reciclagem de gesso em canteiro de obras através de radiação infravermelha
Post on 20-Feb-2018
213 Views
Preview:
TRANSCRIPT
-
7/24/2019 Reciclagem de Gesso Em Canteiro de Obras Atravs de Radiao Infravermelha
1/13
18Concurso Falco Bauer
PROJETO: RECICLAGEM DE GESSO EM CANTEIRO DE OBRAS ATRAVS DE
RADIAO INFRAVERMELHA
1 Introduo
A utilizao do gesso est cada vez mais disseminada na construo civil, pois o
aglomerante caracteriza-se por ser um material alternativo de elevada qualidade e
de baixo custo para ser aplicado em revestimentos internos de paredes.
Devido rapidez de execuo, obtm-se elevada produtividade durante as
operaes de aplicao, alm de um bom acabamento final, podendo ser aplicado o
sistema de pintura com racionalizao, e at sem, a aplicao da massa corrida.
Ocorre que, durante a fase de aplicao, existe grande gerao de resduo devido
ao curto tempo de inicio de pega, mo de obra desqualificada e resduo incorporado.
Estima-se que o ndice de desperdcio seja equivalente a 45% do volume total de
gesso aplicado (Agopyan, 1998).
Comparado com outros aglomerantes como a cal e o cimento portland, o gesso
pode ser considerado um material de timo desempenho do ponto de vista
ecolgico. Enquanto a cal e o cimento exigem temperaturas de calcinao
superiores a 700C e 1400C, respectivamente, o gesso pode ser obtido sob
temperaturas em torno de apenas 140C. Enquanto os dois primeiros aglomerantes,
no seu processo de fabricao liberam CO2para a atmosfera, o gesso lana apenas
vapor de gua.
Apesar de todos estes benefcios, o resduo de gesso um grande problema para a
sociedade como um todo, visto que sua disposio em aterros vem sendo cada vez
mais dificultada e onerosa.
O pagamento pelo transporte e disposio dos resduos de construo hoje prtica
comum nas construtoras dos grandes centros. No so todos os aterros que aceitam
resduos de gesso, o que aumenta o custo com a destinao. Na cidade de So
Paulo, h cinco reas de Transbordo e Triagem (ATT) que aceitam esse tipo de
resduo e posteriormente o destina (Figura 1).
Por ser um material solvel em gua, o gesso deve ficar acondicionado em clulas
isoladas no aterro, devendo ser coberto to logo acabe o depsito dos resduos na
unidade para evitar a lixiviao do gesso e conseqente contaminao do lenol
-
7/24/2019 Reciclagem de Gesso Em Canteiro de Obras Atravs de Radiao Infravermelha
2/13
18Concurso Falco Bauer
fretico, evitar a formao de gs sulfdrico (H2S), que possui odor semelhante ao de
ovo podre, sendo inflamvel e txico.
Alm dessa destinao, algumas empresas usam o resduo de gesso para correo
de solo na agricultura, mas necessitam de aceitam resduos provenientes da
construo, que so adicionados a gipsita no ato da calcinao. O mesmo acontece
com cimenteiras que recebem os resduos e os submete a nova calcinao. Aps o
processo de reciclagem, o gesso adicionado ao clnquer durante sua moagem
para controle de pega. Mas essas alternativas para disposio dos resduos
possuem alguns limitadores, pois as cimenteiras exigem que o resduo tenha uma
baixa concentrao, e absorvem apenas uma pequena parcela dos resduos de
construo e demolio, suas unidades fabris so distantes dos centros geradores,necessitando de grandes transportes.
Figura 1 reas de Transbordo e Triagem de Gesso na Cidade de So Paulo
-
7/24/2019 Reciclagem de Gesso Em Canteiro de Obras Atravs de Radiao Infravermelha
3/13
18Concurso Falco Bauer
Pela resoluo CONAMA 307/2002 o resduo de gesso era classificado como
resduo classe C, ou seja, que no possua tecnologia economicamente vivel para
reciclagem. Essa classificao foi alterada com a nova resoluo CONAMA
431/2011 sendo agora classificado como classe B, que so os resduos reciclveis
para outras destinaes.
Afirmando essa nova classificao, foi desenvolvido um programa de pesquisa que
visa encontrar uma alternativa para reciclagem dos resduos de gesso dentro do
prprio canteiro de obras. Foram avaliados mtodos como fornos a gs, fornos de
microondas, estufas eltricas e o uso de radiao infravermelha, tendo sido
concludo que a ltima a mais eficaz para reciclagem dentro do canteiro de obras,
por seu baixo investimento necessrio e pequeno risco de acidentes durante a suaoperao.
O objetivo deste trabalho apresentar essas solues para reciclagem de gesso em
canteiro de obra, visando: (i) diminuir o volume de gesso enviado para aterros; (ii)
promover economia na compra de gesso novo e destinao do resduo; (iii) criar
diferenciais competitivos sustentveis para as empresas construtoras; atravs de um
mtodo simples, rpido, prtico, com baixos riscos de acidentes e vivel dentro do
canteiro de obra.
2 Memorial descritivo
2.1 Reciclagem
O processo de reciclagem encarado como mais complexo que o de produo a
partir de matria virgem, pois a matria prima natural, a gipsita, abundante e
relativamente barata.
O gesso em contato com a gua inicia o processo de hidratao, essa reao
transforma o hemidrato em di-hidrato, e pode ser descrita conforme equao a
seguir: (CINCOTTO; AGOPYAN; FLORINDO, 1988)
CaSO4.0,5H2O + 1,5 H2O CASO4.2H2O + Calor
A reciclagem consiste na calcinao dos resduos, retirando a gua utilizada para
hidratao, voltando ao estado de hemidrato. Abraho (2006) identificou que
aquecendo os resduos por 30 minutos a uma temperatura de 140C o suficiente
para se obter propriedades semelhantes da matria prima original.
-
7/24/2019 Reciclagem de Gesso Em Canteiro de Obras Atravs de Radiao Infravermelha
4/13
18Concurso Falco Bauer
Neste estudo pretende-se realizar a calcinao dos resduos utilizando lmpadas
halgenas emissoras de radiao infravermelha com potencia de 1000W e que
conseguem aquecer uma partcula slida at 200C, e mais facilmente utilizado
nos canteiros de obras.
2.2 Etapa Laboratorial
Foram coletadas amostras de resduos em obra que passaram por processo de
moagem em moinhos de bolas, peneiramento conforme ensaios de granulometria
normatizados pela NBR 7181/84.
Para estudar a melhor maneira de reciclagem atravs da radiao infravermelha
foram fixadas trs amostras de resduo modo retido nas peneiras com abertura de
0,15mm, 0,30mm e 0,60mm com granulometria de 0,60
-
7/24/2019 Reciclagem de Gesso Em Canteiro de Obras Atravs de Radiao Infravermelha
5/13
18Concurso Falco Bauer
Figura 2 Influncia da Altura da Lmpada
Figura 3 Influncia da Granulometria
Figura 4 Influncia da Espessura da Camada
Aps definidas todas as variveis do processo de desidratao do gesso, foram
moldados corpos de prova com o material proveniente da reciclagem adicionado a
gesso puro, nas propores de 5%, 10%, 20% e 50% da massa de gesso puro. Os
corpos de prova foram ensaiados conforme NBR 12129/91, estimando assim suas
resistncias compresso, que foram comparadas com as resistncias dos corpos
de prova moldados com pasta de gesso puro, verificando se atendiam ao quedetermina a NBR 13207/94, que so valores maiores que 8,4 MPa (Figura 5).
-
7/24/2019 Reciclagem de Gesso Em Canteiro de Obras Atravs de Radiao Infravermelha
6/13
18Concurso Falco Bauer
Figura 5 Resistncia dos Corpos de Prova a Compresso
Com valores de resistncia acima do mnimo que exige a norma, comprovou-se que
a reciclagem de gesso atravs da exposio radiao infravermelha possvel e
poderia ser aplicada em escala piloto.
2.3 Operao em Escala Piloto
Como o objetivo era reciclar todo o volume de resduos gerados dentro do prprio
canteiro de obras, foi desenvolvido um equipamento que se caracteriza por ser
mvel, possuir baixo risco de acidentes durante sua operao, elevada velocidade
de processamento dos resduos, uniformidade na secagem radiao
infravermelha, e aquecimento satisfatrio tendo como parmetro a etapa laboratorial.
O prottipo composto de moinho de martelo, cuja dimenso mxima das partculasna sada de 1,20 mm com uma passagem pela unidade de britagem e de 0,60mm
aps duas passagens (figura 6), e uma correia transportadora por onde o resduo j
modo sofrer incidncia da radiao infravermelha (figura 7). Por sobre a esteira
ficam posicionadas as lmpadas halgenas de 1000W, eqidistantes 10 cm e a 10
cm de altura da camada de resduos. O tempo de exposio radiao
infravermelha de 20 minutos, permitindo assim que atinja a temperatura
necessria para calcinao, sendo duas passagens de 10 minutos cada.
-
7/24/2019 Reciclagem de Gesso Em Canteiro de Obras Atravs de Radiao Infravermelha
7/13
18Concurso Falco Bauer
Esse mtodo de reciclagem e o equipamento esto devidamente registrados no
Instituto Nacional de Propriedade Intelectual (INPI) com o ttulo mtodo para
reciclagem dos registros de gesso nos canteiros de obra (Maranho; Mauro, 2011)
Por conta de sua dimenso reduzida, o equipamento pode ser transportado por
elevadores cremalheira, e sendo assim, pode-se desenvolver uma metodologia tal
que economize mo de obra para transportes horizontais e verticais do resduo,
aumentando a produtividade da reciclagem.
Figura 6 Curva granulomtrica do resduo aps moagens.
Figura 7 Viso geral do equipamento
-
7/24/2019 Reciclagem de Gesso Em Canteiro de Obras Atravs de Radiao Infravermelha
8/13
18Concurso Falco Bauer
Para aproveitamento de todo o calor gerado pelas lmpadas, o fechamento superior
da esteira feito por telas que permitem a passagem do calor, e por sobre a tela,
so colocados recipientes com resduo para iniciar a desidratao (figura 8).
Figura 8 Aproveitamento do calor para incio da desidratao
Aps duas passagens pelo equipamento, o resduo j est pronto para ser
adicionado ao gesso novo, na proporo de at 90% da massa total de gesso novo,
e ser usado normalmente como material de revestimento. Possveis problemas com
incio de pega acelerado podem ser corrigidos com aditivos retardadores de pega,
no caso ser o cido Ctrico, na concentrao mxima de 0,05% em relao
massa de p .Para verificao do desempenho da pasta de gesso com adio de gesso reciclado
como revestimento de alvenarias e concretos, foram feitos ensaios de resistncia de
aderncia trao, conforme NBR 13528/95, que comprovaram a eficcia do
mtodo e desempenho do material (Figura 9).
-
7/24/2019 Reciclagem de Gesso Em Canteiro de Obras Atravs de Radiao Infravermelha
9/13
18Concurso Falco Bauer
Figura 9 Resistncia de aderncia a trao
2.4 Viabilidade Econmica da Reciclagem no Canteiro de Obras
A utilizao do equipamento s ser vivel se os custos de operao (mo de obra,
energia eltrica, mobilizao, desmobilizao e etc.) forem inferiores aos custos de
destinao correta dos resduos para aterros.
Para o estudo da viabilidade econmica da utilizao do equipamento no local de
gerao do resduo, foram coletados dados da obra piloto abrangendo compra demateriais, desperdcio, mo de obra de aplicao e destinao dos resduos. Com
base nesses dados foi construdo o seguinte cenrio:
20
2/ 1.000
2 20.000
() $/ 0,4
( ) /2 6,2
/2 3,8
() / 38%
() $/2 1,52
() $/2 1,8
+ $/2 3,32
-
7/24/2019 Reciclagem de Gesso Em Canteiro de Obras Atravs de Radiao Infravermelha
10/13
18Concurso Falco Bauer
/ 1.010,556
/3 0,45
3/ 11 3 4,5
2.025
./ 2,5
$/ 180
$/ 80
$/ 80
$/ 0,25
( ) $ 80.000,00 $ 49.607,32
$ 30.392,68
$ 35.930,90
$/2 7,32
Por ter sido confeccionado apenas um equipamento prottipo, no se tm valores
precisos do seu custo para comercializao. Os dados coletados em obra indicam
que o consumo unitrio de energia de 0,30 KWh/kg de resduo processado o queresulta em um custo unitrio de R$ 0,10/Kg.
Com base nos resultados da prototipagem, a rea necessria para o Pay-backdo
investimento inicial varia em funo do custo inicial do equipamento. Para essa
anlise foi considerada que a manuteno ao longo da vida til do equipamento
equivale a 20% do valor inicial. O custo para fabricao do prottipo foi de R$
25.000,00.
Figura 10 rea de gesso necessria para Pay-back do equipamento
-
7/24/2019 Reciclagem de Gesso Em Canteiro de Obras Atravs de Radiao Infravermelha
11/13
18Concurso Falco Bauer
3 Inovao
Apesar de algumas empresas j realizarem a reciclagem de gesso para outros fins
que no a prpria utilizao como revestimento, so poucos os estudos que dizem
respeito ao desempenho do gesso reciclado bem como de sua viabilidade
econmica.
O equipamento desenvolvido se mostrou uma eficiente alternativa para sua funo,
autofinancivel e sua operao simples, rpida e barata.
4 Modernizao do processo construtivo
As diversas tentativas para se estabelecer um mtodo para reciclagem dos resduos
de gesso nos canteiros de obras tm se mostrado inadequadas, visto que no esto
conseguindo resolver a questo, e que ainda no h relatos da utilizao de
radiao infravermelha para esse processo. A operao em escala piloto vem se
mostrando eficaz e alcanando os resultados esperados.
5 Reduo de Custos
5.1 Reduo de Custos na Compra de Materiais
Com a reciclagem dos resduos de gesso provenientes da prpria obra onde o
equipamento operou, obteve-se reduo de 30% na compra de gesso, sendo este o
teor utilizado em substituio de gesso novo por gesso reciclado.
6 Reduo de desperdcio
A reciclagem do gesso no cenrio apresentado proporcionou a reutilizao total doresduo gerado, tomando cuidado com a dosagem correta da pasta com adio de
resduos, utilizando retardadores de pega que permitem um tempo maior de
trabalhabilidade e evitando a contaminao dos resduos.
Os custos com destinao de resduos de gesso foram eliminados.
-
7/24/2019 Reciclagem de Gesso Em Canteiro de Obras Atravs de Radiao Infravermelha
12/13
18Concurso Falco Bauer
7 Referncias
ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS-ABNT. NBR 12127. Gesso
para construo Determinao das propriedades fsicas do p. Rio de Janeiro,
1991.
ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS-ABNT. NBR 12128. Gesso
para construo Determinao das propriedades fsicas da pasta. Rio de
Janeiro, 1991.
ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS-ABNT. NBR 12129. Gesso
para construo Determinao das propriedades mecnicas.Rio de Janeiro,
1991.
ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS-ABNT. NBR 13207. Gesso
para construo civil. Rio de Janeiro, 1994.
ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS-ABNT. NBR 13528.
Revestimento de paredes e tetos de argamassas inorgnicas Determinao
da resistncia de aderncia trao Mtodo de ensaio. Rio de Janeiro, 1995.
ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS-ABNT. NBR 7181. Solo
Anlise e granulometria. Rio de Janeiro, 1984.
BERNHOEFT, L. F.. Caracterizao de propriedades fsica e mecnicas de
argamassa com gesso reciclado. Dissertao apresentada ao Curso de Ps-
graduao em Engenharia Civil, da Escola Politcnica de Pernambuco da
Universidade de Pernambuco para obteno do ttulo de Mestre em Engenharia,
Recife 2010.
-
7/24/2019 Reciclagem de Gesso Em Canteiro de Obras Atravs de Radiao Infravermelha
13/13
18Concurso Falco Bauer
JOHN, V. M.; ANTUNES, R. P. N.. Argamassa de gesso. Emprego de
argamassas de gesso como revestimentos de alvenarias e estruturas de
concreto, So Paulo, Maro 2002.
JOHN, V. M.; CINCOTTO, M. A.. Alternativas da gesto de resduos de gesso.
Contribuio para reformulao da Resoluo CONAMA 307, So Paulo, Julho
2003.
NITA, C.; PILEGGI, R. G.; CINCOTTO, M.A.; JOHN, V. M. Estudo da reciclagem
do gesso de construo.Ambiente Construdo, Porto Alegre, v. 10, n. 1, p. 103-
119, jan./mar. 2010.
PEREIRA, A. G. M.; PRADO, M. M.; SARTORI, D. J. M.. Influncia da intensidade
de radiao infravermelha na secagem do sistema semente-gel.VIII Congresso
Brasileiro de Engenharia Qumica em Iniciao Cientfica, Uberlndia, Julho 2009.
RIBEIRO, A. S.. Produo de gesso reciclado a partir de resduos oriundos da
construo civil. Dissertao de Mestrado apresentada Universidade Federal da
Paraba para obteno do grau de Mestre, Joo Pessoa, Maro 2006.
TAVARES, Y. V. P.; JNIOR, A. C. L.; SCHIMTZ I. B. T. A.; JOHN, V.
M..Reaproveitamento do resduo de gesso na execuo de revestimento
interno de vedao vertical.Anais da I CONFERNCIA LATINOAMERICANA DE
CONSTRUO SUSTENTVEL e X ENCONTRO NACIONAL DE TECNOLOGIA
DO AMBIENTE CONSTRUDO, So Paulo, 2004.
top related