estudo da viabilidade do reaproveitamento de gesso – queima lenta

Anais do XIV Encontro de Iniciação Científica da PUC-Campinas - 29 e 30 de setembro de 2009

ISSN 1982-0178

ESTUDO DA VIABILIDADE DO REAPROVEITAMENTO DE GESSO – QUEIMA LENTA.

Éric Harada Pontifícia Universidade Católica de Campinas

CEATEC Eric.harada@puccamp.edu.br

Nome do Orientador Grupo de Pesquisa ou Programa do Orientador

Centro do Orientador email_address@puc-campinas.edu.br

Resumo: A hidratação do gesso se da no momento de sua utilização na presença de água. A rapidez com que

a reação ocorre proporciona um grande desperdício de material. O resíduo de gesso é um material tóxico, que

libera íons Ca2+ e SO42- alterando a alcalinidade do solo e contaminando lençóis freáticos, por isso um estudo

da viabilidade do reaproveitamento. O objetivo deste trabalho foi verificar a viabilidade da reciclagem do resíduo

de gesso. A metodologia consistiu na coleta, moagem e requeima do. O material obtido foi submetido a ensaios

de caracterização física e mecânica. Os resultados obtidos foram comparados com as características mínimas

exigidas. Os resultados apontam para viabilidade técnica do reaproveitamento do material para fundição.

Palavras-chave: Gesso, materiais alternativos e componentes da construção.

Área do Conhecimento: Grande Área do Conhecimento – Sub-Área do Conhecimento – CNPq.

1. INTRODUÇÃO

O gesso tem sido uma das alternativas mais usadas na construção civil, devido ao seu custo e praticidade. O

uso como revestimento interno vem crescendo rapidamente por proporcionar um acabamento fino quando bem

aplicado e poder ser aplicado diretamente sobre o substrato quando do uso de blocos, dispensando o revest i-

mento de argamassa, diminuindo custo e agilizando o processo. (De Milito, 2007).

2. JUSTUFUCATIVA

Segundo dados do Sindusgesso (2006), são geradas 12.000 toneladas por ano de resíduos de gesso na Gran-

de São Paulo, o que resulta num custo para as prefeituras de R$ 2,5 milhões/ ano.(Munhoz, 2008)

Estes resíduos sólidos que acabam em aterros sanitários ou são depositados de forma irregular em terrenos

baldios contaminam o meio ambiente pois libera íons Ca2+ e SO42- que alteram a alcalinidade do solo e con-

taminam lençóis freáticos.

A resolução CONAMA nº. 307 de 2002 atribui responsabilidades aos geradores e considerou o material como

Classe C - sem tecnologia de reciclagem. Consideramos que é necessário ser viabilizado a reciclagem do ges-

so, uma vez que o custo para deposição dos resíduos é elevado.

3. MATERIAIS E PROGRAMA EXPERIMENTAL

A reciclagem pode reduzir o consumo de matéria prima, amenizando os efeitos causados pela extração. O

aquecimento desse material a 160º C é conhecido como calcinação reação essa que da origem a um composto

de sulfato de cálcio hemi-hidratado com impurezas. Após a calcinação o material e reduzido a pó. Basicamente

todo o processo de produção de gesso se resume em britagem, moagem, peneiramento, calcinação, pulveriza-

ção e estabilização. (Pereira, 1973 citado por De Milito, 2007).

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A hidratação do gesso se da no momento de sua utilização na presença de água, conforme reação indicada:

CaSO4. ½ H2O + 1 ½ H2O ► CaSO4. 2H2O + calor

A rapidez com que a reação ocorre proporciona um grande desperdício de material, por esse motivo pesquisas

vem sendo desenvolvidas no sentido de viabilizar a reutilização deste resíduo.

4. METODOLOGIA

Foram coletados resíduos de gesso aplicado como revestimento. O processo de reciclagem consistiu em, após

secagem ao ar, moer o material preparando-o para queima. O processo de moagem foi executado em equipa-

mento Abrasão Los Angeles. O período de moagem adotado foi de 8 horas e em seguida o material foi passado

pela peneira de abertura 0,6 mm.

Figura 1. Abrasão Los Angeles

Figura 2. Gesso moído não passado pela peneira

Figura 3. Gesso moído passado pela peneira

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O material foi obtido em duas diferentes temperaturas (160°C e 200°C). O período de queima foi de 24 horas.

Os resultados foram analisados e avaliados conforme NBR 13207 para definir tempo e temperatura de queima

que viabilizasse a obtenção de gesso reciclado com padrão de qualidade do gesso são.

Os ensaios realizados determinaram as características físicas e mecânicas do material obtido em obra, para

isso utilizamos as normas técnicas ABNT.1991 NBR 12127 Determinação das propriedades físicas do pó, NBR

12128 Determinação das propriedades físicas da pasta e NBR 12129 Determinação das propriedades mecâni-

cas.

Os ensaios realizados foram o de Massa unitária, Granulometria, Módulo de finura, Consistência normal, Tempo

de inicio e fim de pega, Dureza e Resistência a Compressão.

Foram avaliadas as características físicas do pó (Massa Unitária e Módulo de Finura) conforme ABNT 1991a, as

características mecânicas pela determinação da dureza e da resistência à compressão conforme ABNT 1991b e

a determinação das propriedades físicas da pasta (Tempos de Inicio e Fim de Pega).

Após a determinação das características físicas do pó e da pasta e das características mecânicas da pasta en-

durecida do gesso reciclado este foi avaliado conforme ABNT 1994 que especifica as características do gesso

para construção civil.

5. RESULTADOS E DISCUSSÕES:

Gesso Reci-clado

Tempo de Queima (horas)

Temperatura (°C)

GR 5 24 160

GR 6 24 200

GR 7 24 180

Tabela 1 Identificação dos gessos reciclados em função do tempo e temperatura de queima.

5.1. CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DO PÓ

A Tabela 2 apresenta os resultados de Modulo de Finura e Massa Unitária para os gessos reciclados produzi-

dos.

Todos os gessos reciclados têm MF inferior a 1,1 podendo ser classificados como gesso fino.

Gesso Reci-clado

Módulo de Fi-nura

Massa Unitá-ria

(g/cm3)

GR 5 0,66 0,58

GR 6 0,69 0,62

GR 7 0,72 0,53

Tabela 2 Características físicas do gesso reciclado.

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5.2. CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DA PASTAS

A Tabela 3 mostra a relação água/gesso obtido para a pasta de consistência normal e os tempos de Inicio e Fim

de pega obtidos para os gessos reciclados produzidos.

A NBR 13207 especifica o tempo mínimo de Inicio de pega para o gesso de revestimento em 10 minutos e para

o gesso de fundição entre 4 e 10 minutos, com isso apenas o GR 7 poderia se classificar como gesso de reves-

timento, essa amostra foi queimada por 24 horas a 180°C, o gesso reciclados GR 5 atendem a classificação de

gesso para fundição e o GR 6 não atende a nenhuma classificação.

A amostra GR 6 queimada a 200°C durante 24 horas obteve um inicio de pega muito mais rápido que o espera-

do.

Tabela 3 Características Físicas da Pasta.

5.3 CARACTERÍSTICAS MECÂNICAS

A Tabela 4 apresenta os resultados obtidos nos ensaios de dureza (calculada pela profundidade de penetração

de uma esfera no corpo-de-prova sob uma determinada carga) e a resistência à compressão ( calculada pela a

carga da ruptura dos corpos de prova dividida pela área da seção transversal do corpo-de-prova).

A NBR 13207, especifica a resistência mínima de 8,4 MPa e a dureza mínima de 30 N/mm2. Observa-se então

que os gessos reciclados produzidos GR 5, GR6 e GR 7 atendem à Dureza mínima especificada pela norma

porém nenhum deles atinge a resistência mínima especificada pela norma.

Bardella e Camarini, 2006 estudaram a viabilidade de reciclagem do gesso à temperatura de 160 °C concluindo

que o resíduo pode ser aproveitado como gesso comum.

Roque et al, 2005 analisaram a reciclagem de gesso pela queima a 200 °C pelo período de 24 horas, concluindo

que este apresentava características próximas as do gesso comercial.

Nita et al obtiveram resultados satisfatórios para gesso reciclado obtido pela requeima a temperatura de 140 °C.

Tabela 4 Características Mecânicas da pasta endurecida.

Gesso Recicla-

do

Início de pega

(min’ seg’’)

Fim de pe-ga

(min’ seg’’)

Relação água/ges

so

GR 5 5’ 12’’ 16’ 49’’ 0,6

GR 6 2’ 27’’ 12’ 20’’ 0,6

GR 7 14’ 06’’ 34’ 36’’ 0,6

Gesso Reci-clado

Dureza

(N/mm2)

Resistência à compressão (MPa)

GR 5 38,80 6,41

GR 6 41,77 4,96

GR 7 39,31 6,22

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5.4 ANÁLISE DE RESULTADOS

Após os testes realizados com gesso desperdiçados em obras civis, que passou pela

moagem e requeima com varias temperaturas - 160º 180º e 200º - durante 24 h as

características mecânicas e físicas observadas apontam para viabilidade da utilização do

gesso reciclado para moldagem.

Dentro das variações de queima analisadas podemos concluir que o melhor resultado obtido

foi à temperatura de 180º durante 24 horas, pois seu tempo de pega foi maior que 10

minutos (14 minutos e 6 segundos), contudo este valor é mais aproximado da norma. E seu

fim de pega foi o mais próximo do valor estimado, 45 minutos (34 minutos e 36 segundos).

Analisando o resultado de massa unitária do material pode recomendá-lo para utilização em fundição.

5.5 CONCLUSÕES

Após os testes realizados com gesso desperdiçados em obras civis, que passou pela moagem e requeima com

varias temperaturas - 160º 180º e 200º - em períodos de 4 h, 8h e 24 h as características mecânicas e físicas

observadas apontam para viabilidade da utilização do gesso reciclado para moldagem.

O tempo mínimo de queima nas condições de execução do ensaio é no mínimo de 8 horas. Dentro das varia-

ções de queima analisados podemos concluir que o melhor resultado obtido foi à temperatura de 180º durante

24 horas, pois seu tempo de pega foi maior que 10 minutos (14 minutos e 6 segundos), contudo este valor é

mais aproximado da norma. E seu fim de pega foi o mais próximo do valor estimado, 45 minutos (34 minutos e

36 segundos). Analisando o resultado de massa unitária do material pode recomendá-lo para utilização em fun-

dição.

Novos ensaios precisam ser realizados visando avaliação química do gesso reciclado.

6. AGRADECIMENTOS

Agradeço a nossa orientadora, professora Lia Pimentel por nos conduzir no desenvolvimento da pesquisa. Aos

técnicos do laboratório da PUCCAMP, Fabiano e Igor que nos auxiliariam durantes os ensaios no laboratório e

ao laboratório da UNICAMP que nos ajudou no inicio dos ensaios.

7. REFERÊNCIAS

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

[01] ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS-ABNT. NBR 12127. Gesso para construção – Determinação das propriedades físicas do pó. Rio de Janeiro, 1991a.

[02] ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS-ABNT. NBR 12128. Gesso para construção – Determinação das propriedades físicas da pasta. Rio de Janeiro, 1991.

[03] ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS-ABNT. NBR 12129. Gesso para construção – Determinação das propriedades mecânicas. Rio de Janeiro, 1991.

[04] ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS-ABNT. NBR 13207. Gesso para construção civil. Rio de Janeiro, 1994.

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[05] BARDELLA, P. CAMARINI, G. Propriedades de gesso reciclado para utilização na construção civil. Anais do 17° Con-gresso Brasileiro de Engenharia e Ciências dos Materiais, Foz do Iguaçu, 2006

[06] CONAMA - Conselho Nacional do Meio Ambiente. Resolução nº. 307,5 Julho de 2002. http://www.mma.gov.br/port/conama/res/res02/res30702.html Acessado em 03/02/2009 12h04min.

[07] DE MILITO, J.A. Avaliação do desempenho de Aglomerante á Base de Gesso com Cimento Portland de alto forno e sílica ativa. Tese de doutorado Faculdade Engenharia Civil – Unicamp, 2007. Capitulo três.

[08] JOHN, V. M.; CINCOTTO, M. A. Alternativas da gestão de resíduos de gesso. Contribuição para reformulação da Reso-lução CONAMA 307, São Paulo, Julho 2003. 9 p.

[09] http://www.reciclagem.pcc.usp.br/artigos1.htm

[10] MUNHOZ, F. C. Utilização do gesso para fabricação de artefatos alternativos, no contexto de produção mais limpa Dissertação de Mestrado do Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção da Universidade Estadual Paulista, Bauru Agosto/2008.

[11] NITA, C.; PILEGGI, R. G.; CINCOTTO, M.A.; JOHN, V. M. Estudo da reciclagem do gesso de construção Anais da I CONFERÊNCIA LATINO-AMERICANA DE CONSTRUÇÃO SUSTENTÁVEL e X ENCONTRO NACIONAL DE TECNOLOGIA DO AMBIENTE CONSTRUÍDO, 2004, São Paulo. ISBN 85-89478-08-4.

[12] ROQUE, J. A.; LIMA, M.M.T.M.; CAMARINI,G. Características Químicas e Propriedades Físicas e Mecânicas do gesso reciclado calcinado a 200 C. Anais do 49 Congresso Brasileiro de Cerâmica, São Pedro, 2005