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•I Simpósio sobre Resíduos Sólidos da USP - São Carlos

Laboratório de Construção Civil do Departamento de Arquitetura e Urbanisno

Resíduos potencialmente utilizáveis na construção civil

Prof. Dr. Osny Pellegrino Ferreiraosnypefe@sc.usp.br

Estamos ultrapassando limites ambientais e violando prazosestipulados pela natureza. A natureza é a senhora do tempo, mas não podemos ver o relógio.

Lester Brown : in Plano B 4.0

Consumo de recursos:• Atualmente, 75% dos recursos naturais são

consumidos pela construção civil;• No Brasil, a construção civil consome 200

Mton de concreto por ano, cerca de 50 vezes mais do que todo o consumo de insumos realizado pela indústria automobilística;

• Estima-se que em 120 anos todas as reservas de minério de ferro serão extintas, com grande participação da construção civil neste processo.

Geração de resíduos:• No Brasil, são gerados 500kg/hab/ano de

resíduos de construção civil nas etapas de produção, uso e de demolição;

• A geração de resíduos deve ser pensada de forma abrangente levando em conta não apenas os resíduos materiais de fácil percepção, mas também as emissões atmosféricas, ocorridas durante a produção dos materiais e também que ocorre durante o uso do edifício;

Alteração do meio físico:• Aquecimento global• Destruição da camada de Ozônio• Criação de ilhas de calor• Cuidados na especificação de materiais:1. que consumam menos energia, em países onde a matriz

energética é termelétrica;2. que não emitam grandes quantidades de CO2, durante a

sua produção;3. que possuem menor emissividade térmica;4. ao serem trabalhados se comportem de forma a otimizar o

desempenho do edifício.

ECONOMIA E AMBIENTE

• EM TERMOS DE MEIO AMBIENTE TUDO O QUE A ATIVIDADE ECONÔMICA ACARRETOU NO SÉCULO XX FOI CONVERTER RECURSOS EM RESIDUOS.

• A CHAVE: A PARTIR DA QUAL SE PODE CONVERTER RECURSOS EM RESIDUOS E LOGO EM RECURSOS NOVAMENTE USANDO A INOVAÇÃO TECNOLOGICA

DESEVOLVIMENTO DE UM PAÍS

• “...LIGADO ÀS OPORTUNIDADES QUE ELE OFERECE ÀPOPULAÇÃO DE FAZER ESCOLHAS E EXERCER SUA CIDADANIA ” (Amartya Sen, Premio Nobel Economia -1998)

• CARÊNCIA DE LIBERDADES: POBREZA ECONÔMICA, FALTA DE SERVIÇOS PÚBLICOS E SOCIAIS, FALTA DE POLÍTICAS PUBLICAS À COMUNIDADE.

• INOVAÇÃO TECNOLOGICA: UM MEIO PARA ALCANÇAR O CRESCIMENTO DO PIB E O DESENVOLVIMENTO SUSTENTAVEL.

PARTICIPAÇÃO DA UNIVERSIDADE

• DEFESA DOS DIREITOS E LIBERDADES COMO PARTE ESSENCIAL DO DESENVOLVIMENTO.

• RESPONSABILIDADE PELA INOVAÇÃO: EMBASADA NA INVESTIGAÇÃO, DESENVOLVIMENTO TECNOLÓGICO.

• TRANSFERENCIA PARA O SETOR PRODUTIVO: FAVORECIMENTO À INDUSTRIALIZAÇÃO E COMERCIALIZAÇÃO.

POLÍTICAS URBANAS SUSTENTAVEIS

PRIORIDADE AO USO DAS CAPACIDADES LOCAIS

• APROVEITAMENTO DE RECURSOS LOCAIS: MATERIA PRIMA,MATERIAIS, COMPONENTES ECAPACIDADES TECNOLÓGICAS

• RESPEITO AOS VALORES CULTURAISE AMBIENTAIS LOCAIS

• PARTICIPAÇÃO DAS COMUNIDADES

REDUÇÃO DA PRESSÃO SOBRE OSECOSISTEMAS

• REDUZIR O CONSUMO DE MATERIA PRIMA PROVENIENTE DE RECURSOS NÃORENOVAVEIS

• CONECTIVIDADE / INTERCAMBIALIDADE TECNOLÓGICA

• BALANÇO ADEQUADO ENTRE CARACTERÍSTICAS AMBIENTAIS ECULTURAIS, E NECESSIDADES DE SEGURANÇA E CONFORTO

PROJETO SUSTENTÁVEL“ OS 3 RS: REDUÇÃO, REUTILIZAÇÃO Y RECICLAGEM “

• PROJETAR SOB O CONCEITO DE “DESPERDICIO ZERO”

• OTIMIZAR-REDUZIR O CONSUMO DE MATERIAIS POR M2

• COMPATIBILIZAR FECHAMENTOS, COBERTURAS, ABERTURAS...COM CONDIÇÕES GEOAMBIENTAIS LOCAIS: REDUZIR CONSUMO DE ENERGÍA E GARANTIR O CONFORTO

PROJETAR E CONSTRUIR COM QUALIDADE

• PREMISSA BÁSICA: PROJETAR COM MÁIOR QUALIDADE E MENORES CUSTOS

• DESCONSTRUÇÃO EM LUGAR DE DEMOLIÇÃO

• PROJETAR PARA LA TRANSFORMAÇÃO E O DESENVOLVIMENTO PROGRESSIVO

• CONSTRUÇÃO POR VÍA SECA

HABITABILIDADE E CONFORTO

• PROMOVER SISTEMAS PASSIVOS DE VENTILAÇÃO

• SISTEMAS E RECURSOS ENERGÉTICOS

ECOLÓGICOS PARA REDUZIR ENERGÍA INCORPORADA E CUSTOS DE CONSTRUÇÃO E

MANUTENÇÃO.

I&D DE SISTEMAS EM CIRCUITO FECHADO

• REDUZIR EXTRAÇÃO DE MATERIA PRIMA DOS

ECOSISTEMAS NATURAIS, REUTILIZAR E

RECICLAR TODOS OS RESIDUOS E REJEITOS:

RACIONALIZAR AMBIENTALMENTE O SETOR DA

CONSTRUÇÃO.

• INSTALAÇÕES SANITARIAS EM CIRCUITO FECHADO

ETICA E EXERCÍCIO PROFISSIONAL

• PROJETAR BEM DESDE O INICIO

• REDUZIR OS DESPERDICIOS NO PROJETO E NA CONSTRUÇÃO

• ELIMINAR A BUSCA IMPROVISADA E ACRÍTICA DE “REDUÇÃO DE CUSTOS”

• PRIORIZAR QUALIDADE FRENTE A QUANTIDADE

Lixo no Brasil Lixo no Brasil

• Brasil gera mais de 140 mil ton.de resíduos sólidos urbanosdiariamente;• Aproximadamente 60% (em peso)

é Matéria Orgânica• Cerca de 55% ainda é lançada

em lixões

GERENCIAMENTO INTEGRADODO LIXO

GERENCIAMENTO INTEGRADODO LIXO

COLETACOLETACOLETA

REUSO/RECICLAGEMREUSO/RECICLAGEM

DISPOSIDISPOSIÇÇÃO FINALÃO FINAL

Mercado de RecicláveisMercado de Recicláveis

• Empresas Recicladoras

• Pequenos e médios sucateiros

• Grandes sucateiros

• Cooperativas e centros de triagem

• Catadores autônomos

Reciclagem no BrasilReciclagem no Brasil

• Papel = 41% • Papelão = 77,3% • Plásticos (filme e rígido) = 17,5% • Latas de Alumínio = 87% • Latas de Aço = 45% ( Bebidas = 75%) • Vidro = 44% • Pneus = 57% • PET = 35% • Longa Vida = 15%• Orgânico = 1,5% (60% do resíduo sól. urbano)

A grande busca no Século 21:-PRODUTOS QUE NÃO CAUSEM UM

IMPACTO AMBIENTAL NEGATIVO(NÃO SÃO AINDA DE TODO POSSÍVEL).

MATERIAIS E RESÍDUOS POSSÍVEIS DE

UTILIZAÇÃO NA CONSTRUÇÃO

MATERIAIS E RESÍDUOS POSSÍVEIS DE

UTILIZAÇÃO NA CONSTRUÇÃO

Os plásticos que se utilizam são: PET (polietileno-tereftalato), procedente de vasilhames descartaveis de bebidas; e plásticos vários: PE (polietileno), BOPP (polipropileno biorientado) e PVC (policloreto

de vinila), procedentes de embalagens de alimentos reciclados. (http://www.ceve.org.ar/ttplasticos.html)

BLOCOS PARA ALVENARIADe 20,0 cm x 20,5 cm x 40,0 cm elaborados com PET ou com filmes

plásticos variados e cimento.

BLOCOS PARA LAJES Elaborados com PET ou com filmes plásticos variados e cimento.

UTILIZAÇÃO DE ESCÓRIADE FORNO DE INDUÇÃO ELETRICA,

EMSUBSTITUIÇÃO DE AREIA

NATURAL, PARA AFABRICAÇÃO DE TELHAS (TIPOTEVI), COM ARGAMASSA DE

CIMENTO PORTLAND

ESCÓRIA DE ACIARIA ELETRICA ARCELOR MITTAL

PREPARAÇÃO DA ESCORIA

<0,15 mm # 2,4 mm

# 1,2 mm # 9,5 mm

Usina piloto para produção de tijolos, no LCC EESC

Mistura de escória e cimento 8 : 1

Prensagem de tijolos

Prensagem dos tijolos

ENSAIO DE COMPRESSÃO DO TIJOLO

Tijolo

Obras realizadas com blocos de mesma geometria

PÓ (escória moida)

Produção de telha “tevi” no Laboratório de Construção Civil (LCC)

Absorção de águaResistencia a flexão

PRODUÇÃO DE CONCRETO COM

ESCÓRIA OBTIDA DA FABRICAÇÃO

DE AÇO RECICLÁVEL EM FORNO DE

INDUÇÃO ELÉTRICA.

# 9,5 mm# 2,4 mm

Concreto com escoria de aciaria

Concreto com escoria de aciaria

UTILIZAÇÕES COM RESINA PU RÍGIDA

RESINA POLIMERIZADA

Prepolímero + Poliól = Poliuretana

Resina poliuretanaderivada de óleo de mamona como matriz de diferentes residuos

Produção do compósito em laboratório

Resíduos agroindustriais

PAINEIS COM RESÍDUOS INDUSTRIAIS

1. SERRAGEM DE COURO PARA FABRICAÇÃO DE CALÇADOS(AGLOMERADA COM RESINA DE POLIURETANO VEGETAL)

2. SERRAGEM DE MADEIRA AGLOMERADA

COMPOSITOS COM RESINA VEGETAL E RESIDUOS

RESINA PU VEGETAL

SERRAGEM DE MADEIRA SERRAGEM DE COURO

Encapsulamento do nucleo de composito

10 mm

10 mm

30 mm

PANEL SANDWICH FIBROCEMENTO

NUCLEO(RESIDUO)

PAINEL “SANDWICH” COM PLACAS DE FIBROCIMENTO

COURO MADEIRA

Ensaio de flexão do painel sandwich

Sandwich com nucleo de couro + PU

0 2 4 6 8 10 12 14 160

30

60

90

120

150

CP1 CP2 CP3 CP4

ÚC O COU O O S

Car

ga (K

gf)

Deslocamento (mm)

Resistência a Flexão de painéis

determinação de propriedades térmicas

CIRCUITO DE AQUECIMENTO

CIRCUITO DE MEDIDA

FONTE DE REFERÊNCIA DE TEMPERATURA

FIO QUENTE

CORPO-DE-PROVA TERMOPAR

1 2

CIRCUITO DE AQUECIMENTO

CIRCUITO DE MEDIDA

FONTE DE REFERÊNCIA DE TEMPERATURA

FIO QUENTE

CORPO-DE-PROVA TERMOPAR

1 2

COMPÓSITO COM

FIBRAS VEGETAIS (CÔCO) E RESINA

POLIURETANA DE ORIGEM

VEGETAL (RICINUS COMMUNIS).

fibra, a lamela intercelular e os lumens

Representação estrutural de fibra vegetal:

a) célula individual b) aglomerado de células

Material Compósito

Exemplos de compósitos reforçados: (a) por partículas aleatórias; (b) por fibras descontínuas unidirecionais; (c)

por fibras descontínuas aleatórias; (d) por fibras contínuas unidirecionais Fonte: MATTHEWS & RAWLINGS (1994)

Tração direta

FIBRA DE CURAUÁ EM MATRIZ DE CIMENTO

SUPERFÍCIE DE RUPTURA A TRAÇÃO

Comportamento do composito cimentício a flexão

CPIII - processo convencional

0

2

4

6

8

10

-15-10-50Deslocamento(mm)

MO

R(M

Pa)

Norma Japonesa (2,2 mmde flecha)

CPIII+SP1+sílica+0%fibra

CPIII+SP1+sílica+1%fibra

CPIII+SP1+sílica+2%fibra

Curva de módulo de ruptura x deslocamento para placas esbeltas comcompósitos de cimento CPIII + superplastificante (SP1) + sílica + 0% fibra, 1% fibra e 2% fibra curauá.

Residuos vegetais em matriz cimentíciaBeraldo A. L. (UNICAMP)

Bambú

Eucalipto

Ensaios – Unicamp (Beraldo A.L.)

y = 2,08x2,42

R2 = 0,94

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

7,0

1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5

VPU (km/s)

Tens

ión

(MPa

)

0

1

2

3

4

5

6

CPC ARI CPP

Tipo de cemento

Tens

ión

(MP

a)

NatNCC

E. grandis

Correlación

Casca de ovo

Cascarilla de arroz

A. Sisalana (henequén)Pinus caribaea

Eucaliptus grandis

Reciclagem de Tetrapak

(embalagens de leite e sucos)

Chapas de fôrro com Residuos TetraPak e de Celulose de Papel

Telha feita com rejeitos de embalagens “Tetrapak”

SOLUÇÕES

TECNOLOGICAS MODULARES

PARA HABITAÇÕES DE INTERESSE

SOCIAL

PAINEIS ALVEOLARES

.

Instalação de tubos e cx. para eletroduto

Vista dos eletrodutos e cxs. já montados

Vista do eletroduto no interior do alvéolo.

Colocação da armadura de fibra de vidro

Sistema de fôrmas duplas metálicas

PROPOSTA DE SISTEMAS CONSTRUTIVOS PRÉ-

FABRICADOS PARA HABITAÇÕES

PAREDES E TETO coM Diferentes materiais ecomponentes construtivos:

(blocos de concreto, cerámicos, solo-cimento, paineis alternativos reciclados, etc.)

Telhas cerámicas, IBAPLAC e outros tipos alternativos

CORTE LATERAL

CORTE FRONTAL

TELHA ONDULADA (75% POLIURETÃNO, 25% ALUMÍNIO)

ÁREA TOTAL 45,00 M2

SUGESTÃO DE PROJETO

SALA

DORMITÓRIO

BANHO

DORMITÓRIO

COZINHA

Área da construção = 46 m2

Construção em concreto armadopré-moldado

Prototipo executado no Campus da USP S.Carlos

Montagem de pilares e vigas prefabricadas

Paredes com blocos de gesso

Execução da cobertura

Blocos de geso em paredes externas, com adesivo nas fiadas

Execução e corte

Paredes externasParedes internas

Prototipo com paineis alveolares de concreto armado

Cimento com 70% de escoria siderúrgica

Montagem

Montagem

União dos painéis

Edificio de 4 pisos

Teto Verde

REUTILIZAÇÃO DE ÁGUAS PLUVIAIS

RETRASO DE RUN OFF (INUNDAÇÕESS)

CLIMA URBANO ECONFORTO TÉRMICO

INTERIOR

Comparação de Temperaturas à 1,50m Dia 03/04/2004

17

19

21

23

25

27

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31

0:00

1:00

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Hora

Tem

pera

tura

Cerâmica Romana

Aço Galvanizado

Fibrocimento, ForroTetra PackLaje Concreto

Cobertura VerdeLeve

PROTOTIPO COM TETO “VERDE” LEVE

Impermeabilizacão da laje de concreto armado

FIM