21º congresso brasileiro de engenharia sanitária e ambiental · ... resÍduos de construÇÃo:...

21º Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental

ABES – Trabalhos Técnicos 1

III-080 – RESÍDUOS DE CONSTRUÇÃO: DESENVOLVIMENTOSUSTENTÁVEL

Márcio J. Estefano de Oliveira (1)

Doutorando Pesquisador em Geociências e Meio Ambiente pelo IG/UNESP; MSc. pelaEPUSP – Departamento Engenharia de Construção Civil e Urbana - USP; Professor doDepartamento de Engenharia Civil da UNESP e da UNITAU; membro do Comitê deConstrução Civil e Meio Ambiente, CT-206 do IBRACON.

Cássia Silveira de Assis (2)

Doutoranda Pesquisadora em Geociências e Meio Ambiente pelo IG/UNESP, MSc. peloINPE – Instituto de Pesquisas Espaciais; Professora da Escola de Engenharia Mauá; membro do CT-206 doIBRACON.

Endereço (1,2): Rua Espírito Santo, 496 – Bairro: Santo Antônio – São Caetano do Sul - SP - CEP: 09530-700 -Brasil - Tel: (11) 4226-5022 - e-mail: . [email protected]; [email protected]

RESUMO

O desenvolvimento das cidades brasileiras aumenta a demanda por novas moradias, ao mesmo tempo, emque surge a construção de novas indústrias, estradas e obras de arte, demonstrando que o ramo da construçãocivil continua em desenvolvimento. Estas obras, na maioria das vezes, são projetadas e construídas sem levarem conta os impactos ambientais que cada vez mais agridem o meio ambiente, principalmente pela produçãode grande quantidade de entulho depositada em lixões e parte deste material é abandonada em locaisinadequados, quase sempre clandestinos, provocando danos às áreas sadias como o seu esgotamento epoluição de aqüíferos, outra quantidade é depositada em cursos d’água causando assoreamento das margens epoluição de suas águas. A adoção de uma política de incentivo para o reaproveitamento dos mineraisdescartados pelas obras civis reduzirá a quantidade de minerais extraídos das jazidas e, conseqüentemente,haverá uma redução no impacto ambiental pelo reuso e reciclagem do entulho, fabricado com matéria-primade origem mineral. O interesse é estudar o efeito da água de chuva com pH baixo sobre os resíduos deconcreto para o desenvolvimento de ações que minimizem os impactos ambientais. Os resíduos de concretonão são inertes como será visto no decorrer do trabalho. Para que novos procedimentos sejam adotados notrato dos chamados resíduos inertes é que se propõe uma revisão da norma NBR 10004 com o intuito decontribuir para um desenvolvimento sustentável através do reuso e reciclagem dos resíduos de concreto comconseqüência na redução dos impactos ambientais.

PALAVRAS-CHAVE: Desenvolvimento sustentável, meio ambiente, entulho, resíduo e construção,reciclagem.

INTRODUÇÃO

A quantidade de rejeitos descartados assume proporções maiores ao se considerar a produção total de entulhooriginada pelas perdas previstas em projeto, acrescida do desperdício ocasionado pela falta de processosconstrutivos racionalizados para a execução de obras civis, sistemas de coleta e tratamento de esgoto,sistemas de tratamento e de distribuição de água, obras de drenagem, pontes, produção de artefatos à base decimento Portland, pavimentação de vias públicas, etc.. Além disso, em toda a vida útil de uma edificaçãosão gerados resíduos, seja na fase de manutenção como na fase de reforma e adequação ao uso, e até na fasede desocupação e demolição das construções. Além disso as obras de construção civil são projetadas parauma vida útil de cerca de 50 anos, e muitas construções estão completando o seu ciclo de utilização, quandoentão começarão as reformas, recuperações, demolições, novas construções para substituir as antigas, com ageração de grande quantidade de entulho.

FOTO

NÃO

DISPONIVEL


ABES – Trabalhos Técnicos2

O relatório da Comissão Mundial sobre Meio Ambiente e Desenvolvimento, constituída pela Organizaçãodas Nações Unidas-ONU, divulgado em 1987 com o título de Nosso Futuro Comum ou Relatório Brundtland,representa um marco no enfrentamento da questão ambiental, ao propor a perspectiva da busca do chamadodesenvolvimento sustentável, ou seja, um desenvolvimento que permita à humanidade usufruir os recursosnaturais sem comprometer a possibilidade de que as gerações futuras também possam faze-lo. O Relatórioapresenta diversas proposições para reduzir as ameaças à sobrevivência da humanidade, tornar viável odesenvolvimento e interromper o ciclo causal e cumulativo entre subdesenvolvimento, condições de pobreza eproblemas ambientais.

Um evento significativo foi a Conferência das Nações Unidas sobre Meio Ambiente e DesenvolvimentoSustentável, realizado no Brasil na cidade do Rio de Janeiro, em junho de 1992, onde 170 países membros daONU estiveram representados por ocasião da Rio’92 – Conferência das Nações Unidas sobre MeioAmbiente, e teve como resultado a Agenda 21, que trata de um acordo entre os países presentes ao encontro,de colocar em prática pelos governos, agências de desenvolvimento, Órgãos das Nações Unidas e outrasentidades, um amplo programa para o desenvolvimento sustentável do Planeta.

A agenda 21 constitui um plano de ação para alcançar o desenvolvimento sustentável a médio e longo prazo,com objetivos, atividades, instrumentos e necessidades de recursos humanos e institucionais. A partir dequatro grandes temas – a questão do desenvolvimento, com suas dimensões econômicas e sociais; os desafiosambientais que tratam da conservação e gerenciamento de recursos para o desenvolvimento; o papel dosgrupos sociais na organização e fortalecimento da sociedade humana; e finalmente os meios deimplementação das iniciativas e projetos para a sua efetivação – são fornecidas as bases para oencaminhamento de iniciativas voltadas à obtenção de melhores condições ambientais e de vida (BITTAR,1999).

Os recursos minerais são a principal matéria-prima para a produção dos materiais de construção civil e aAgenda 21 não é explícita quanto a estes recursos, mas dedica na Seção II, um Capítulo aos recursosterrestres. Após cinco anos àquela Conferência, a implementação da Agenda 21 foi avaliada em evento daONU, realizado em Nova York, no ano de 1997, conhecido como Conferência Rio+5. O documentoapresentado pelo governo brasileiro na Conferência, contemplando as ações executadas na esfera federal,estadual e municipal desde 1992, reconhece que os avanços em relação ao planejamento e gestão dos recursosterrestres estão aquém das necessidades no País, tendo sido avaliados como precários.

O entulho de obra praticamente não recebeu a devida atenção em todo esse tempo permanecendo como ummaterial considerado inerte e que pouco impacto causa ao meio ambiente. Este trabalho apresenta resultadosonde é possível observar que há muitas substâncias prejudiciais ao meio nos resíduos de construção eprincipalmente após a ação de agentes agressivos.

POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA

Os poluentes presentes na atmosfera de regiões urbanas e/ou industrializadas, entram em contato com asgotículas de chuva formando ácidos que abaixam o pH para níveis prejudiciais ao cimento Portlandprovocando reações que desagregam os materiais que compõem o concreto. O CO2 presente na atmosferaquando dissolvido em água também abaixa o pH que reage com o cimento Portland, como será estudado maisadiante. O aumento atmosférico de dióxido de carbono é conseqüência do desflorestamento, queima decombustíveis fósseis e da diminuição da solubilidade em água do dióxido de carbono que também elevam oaquecimento global provocando o efeito estufa, (HEIN et al., 1998; BARNETT, 2001; LEVITUS, 2001). Emgeral, toda água contém um certo teor de anidrido carbônico denominado “CO2 livre”. Com o aumento dodesflorestamento e da queima dos combustíveis fósseis, o anidrido carbônico “agressivo” é a quantidade deCO2 livre na água capaz de dissolver o carbonato de cálcio formado nos poros da pasta de cimento hidratado.Mas, o que se tem observado é que as estruturas em concreto armado sob a ação de ácido carbônico sedeterioram enquanto estiverem sendo atacadas pelo ácido carbônico. A Tabela 2.1 mostra o pH obtido emáguas de chuva de diferentes centros urbanos, regiões industrializadas, zonas rurais e a região amazônica(MOREIRA-NORDMAN, 1987; STORTE, 1988; OLIVEIRA, 1999).



Tabela 1 – pH de águas de chuva.Local PHOceano Índico 4,92Alaska 4,96Amazônia 4,84Minnesota 5,82São Paulo 4,90Santos 6,40São José dos Campos 4,80*Taubaté 5,00*Guaratinguetá 5,10*Cubatão 4,30*

(*) pH mínimo e que apresenta variação quando medido no inverno e noverão (MOREIRA-NORDMAN, 1987; STORTE, 1988; OLIVEIRA, 1999).

Como foi visto, os centros urbanos industriais estão sujeitos às chuvas ácidas. A coleta das águas de chuvanos centros urbanos e industrializados, demonstra que o pH varia entre 4.3 e 6,4, sendo mais baixo noinverno do que no verão. Durante o inverno há períodos mais secos e também há um aumento da poluição doar. A água de chuva apresenta anidrido carbônico, CO2, livre que é dissolvido dando origem ao ácidocarbônico. O interesse é estudar o efeito da água de chuva com pH baixo sobre os resíduos de concreto e suarelação com o meio ambiente.

RESÍDUOS DE CONCRETO

Os resíduos, CDDE – concreto de demolição e desperdício de edifícios, são de edifícios de apartamentos queforam sendo construídos nas cidades de Taubaté e Guaratinguetá. Os resíduos CDDE-A, foram coletadosem três edifícios situados na cidade de Taubaté. Os resíduos ficaram estocados durante os anos de 1998 e1999, quando foram coletados e levados para o laboratório. Os resíduos foram descartados e estocados noscanteiros das próprias construções. A Figura 1 ilustra a forma como os resíduos eram depositados nas obras.Os resíduos CDDE-B coletados em três edifícios que estavam sendo construídos na cidade de Guaratinguetá,ficaram estocados na obra de 1994 a 1999, quando foram coletados e enviados ao laboratório para os ensaios.Esta obra possui um ritmo muito lento de execução e hoje se encontra em fase de fechamento com alvenaria eacabamento. Ela também segue as mesmas características descritas para os resíduos CDDE-A, conformepode ser visto na Figura 2.

ANÁLISE QUÍMICA DAS ÁGUAS DE ATAQUE AOS RESÍDUOS

A partir dos resíduos das séries CDDE-A e CDDE-B foram produzidas as amostras CDDE-A1 e CDDE-B1que sofreram ataque de chuva ácida simulada em laboratório por ácido carbônico durante 256 horas,

Figura 2Figura 1



respectivamente. Os resultados das análises químicas das águas de ataque das amostras de resíduo deconcreto estão indicados na Tabela 2.

Tabela 2 – Análise química da água de ataque.

PARÂMETROS UNID CDDE-A1 CDDE-B1

Alumínio mg/l Al 1,060 0,349Cádmio mg/l Cd < 0,020 < 0,020Cálcio mg/l Ca 16,300 7,630Ferro Total mg/l Fe 0,700 0,276Magnésio mg/l Mg 0,870 0,633Manganês mg/l Mn 0,101 0,130Potássio mg/l K 3,314 2,489Sódio mg/l Na 5,567 5,953Sílica mg/l SiO2 < 3,000 < 3,000Sulfato mg/l SO4 < 3,000 <3,000PH - 9,1 7,6

Obs.: Os ensaios foram realizados de acordo com a normas e Padrões Técnicos: Apha, 1995; Cetesb, 1977; Silva, 1977

Os ensaios químicos da chuva ácida simulada em laboratório que passou pelas amostras de resíduos deconcreto durante o ensaio mostram que há liberação de íons pertencentes ao concreto e que podemcontaminar os aqüíferos e o solo.

ANÁLISE PETROGRÁFICA E DE DIFRATOMETRIA DE RAIOS-X

A argamassa mostrada na Figura 3 foi submetida à ação de chuva ácida no extrator de Soxlet durante 256horas. É composta por cimento criptocristalino, ocasionalmente com identificação de provável mineralsericítico disperso e grânulos compostos principalmente por quartzo (95%) e subordinadamente pormicroclínio, plagioclásio, muscovita, zircão e biotita (5%, juntos). São angulosos, com formatos irregulares,pouco fraturados, as fraturas são caóticas e vazias.

Estão límpidos, sem alteração, suas dimensões variam da ordem de µm a 1,5mm, com média entre 0,4-0,5mm, pouquíssimo deformados com raras bandas de deformação em quartzo. Estão numa proporçãoaproximada de 50% de cimento e 50% de grânulos.

Resíduo de CDDE –A1

Figura 3

Observa-se na Figura 3 que a amostra deresíduo CDDE – A1 aumentada de 40 vezes,apresenta a borda de um granito (pedra britadado concreto) em contato com a argamassa. Aargamassa mostra os grãos de areia e a pasta decimento hidratada. Na interface dos grânuloscom a pasta de cimento há sinais dedescolamento provocado por ação de agentesagressivos ou por fuga da água de hidrataçãodurante o tempo em que o resíduo ficouestocado.



A Figura 4 mostra o resíduo CCDE-B1 que sofreu ataque de 256 horas de chuva ácida. A matriz parecemaior, embora a dissolução da borda dos grânulos seja em proporção bem menor. Há uma maior precipitaçãode óxido de ferro. A pasta de cimento mostra a precipitação e lixiviação de hidróxido de cálcio deixandovazios na pasta de cimento. Estas alterações podem ter sido provocadas também pela idade e exposição doconcreto às intempéries, aceleradas pelo ensaio de laboratório.

A pasta de cimento apresenta regiões mais claras onde é evidente uma reação mais intensa e regiões maisescuras onde a pasta ainda não sofreu muito com a ação de agentes agressivos. O óxido de cálcio livre docimento Portland dá origem ao hidróxido de cálcio que por sua vez reage com o ácido carbônico originando obicarbonato de cálcio solúvel. Na etapa seguinte o bicarbonato solúvel se combina com o hidróxido de cálciodando origem ao carbonato insolúvel. Sob ação continuada da chuva ácida o carbonato de cálcio é novamenteatacado e todo o processo é reiniciado até a completa destruição do concreto. Há também carbonato de cálcioe os produtos de hidratação do cimento como os silicatos de cálcio hidratados.

Resíduo de CDDE – B1

Figura 4

A amostra de resíduo de concreto da Figura4 foi atacada com ácido carbônico por 256horas. A amostra apresenta vazios quepodem ter sido formados durante a suafabricação como também ser proveniente doataque acelerado. A interface entre osagregados e a pasta de cimento apresentasinais de descolamento e de formação dehidróxido de cálcio, ambos provocados pelaágua de hidratação do cimento.



O estudo das lâminas e do difratograma demonstra que os resíduos de concreto não são inertes e permite quese defina o material descartado pelas obras de construção civil e/ou de infraestrutura que contém grandequantidade de concreto, entendido como material inerte, como sendo: “resíduos de construção: materiaisdescartados pelas obras de construção civil e/ou de infraestrutura, aqueles provenientes de demolição,restos e desperdícios de obras, solo de escavações que contenham restos de material de construção civile/ou de infraestrutura, passíveis de reuso, reaproveitamento e reciclagem”.

COMENTÁRIOS FINAIS

O estudo constatou a necessidade da análise mais criteriosa dos resíduos de concreto descartados pelas obrasde construção civil. As análises químicas e de difratometria indicaram claramente que o resíduo de concretoestá longe de ser considerado um material inerte, além do que, o material descartado em locais inadequadospode provocar a contaminação das águas e conseqüentemente a sua mineralização.

A reciclagem dos resíduos de concreto se apresenta como uma alternativa para o aproveitamento destamatéria prima de origem mineral para a produção de novos materiais que contribuirão para a minimizaçãodos impactos ambientais e redução de sua extração prolongando a vida das jazidas. Para o reuso e areciclagem dos resíduos de concreto há que se fazer estudos para o seu emprego com segurança, para garantira boa performance durante a sua vida útil.

Este trabalho recomenda: a) o emprego da definição “resíduos de construção” para designar todo e qualquermaterial descartado pelas obras de construção civil e/ou de infraestrutra passíveis de reciclagem oureutilização; b) propõe uma revisão da norma NBR 10004 para a classificação do resíduos de construção daClasse III – resíduos inertes, para a Classe II – resíduos não inertes; c) propõe estudos para a criação denormas que tratem da reciclagem e do reuso de resíduos de construção. Estas considerações uma vezimplementadas contribuirão para uma política de desenvolvimento sustentável.

Figura 5 – Difratograma de resíduo após o ataque por chuva ácida

Difratograma



REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

1. BARNETT, T.P. . Publicado pelo Jornal NY Time em 14/04/2001. Revista Sience, 13/04/20012. BITAR, O. Y. Desafio a Sustentabilidade Ambiental da Mineração e Uso de Agregados Naturais em

Áreas Urbanas. II Seminário: Desenvolvimento Sustentável e a Reciclagem na Construção Civil.IBRACON – Instituto Brasileiro do Concreto. Comitê Técnico CT 206 – Meio Ambiente. IPT. Pp. 1-13,São Paulo, 1999.

3. HEIN, M. & ARENA S. Foundations of College Chemistry. Ed. Brooks/Cole, A Division ofInternational Thomson Publishing Inc., pp. 598. Illinois, EUA, 1996.

4. LEVITUS, S. Publicado pelo Jornal NY Time em 14/04/2001. Revista Sience, 13/04/20015. MOREIRA-NORDMAN, L.M. Geoquímica e Meio Ambiente. Geochimica Brasiliense, pp. 87-107,6. INPE, São José dos Campos, SP, 1987.7. OLIVEIRA, M.J.E e ASSIS, C.S. “Estudo para o Aproveitamento de Concretos Provenientes de

Demolição de Obras de Construção Civil e seu Comportamento em Relação ao Meio Ambiente”- 41O

Congresso Brasileiro do Concreto, Anais. Salvador, BA, 1999.8. STORTE, M. Considerando o Meio Ambiente. Revista IBRACON, Ano I, No 1, p. 39-41, São Paulo,

1991.

21º congresso brasileiro de engenharia sanitária e ambiental · ... resÍduos de construÇÃo:...

Documents