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CENTRO UNIVERSITÁRIO CESMAC
ALDA MARCELA SOUZA DE ALBUQUERQUE PONTES ELISA RODRIGUES ARAÚJO
ANÁLISE DA UTILIZAÇÃO DE BORRACHA DE PNEU COMO REDUÇÃO DE RESÍDUOS SÓLIDOS PARA PRODUÇÃO DE
BLOCOS DE CONCRETO
MACEIÓ – AL
2018/ 1
ALDA MARCELA SOUZA DE ALBUQUERQUE PONTES ELISA RODRIGUES ARAÚJO
ANÁLISE DA UTILIZAÇÃO DE BORRACHA DE PNEU COMO REDUÇÃO DE RESÍDUOS SÓLIDOS PARA PRODUÇÃO DE
BLOCOS DE CONCRETO
Trabalho apresentado como requisito final, para
conclusão do curso de Engenharia Civil do Centro
Universitário Cesmac, sob a orientação do professor
Sérgio Venâncio da Silva.
MACEIÓ – AL
2018/ 1
REDE DE BIBLIOTECAS CESMAC
A658a Araújo, Elisa Rodrigues
Análise da utilização de borracha de pneu como redução de
resíduos sólidos para produção de blocos de concreto / Elisa
Rodrigues Araújo . -- Maceió: 2018
44 f.: il.
TCC (Graduação em Engenharia civil) - Centro Universitário
CESMAC, Maceió - AL, 2018.
Orientador: Sérgio Venâncio da Silva
1. Resíduos. 2. Concreto. 3. Borracha de pneu. I.
Silva, Sérgio Venâncio da. II. Título.
CDU:624.012.4
Evandro Santos Cavalcante
Bibliotecário CRB-4/1700
ALDA MARCELA SOUZA DE ALBUQUERQUE PONTES ELISA RODRIGUES ARAÚJO
ANÁLISE DA UTILIZAÇÃO DE BORRACHA DE PNEU COMO REDUÇÃO DE RESÍDUOS SÓLIDOS PARA PRODUÇÃO DE
BLOCOS DE CONCRETO
Trabalho apresentado como requisito final, para
conclusão do curso de Engenharia Civil do Centro
Universitário Cesmac, sob a orientação do professor
MSc. Sérgio Venâncio da Silva.
APROVADO EM:_____/____/_____
________________________________________ Sérgio Venâncio da Silva
ORIENTADOR
________________________________________ Zéferino José Alencar Bezerra
AVALIADOR INTERNO
________________________________________ Thássia Catherine Costa Nascimento
AVALIADOR INTERNO
AGRADECIMENTOS
Agradecemos primeiramente a Deus, por ter nos sustentado durante toda
essa caminhada, nos tranquilizando nos momentos difíceis e nos dando força para
prosseguir.
Aos nossos pais, pelo incentivo, oportunidade, por acreditar na nossa
capacidade e por estarem sempre ao nosso lado aconselhando e apoiando. Sem
eles nada disso seria possível.
Aos nossos irmãos e avós, por todo carinho, incentivo e confiança.
Aos nossos namorados Miguel e Hebert, por partilharem das nossas
angustias, pelo estimulo, apoio e compreensão demonstrados
Ao nosso orientador Prof. MSc. Sérgio Venancio da Silva, pela compreensão,
pelos ensinamentos, instrução e confiança depositada.
Aos engenheiros Ellysson e Jonhson, pela paciência, pelos valiosos
ensinamentos, e pelo grande apoio durante o desenvolvimento da pesquisa.
Ao Centro Universitário CESMAC, por disponibilizar o seu laboratório de
Engenharia e a todos que colaboraram para que os ensaios experimentais fossem
realizados com êxito.
Aos nossos amigos e familiares pelo companheirismo, por nos apoiarem e por
sempre encorajarmos nos momentos falhos.
A todos aqueles que contribuíram direta ou indiretamente para a realização
deste trabalho.
A todos, meus sinceros agradecimentos.
ANÁLISE DA UTILIZAÇÃO DE BORRACHA DE PNEU COMO REDUÇÃO DE RESÍDUOS SÓLIDOS PARA PRODUÇÃO DE BLOCOS DE CONCRETO
ANALYSIS OF THE USE OF TIRE RUBBER AS A REDUCTION OF SOLID WASTE FOR PRODUCTION OF CONCRETE BLOCKS
Alda Marcela Souza De Albuquerque Pontes [email protected]
Elisa Rodrigues Araújo [email protected]
Prof. MSc. Sérgio Venancio da Silva [email protected]
RESUMO
Boa parte da sociedade tem se voltado para os conceitos da sustentabilidade, buscando alternativas para minimizar os impactos originado pelo consumo de matéria-prima e pelo grande volume de resíduos gerados. Entre os quais se incluem os resíduos provocados pela construção civil e os provenientes de borracha de pneu, cuja destinação é geralmente inadequada. Considerando a enorme quantidade de pneus descartadas anualmente e a dificuldade para a disposição correta destes resíduos, no presente trabalho, foi realizado experimento utilizando a borracha de pneu na substituição parcial da areia, confeccionando corpos de prova de concreto através da moldagem de formas cilíndricas para ensaio de compressão. Amostras destes blocos de concreto foram elaborados com três diferentes quantidades de borracha granulada, considerados inservíveis (0, 10 e 20% em relação à massa de areia). Tanto o agregado miúdo quanto a borracha passaram por classificação granulométrica para padronizar as proporções em triplicata. A formulação seguiu as proporções de material (cimento, agregado miúdo, agregado graúdo e água). A resistência dos blocos foi determinada a partir da média de 3 ensaios à compressão em prensa hidráulica, conforme a norma ABNT NBR 5739:2007. Os corpos de prova foram rompidos em ensaio de compressão 28 dias após sua moldagem. Resultados mostraram que, apesar de uma resistência relativamente menor que os blocos de argamassa sem adição de borracha, sua indicação é viável.
Palavras-chave: Resíduos. Concreto. Borracha de pneu.
ABSTRACT
A large part of society has focused on sustainability concepts, seeking alternatives to minimize the impacts caused by the consumption of raw materials and the large volume of waste generated. These include waste generated by construction and those from tire rubber, which is generally inappropriate. Considering the enormous amount of tires discarded annually and the difficulty to the correct disposal of these residues, in the present work, an experiment was realized using tire rubber in the partial substitution of the sand, making concrete test bodies through the molding of cylindrical forms for test of compression. Samples of these concrete blocks were elaborated with three different amounts of granulated rubber, considered to be unserviceable (0, 10 and 20% in relation to the sand mass). Both the kid and rubber aggregates underwent granulometric grading to standardize proportions in triplicate. The formulation followed the proportions of material (cement, small aggregate, large aggregate and water). The strength of the blocks was determined from the average of three tests on compression in hydraulic press, according to the standard ABNT NBR 5739: 2007. The specimens were ruptured in compression test 28 days after their molding. Results showed that, despite a relatively lower resistance than blocks of mortar without addition of rubber, its indication is feasible.
Keywords: Waste. Concrete. Tire rubber.
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO ......................................................................................................... 6 1.1 Considerações iniciais ....................................................................................... 6 1.2 Objetivos .............................................................................................................. 7 1.2.1 Objetivo Geral .................................................................................................... 7 1.2.2 Objetivos Específico ........................................................................................... 7 2 REFERENCIAL TEÓRICO ...................................................................................... 9 2.1 Geração de resíduos ........................................................................................... 9 2.1.1 Classificações normativas dos resíduos gerados ............................................. 10 2.2 Resíduos da construção civil ........................................................................... 12 2.2.1 Impactos dos resíduos da construção civil ....................................................... 13 2.2.2 Benefícios do reaproveitamento em canteiros de obra .................................... 15 2.3 Resíduos provenientes de pneu ...................................................................... 17 2.3.1 Produção e descarte do pneu .......................................................................... 17 2.3.2 Reciclagem e reutilização dos pneus ............................................................... 17 2.4 Concreto convencional ..................................................................................... 19 2.4.1 Composição do concreto convencional ............................................................ 19 2.4.2 Fatores que influenciam na qualidade do concreto convencional .................... 21 2.4.3 Propriedades do concreto convencional .......................................................... 22 2.4.3.1 Propriedades do concreto fresco ................................................................... 22 2.4.3.1.1 Trabalhabilidade: ........................................................................................ 22 2.4.3.1.2 Exsudação: ................................................................................................. 22 2.4.3.2 Propriedades do concreto endurecido ........................................................... 23 2.4.3.2.1 Peso especifico: ......................................................................................... 23 2.4.3.2.2 Deformações: ............................................................................................. 23 2.4.3.2.3 Resistência aos esforços mecânicos à compressão: ................................. 24 2.4.3.2.4 Resistencia aos esforços mecânicos à tração: ........................................... 25 3 METODOLOGIA .................................................................................................... 26 3.1 Materiais e Métodos .......................................................................................... 26 3.1.1 Agregados ........................................................................................................ 27 3.1.2 Cimento ............................................................................................................ 27 3.1.3 Água ................................................................................................................. 27 3.1.4 Resíduo de borracha de pneu .......................................................................... 27 3.2 Confecção do traço do concreto ..................................................................... 28 3.3 Confecção do concreto com adição de borracha .......................................... 31 4 RESULTADOS E DISCUSSÕES ........................................................................... 36 CONCLUSÃO ........................................................................................................... 40 REFERÊNCIAS......................................................................................................... 41
6
1 INTRODUÇÃO
1.1 Considerações iniciais
O setor da indústria é um dos principais responsáveis pelos impactos
ambientais devido ao uso intenso dos recursos naturais. Entretanto, não são os
únicos responsáveis por essa geração de lixo, pois uma grande parte desses
resíduos são domiciliares e da construção civil. Por este motivo uma das maiores
dificuldades do Brasil refere-se à diversificação de resíduos gerados e a falta de
destinos adequados (KARPINSK, L. A. et al, 2009).
Na área da construção civil, durante o processo construtivo, de demolição ou
reforma, há uma enorme geração de resíduos que podem ser caracterizados como
produtos à base de cimento, produtos cerâmicos e madeira. O setor da construção
convive com a dificuldade para o descarte desse resíduo, por não encontrar áreas
disponíveis para sua disposição final. Desta forma, logo após serem descartados do
canteiro são levados para aterros sanitários ou a grandes depósitos instáveis como
terrenos baldios, córregos e à beira de vias, ocasionando, muitas vezes, obstrução
de canais e gerando assim um armazenamento inapropriado de consideráveis
volumes de resíduos (PERS, 2015).
Considerando a vida útil de aterros e a distância entre eles e os pontos
geradores de resíduos, faz-se necessário buscar formas de diminuir o índice de
resíduos gerados seja pela conscientização da população e da indústria como
também pela reutilização ou reciclagem destes resíduos.
De acordo com a Resolução brasileira nº 307 do Conselho Nacional do Meio
Ambiente (2002), resíduos gerados pela construção civil são classificados em
classes A, B, C e D, sendo o da classe A caracterizados pelos resíduos, gerados na
construção civil, reutilizáveis ou recicláveis como agregados.
Além do próprio material da construção civil que pode ser reutilizado, um
resíduo passível de reaproveitamento são os pneus. Segundo Bravo (2014) os
pneus estão entre os principais itens para o funcionamento de veículos automotores,
sendo importante para o conforto e segurança dos usuários. Porém, é um material
que, após todos os métodos de recuperação como a recauchutagem, não tem uma
destinação correta e, com isso, tem gerado vários problemas como a emissão de
gases poluentes quando são queimados, a obstrução de canais e córregos quando
são abandonados nos cursos d’agua e a proliferação de mosquitos transmissores de
7
doenças quando descartados indevidamente. Para esse tipo de resíduo adotou-se a
Resolução brasileira do CONAMA nº 258 de 1999, em vigor desde 2002, que obriga
aos produtores de pneus novos e importadores de pneumáticos a coletar e dar uma
destinação ambientalmente adequada aos pneus considerados inservíveis.
A borracha de pneu é um material com características promissoras na área da
construção civil, pois possui leveza, boas propriedades térmica e acústica,
elasticidade e absorção de energia. Concretos produzidos com esse material
dispõem baixa densidade, uma maior durabilidade do concreto e um melhor
isolamento térmico e acústico, fazendo com que a borracha seja um material com
potencial em ascensão para a reciclagem (CRUZ, G. A. A. CALHABEU, E.M.
MARTINS, C. A. SORDI, V. L, 2002).
Neste estudo serão consideradas duas formas de reciclagem dos resíduos
sólidos para a utilização na construção civil, utilizando desde os próprios resíduos da
construção na formação de blocos, e os resíduos de borracha de pneu na produção
de blocos de concreto. Entretanto, para caráter experimental será utilizado apenas a
borracha de pneu.
O custo dos materiais de construção tradicionais é bastante elevado no Brasil,
o que pode ser explicado pelo alto consumo de energia e transporte. Dessa maneira,
nos últimos anos, o estudo de novos materiais com bom desempenho e baixo custo
vem crescendo cada vez mais. A existência de estudos referentes a este tema é de
suma importância, pois com o devido conhecimento poderá ser reduzido os custos
de uma construção, os níveis de desperdícios e o número de resíduos gerados.
1.2 Objetivos
1.2.1 Objetivo Geral
O presente trabalho tem por objetivo analisar a utilização da borracha de
pneu, aproveitando-o na confecção de blocos de concreto.
1.2.2 Objetivos Específico
Relatar a importância da reutilização de resíduos na construção civil e avaliar
suas vantagens ambiental e econômica;
Analisar o aproveitamento dos resíduos de borrachas de pneu na utilização
em bloco de concreto para alvenaria de vedação;
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Divulgar formulações e as principais indicações de uso para os blocos de
concreto produzido com resíduos de pneu;
Apresentar um comparativo deste com o bloco de concreto convencional.
9
2 REFERENCIAL TEÓRICO
2.1 Geração de resíduos
Durante a década de 1980, nos grandes centros urbanos do pais, o tema
“resíduos sólidos” destacou-se, pois, as mídias divulgavam as inadequadas
disposições dos resíduos no solo. Com o aumento das informações, houve um
aumento dos estudos sobre a questão dos resíduos sólidos urbanos (RSU). Como
por exemplo tem-se: métodos de tratamento como compostagem e incineração,
atividades como coleta seletiva para reciclagem e disposição em aterros sanitários
(GUNTHER, 2008).
A excessiva geração de resíduos e seu descarte irregular, em grande parte
das cidades brasileiras, causam a poluição do ambiente urbano. Em Maceió, pode-
se citar a obstrução e contaminação dos leitos de rios e canais na cidade, o
comprometimento do tráfego em vias públicas e a degradação da paisagem da
cidade, além da poluição do ar com gás carbônico liberado pelos veículos, como
visto nas figuras 1 e 2 (G1, 2017).
Figura 1 – Praia da Avenida após fortes chuvas em Maceió (29/05/2017). Fonte: G1, 2017
Figura 2 – Riacho Salgadinho após fortes chuvas em Maceió (2017) Fonte: Gazetaweb, 2005.
10
Alguns tipos de resíduos sólidos, por apresentarem características peculiares,
são denominados de resíduos especiais, os quais podem representar perigo à saúde
humana e ao meio ambiente, exigindo um cuidado maior no que diz respeito ao seu
transporte, tratamento e disposição final. Outros resíduos são tratados como
especiais devido à sua origem, como os resíduos de serviços de saúde, resíduos da
construção civil, resíduos de portos e aeroportos ou resíduos agrícolas (GUNTHER,
2008).
2.1.1 Classificações normativas dos resíduos gerados
A ABNT, através da norma NBR 10.004:2004 define resíduos sólidos como:
Resíduos nos estados sólidos e semissólido, que resultam de atividades de origem industrial, doméstica, hospitalar, comercial, agrícola, de serviços e de varrição. Ficam incluídos nesta definição os lodos provenientes de sistema de abastecimento de água, aqueles gerados em equipamentos e instalações de controle de poluição, bem como determinados líquidos cujas particularidades tornem instável o seu lançamento na rede pública de esgoto ou corpos de agua, ou exijam para isso soluções, técnicas e economicamente, inviáveis em face à melhor tecnologia disponível.
Tais resíduos são divididos em perigosos e não perigosos. A classe 1
compete aos resíduos denominados perigosos que são aqueles que possuem
características descritas como inflamabilidade, corrosividade, reatividade, toxicidade
e patogenicidade, podendo apresentar risco à saúde pública. Podem provocar
mortalidade, incidência de doenças, e riscos ao meio ambiente quando o resíduo for
gerenciado de forma inadequada, possuindo assim um alto nível de periculosidade
(NBR 10.004, 2004).
A classe 2 refere-se aos resíduos denominados não perigosos que, por sua
vez, é subdividida em duas classificações, inertes e não inertes. Os inertes são
aqueles que não se solubilizam ou que não tem nenhum de seus componentes
solubilizados quando submetido a um teste padrão de solubilização conforme NBR
10006/2004 – “Procedimento para obtenção de extrato solubilizado de resíduos
sólidos”. Já os não inertes podem ter propriedades, tais como: biodegradabilidade,
combustibilidade ou solubilidade em água.
A resolução do CONAMA nº 307 (2002), diz que os resíduos gerados pela
construção civil são divididos em 4 classes, classe A, B, C e D.
11
Classe A
São resíduos reutilizáveis ou recicláveis como agregado, podendo ser tijolo,
concreto e argamassa por exemplo. Esses tipos de materiais podem ser
aproveitados no próprio canteiro de obra, mas se isso não acontecer, devem ser
encaminhados para usinas de reciclagem ou aterros específicos de resíduos de
construção civil, sendo dispostos de modo a permitir a sua utilização ou reciclagem
futura. Conforme o CONAMA nº 307 (2002), a classe A é subdividida em três tipos,
sendo eles resíduos:
De construção, demolição, reformas e reparos de pavimentação e de outras
obras de infraestrutura, inclusive solos provenientes de terraplanagem;
De construção, demolição, reformas e reparos de edificações: componentes
cerâmicos (tijolos, blocos, telhas, placas de revestimento etc.) argamassa e
concreto;
De processo de fabricação ou demolição de peças pré-moldadas em concreto
(blocos, tubos, meios-fios entre outros) produzidas no canteiro de obras.
Classe B
São resíduos recicláveis para outras destinações, tais como plástico,
papel/papelão, metais, vidros, madeiras e gesso. O gesso anteriormente era
classificado como classe C, porém com o fortalecimento das técnicas de construção
a seco como o drywall ele passou a ser da classe B. Esses tipos de materiais devem
ser encaminhados para áreas especificas para que ocorra uma reciclagem
apropriada.
Classe C
Englobam os resíduos para os quais não foram desenvolvidas tecnologias ou
aplicações economicamente viáveis que permitam a sua reciclagem ou recuperação,
tais como os produtos de isopor, massa corrida, etc. Os materiais dessa classe
deverão ser armazenados, transportados e destinados em conformidade com as
normas técnicas específicas.
Classe D
São resíduos perigosos que causam riscos à saúde humana e ao meio
ambiente oriundos do processo de construção, tais como tintas, solventes, óleos e
12
outros, ou aqueles contaminados oriundos de demolição, reformas e reparos de
clínicas radiológicas, instalações industriais e outros. Deverão ser armazenados,
transportados e destinados para aterros industriais licenciados para receber esse
tipo de produto.
Em 02 de agosto de 2010 foi sancionada a Lei 12.305/2010 também
conhecida como Política Nacional de Resíduos Sólidos (PNRS). Essa lei regula o
manejo correto para todos os resíduos, implementa metas de redução, reutilização e
reciclagem, no intuito de reduzir a quantidade de resíduos e rejeitos produzidos para
destinação final.
2.2 Resíduos da construção civil
Segundo a resolução do CONAMA nº 307 (2002), no Artigo 2º, inciso I define
resíduos da construção civil como materiais provenientes de construções, reformas,
reparos e demolições de obras de construção civil, e os resultantes da preparação e
da escavação de terrenos, tais como: tijolos, blocos cerâmicos, concreto em geral,
solos, rochas, metais, resinas, colas, tintas, madeiras e compensados, forros,
argamassa, gesso, telhas, pavimento asfáltico, vidros, plásticos, tubulações, fiação
elétrica e etc., comumente chamados de entulhos de obras, caliça ou metralha;
A Lei 12.305/2010 define os Resíduos da Construção Civil (RCC), da seguinte
maneira: “os gerados nas construções, reformas, reparos e demolições de obras de
construção civil, incluídos os resultantes da preparação e escavação de terrenos
para obras civis”.
Os geradores - pessoas físicas ou jurídicas, públicas ou privadas,
responsáveis por atividades ou empreendimentos que gerem os resíduos - deverão
ter como objetivo prioritário a não geração de resíduos, e como objetivo secundário
a redução, reutilização, reciclagem e destinação final. Os resíduos não poderão ser
depositados em aterros de resíduos domiciliares, em encostas, lotes vazios e corpos
d’água (BRASIL, 2010).
Como um exemplo de local, que gera vários resíduos da construção civil,
podemos citar a cidade de Maceió, que gera diariamente cerca de 40% a mais
RCCs do que os resíduos sólidos urbanos estimados (PERS, 2015). Verificou-se
também que o recolhimento dos RCCs em Maceió é feito por empresas
especializadas ou feita em pontos de entrega voluntária. Na capital só existe um
ponto de entrega voluntaria, que só abrange os bairros de Pajuçara, Ponta da Terra
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e Ponta Verde, com um recebimento restrito aos resíduos inertes. Apesar de existir
formas adequadas para descartar tais resíduos, muitas empresas não o faz, e com
isso, uma grande parte dos seus resíduos gerados são encaminhados para “bota-
fora” (terrenos baldios), ocasionando assim um acumulo nas vias públicas e nos
cursos d’água (PERS, 2015).
A resolução CONAMA nº 307 (2002) estabelece que “os resíduos da
construção civil não poderão ser dispostos em aterros de resíduos sólidos urbanos,
em áreas de "bota fora", em encostas, corpos d'água, lotes vagos e em áreas
protegidas por Lei. ”
Nos Gráficos 1 e 2 destacam-se os percentuais de como é feita a coleta dos
resíduos gerados de Maceió e a sua destinação final (SAMPAIO, R. B. et al, 2012).
Gráfico 1 – Forma de coleta. Gráfico 2 – Destinação final.
Fonte: Sampaio, R. B. et al, 2012. Fonte: Sampaio, R. B. et al, 2012.
2.2.1 Impactos dos resíduos da construção civil
Responsável por provocar grandes impactos ambientais, sociais e
econômicos, a indústria da construção civil apresenta grandes volumes de materiais
de construção o que acaba gerando elevados volumes de resíduos nas ruas,
terrenos baldios e outros (KARPINSK, 2009).
As obras de engenharia causam dois tipos de impactos que vão desde a
utilização dos recursos naturais, gerando uma modificação da paisagem, até a
geração de resíduos. No que diz respeito aos impactos causados pelo consumo de
recursos naturais, segundo Ferreira (2017), estima-se que as ações da construção
civil consomem cerca de 50% (cinquenta por cento) dos recursos naturais,
renováveis e não renováveis. Com esse consumo de recursos naturais há também
14
uma modificação da paisagem tanto nos canteiros de obra quanto nos locais de
extração de cada tipo de recurso.
Os resíduos gerados pelas construções e demolições (RCD), que podem ser
caracterizados por produtos cerâmicos e produtos à base de cimento. Os RCD
brasileiros não representarem grandes riscos ambientais por possuírem
características químicas e minerais semelhantes aos agregados naturais e solos,
eles podem conter óleos de maquinários, pinturas e asbestos de telhas de cimento
amianto (FERREIRA, 2017). Esses agregados tornam os resíduos da construção
civil prejudiciais à saúde humana e ao equilíbrio dos ecossistemas. Apesar dos
resíduos não causarem danos químicos, uma preocupação que deve ser
considerada é em relação a quantidade que é gerado, pois é muito grande (Figura
4).
Figura 4 – Resíduos de demolição
Fonte: Eco4u, 2013.
Os principais impactos sanitários e ambientais relacionados aos resíduos de
construção e demolição (RCD) são aqueles associados às deposições dos entulhos
em locais inapropriados, que comprometem o tráfego e a drenagem das cidades.
A construção civil é um dos setores da indústria que mais gera resíduos,
porém se, por um lado, a construção civil tem como desvantagem produzir vários
tipos de resíduos em quase todos os seus processos, por outro, tem como vantagem
a capacidade de absorver quase que totalmente os resíduos que produz desde que
haja um aperfeiçoamento no gerenciamento. Enquanto vários setores industriais
diminuem a utilização de suas matérias-primas, a engenharia civil não pode reduzir
a quantidade dos materiais necessários para edificar uma obra sem comprometer a
qualidade e a durabilidade da construção e, por este motivo, deve-se haver uma
melhor destinação e reutilização dos seus resíduos (KARPINSK, 2009).
15
Esses resíduos gerados são responsáveis por grande quantidade de RCD
postos em rios e vias urbanas. Comprometendo assim a saúde, o meio ambiente
como também a degradação das cidades, dificultando o trafego de pedestres e
veículos (KARPINSK; PANDOLFO; REINEHR; KUREK; PANDOLFO; GUIMARÃES,
2009).
Os resíduos gerados pela construção podem ser reciclados e reutilizados até
no próprio canteiro de obras. Alvenaria, concreto e argamassas, podem ser utilizado
na forma de agregado e o resto de madeira, metal, plástico, papelão e outros podem
ser reutilizados no canteiro, ou podem ser separados por baias e encaminhados
para reciclagem. Com exceção de resíduos denominados perigosos, como as tintas,
solventes e óleos, esses podem ser considerados inutilizáveis. (SEBRAE, 2017)
O Sebrae (2017), relata que “Desde 2002, o CONAMA já responsabilizava os
geradores de resíduos da construção civil pela sua destinação adequada”. O que
reduz a quantidade de resíduos jogados sem aproveitamento e diminui o impacto
gerado por esses resíduos. Para o reaproveitamento dos resíduos é necessário que
haja primeiramente uma separação deles, conforme a Figura 5.
Figura 5 – Baia de resíduos em canteiro de obra. Fonte: Frank e sustentabilidade, 2016.
2.2.2 Benefícios do reaproveitamento em canteiros de obra
O setor da construção civil é um dos grandes causadores dos impactos no
meio ambiente por utilizar intensamente os recursos disponíveis, sendo o setor que
gera o maior número de resíduos. Entretanto, a maioria dos resíduos gerados pelas
construções, reformas e demolições podem ser reaproveitados nos próprios
16
canteiros e para isso deve-se haver um gerenciamento adequado do canteiro para
tais fins.
O desperdício dos materiais e o descarte dos resíduos geram um custo muito
alto para as empresas. Com o reaproveitamento e a reciclagem dos resíduos da
construção é possível diminuir o custo final de uma obra. Esse benefício não seria
apenas financeiramente, pois, adotando a essa prática, beneficia-se também o meio
ambiente por estar prolongando a vida útil das reservas naturais e reduzindo o
impacto ambiental (FERREIRA, 2017).
“Comparativamente a países do primeiro mundo, a reciclagem de resíduos no
Brasil como materiais de construção é ainda tímida, com a possível exceção da
intensa reciclagem praticada pelas indústrias de cimento e de aço” (SILVA, 2008).
Segundo Ferreira (2017), estima-se que seja mais barato em cerca de 40%
(quarenta por cento) fazer a reciclagem ou a reutilização dos materiais da
construção civil na obra, do que apenas descartar em locais apropriados. Essa
redução de custo se dá por não ser mais necessário obter a mesma quantidade de
matéria prima, e com isso pode-se identificar um custo-benefício em relação a
extração de pedrisco, brita e areia pois, os próprios resíduos de concreto, por
exemplo, após um processo de moagem, podem substituir tais agregados.
Outro benefício que pode ser citado, além da redução de custo e preservação
de recursos naturais, é a redução da necessidade de áreas para aterros devido à
diminuição do volume de resíduos a serem depositados.
No Brasil existem alguns estados que são referência quando se trata de
reaproveitar os resíduos da construção, podendo ser citado Belo Horizonte (MG),
por exemplo. Nesta cidade existe um plano de gestão diferenciado chamado de
Programa de Correção Ambiental e Reciclagem dos Resíduos de Construção. Com
o programa definiu ações específicas para captação, reciclagem, informação
ambiental e recuperação de áreas degradadas. Hoje existem em Belo Horizonte 28
Unidades de Recebimento de Pequenos Volumes (URPV) e 3 unidades de
reciclagem dos Resíduos Classe A. O RCD captado nas Unidades de Recebimento
é encaminhado para as estações de reciclagem, onde são selecionados, triturados e
expedidos. Nos municípios de Maceió, Aracaju e Salvador existem exemplos de
construtoras que promovem algumas iniciativas a reciclagem de resíduos classe A
nos canteiros de suas obras (FRANK E SUSTENTABILIDADE, 2017).
17
2.3 Resíduos provenientes de pneu
2.3.1 Produção e descarte do pneu
Mariano (2017) afirma que, a produção do pneu teve início em 1845, após
Charles Goodyear descobrir o processo de vulcanização da borracha e deixou cair
junto com o enxofre no fogão. Tal descoberta fez com que fossem substituídas as
rodas de madeira e de ferro. A borracha absorve melhor o impacto das rodas sobre
o solo, é resistente e durável. Com isso tornou o transporte confortável e mais
prático.
O pneu tem sua maior parte produzida por 10% de borracha natural, 30% de
petróleo e 60% de aço e tecidos, para obter uma estrutura mais fortalecida
(MARIANO, 2017).
No Brasil, são descartadas pelo menos 450 mil toneladas de pneus por ano.
Para sua decomposição na natureza é necessário, em média, 600 anos, podendo
tornar-se criadouros do mosquito transmissor de doenças e poluir o meio ambiente
(SEST; SENAT, 2017).
Para Andrietta (2002), o descarte de pneus ao ar livre jogados nos campos,
rios, lagos e outros, é considerado o descarte mais agressivo ao meio ambiente, por
ameaçar a saúde humana (Figura 6). Uma das causas é a proliferação de insetos
nocivos e transmissores de doença, pelo acumulo de água dentro dos pneus, e as
substâncias toxicas que os pneus contém que podem ser liberadas na atmosfera.
Figura 6 – Descarte de pneus
Fonte: Recicloteca, 2017.
2.3.2 Reciclagem e reutilização dos pneus
A primeira medida que se deve tomar para a destinação de um pneu usado é
a recauchutagem, mas quando este processo não é mais possível, então é feita a
remoldagem. Contudo, se as condições do pneu utilizado não permitirem nenhuma
18
das alternativas anteriores, então ele passa a ser considerado um pneu inservível
(RIBEIRO 2005, apud BRAVO 2014).
A reutilização de pneus inservíveis é muito comum no Brasil em alguns
setores, como por exemplo, na fabricação de solados de sapatos, borrachas de
vedação, combustível alternativo para as indústrias de cimento, dutos pluviais, pisos
para quadras poliesportivas, tapetes de automóveis e outros (RECICLANIP, 2017).
A Resolução do CONAMA nº. 416/2009 descreve a destinação
ambientalmente adequada de pneus inservíveis como “procedimentos técnicos em
que os pneus são descaracterizados de sua forma inicial, e que seus elementos
constituintes são reaproveitados, reciclados ou processados por outra(s) técnica(s)
admitida(s) pelos órgãos ambientais competentes, observados a legislação vigente e
normas operacionais específicas de modo a evitar danos ou riscos à saúde pública e
a segurança, e a minimizar os impactos ambientais adversos”.
Segundo o Compromisso Empresarial para Reciclagem – CEMPRE (2017),
relata que o processo de recuperação e regeneração dos pneus exige a separação
da borracha vulcanizada de outros componentes, como metais e tecidos. Os pneus
velhos são cortados em pedaços e são transformados em pó, purificado por um
sistema de peneiras. O pó é moído até atingir a granulação desejada e, depois,
submetidas à digestão em vapor d’água e produtos químicos, como álcalis e óleos
minerais, para desvulcanizá-las. Logo em seguida a borracha é vulcanizada numa
bateria de prensas para finalização do produto.
Por meio das Resoluções do CONAMA no. 258/99 e 301/02, regulamentadas
pela Instrução Normativa no. 8/02 do Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos
Recursos Naturais Renováveis - IBAMA, procedimentos e metas para pneumáticos
inservíveis foram estabelecidos no Brasil. A legislação impôs, a partir de 2002, a
obrigatoriedade de destinar corretamente um pneu inservível para cada quatro
novos produzidos, importados e reformados. A cada ano, a obrigatoriedade foi
crescendo até chegar a cinco pneus para cada quatro pneus reformados a partir de
2005.
Segundo Andrietta (2002), Diversas outras formas de aproveitamento ou
reciclagem podem ainda ser destacadas:
Recauchutagem ou reforma: é um processo em que o pneu é reformado por
vulcanização na camada superior de borracha da banda de rolamento. Para
isso o pneu não deve apresentar cortes e deformações e obter a banda de
19
rodagem em condições que permita sua aderência ao solo. Por conta da má
conservação das estradas e ruas brasileiras muitos pneus não atendem o
requisito para reforma e acabam tendo uma vida útil limitada.
Recuperação: os pneus são triturados, moídos e transformados em pó fino,
podem ser usados na mistura com asfalto para pavimentação, fábricas de
cimento, onde após ser moído é incinerado no forno como combustível e seus
gases, produzidos pela queima, são introduzidos ao cimento. Pode também
ser utilizados na produção de solados dos calçados, tapetes para automóvel e
outros.
Regeneração ou desvulcanização: a borracha é separada dos demais
componentes e desvulcanizada, passando por modificações que a torna mais
plástica e apta a receber nova vulcanização, sem as mesmas propriedades
da borracha crua.
“O uso de pneus triturados em vez dos materiais de construção convencionais
apresentam os seguintes benefícios: densidade reduzida, melhor propriedades de
drenagem e, melhor isolação térmica e acústica” (BENSON 1995, apud KAMIMURA
2002).
Uma técnica de baixo custo e simples está sendo utilizada em alguns
municípios americanos para a produção de placas pré-moldadas de concreto,
utilizando resíduos de borracha provenientes de recauchutagem de pneus,
substituindo a areia (KAMIMURA, 2002).
Foi constatado que o pneu também pode ser utilizado como agregado miúdo
na fabricação de blocos de concreto com função estrutural. Para que não haja
diminuição na resistência e para consumir o limite máximo de cimento foram
necessários 13% desse resíduo. O resultado mostra que bloco de concreto realizado
com resíduos demonstra capacidade térmica podendo competir com o bloco de
concreto tradicional (FIORITI; AKASAKI, 2004).
2.4 Concreto convencional
2.4.1 Composição do concreto convencional
Historicamente a pedra já era utilizada nas construções. Pode-se encontrar
até hoje os monumentos como as pirâmides construídas pelos egípcios, os templos
20
gregos e os arcos romanos que foram feios utilizando as pedras como o principal
material de construção (ROMANO,2004).
Segundo Almeida (2002), o principal material de construção é o concreto, que
é o resultado da mistura, de forma racional, de aglomerantes (cimento), agregados
(pedra e areia) e água. Essa mistura deve possuir plasticidade suficiente para sua
utilização, e com o passar do tempo adquire coesão e resistência.
Romano (2004), afirma que o concreto é uma mistura heterogêneo composta
por aglomerantes hidráulicos, material inerte e água. O aglomerante, usualmente, é
o cimento Portland que deve estar de acordo com a ABNT NBR 5732/1991. Os
materiais inertes são os agregados, que podem ser classificados como agregado
graúdo (pedra britada) e agregado miúdo (areia natural ou pó de pedra).
Segundo Pinheiro (2007), os agregados graúdos possuem diâmetros que
variam de 0,075mm a 4,8mm, e os agregados miúdos tem seus diâmetros maiores
que 4,8mm.
Pode-se dizer que, após a mistura dos materiais que compõe o concreto, o
aglomerante tem a função de unir os fragmentos dos demais materiais, e os
agregados, graúdos e miúdos, tem a função de aumentar o volume da mistura,
diminuindo assim os custos (PINHEIRO, 2007). Em alguns casos podem ser
adicionados aditivos, seguindo a ABNT NBR 12655/2006, que modificam as
características físicas e químicas do concreto, com a finalidade de aumentar ou
diminuir a cura ou a plasticidade do concreto (ALMEIDA, 2002).
A mistura do cimento com a água é denominada de pasta (Figura 7), e a
mistura da pasta com agregado miúdo de argamassa (Figura 8). Considera-se
concreto a argamassa à qual foi adicionado agregado graúdo como ilustrado na
Figura 9 (ALMEIDA, 2002).
Figura 7 – Composição da pasta. Figura 8 – Composição da argamassa. ....(Fonte: PINHEIRO, 2007) (Fonte: PINHEIRO, 2007)
21
Figura 9 – Composição do concreto simples.
(Fonte: PINHEIRO, 2007)
2.4.2 Fatores que influenciam na qualidade do concreto convencional
Segundo Almeida (2002), existem quatro fatores que influenciam na qualidade
do concreto no seu estado final, são eles:
MATERIAL: quando o material utilizado é de boa qualidade o concreto
também será.
PROPORCIONALIDADE: ter uma proporção adequada de cimento,
agregados e água faz com que o concreto consiga atingir a resistência
necessária para cada tipo de projeto.
MANIPULAÇÃO: quando o concreto é feito na betoneira, para que seja de
boa qualidade, é necessário seguir uma sequência ao adicionar cada
material. Primeiramente coloca-se os agregados graúdos, em seguida a água
para que haja uma “lavagem das britas”, depois acrescenta os agregados
miúdos e o cimento, após a mistura esta homogeneizada deve ser
transportada, lançada nas formas e adensada corretamente.
CURA: deve haver hidratação do cimento de forma continua por um período
de tempo até que o concreto esteja totalmente endurecido, logo deve-se
evitar que haja a evaporação prematura da água necessária à hidratação do
concreto, esse processo é denominado de cura. Caso a cura seja feita de
forma que não haja a hidratação adequada, surgirão patologias no concreto.
Quando há um cuidado na escolha do material e na preparação do concreto,
obtêm-se uma qualidade desejada e, com isso, a resistência adequada ao projeto e
a durabilidade necessária. A capacidade resistente “consiste basicamente na
segurança à ruptura”, e a durabilidade “consiste na capacidade de a estrutura resistir
às influências ambientais previstas e definidas em conjunto pelo autor do projeto
22
estrutural e o contratante, no início dos trabalhos de elaboração do projeto” (NBR
6118, 2004).
2.4.3 Propriedades do concreto convencional
As propriedades do concreto se dividem em duas fases a do concreto fresco e
endurecido. Para o concreto fresco podem ser citadas como propriedades a
trabalhabilidade e exsudação, já o peso especifico, as deformações e as resistências
aos esforços mecânicos (tração e compressão) são alguns exemplos de
propriedades do concreto em sua fase endurecida.
2.4.3.1 Propriedades do concreto fresco
“Concreto que está completamente misturado e que ainda se encontra em
estado plástico, capaz de ser adensado por um método escolhido” (NBR 12.655,
2006).
2.4.3.1.1 Trabalhabilidade:
A trabalhabilidade é uma propriedade que depende de diversos fatores,
dentre os quais se destacam: as características e dosagens dos materiais e o modo
de produção do concreto.
Segundo Romano (2004), “é a propriedade do concreto fresco que identifica
sua maior ou menor aptidão para ser empregado com determinada finalidade, sem
perda de homogeneidade”.
A trabalhabilidade do concreto fresco determina a facilidade com o qual um
concreto pode ser manipulado sem segregação nociva (DURAN; FRACARO, 2011).
A Associação Brasileira de Cimento Portland (ABCP), associa três
características do concreto com a trabalhabilidade. Primeiro cita a facilidade de
redução de vazios e de adensamento do concreto, em seguida fala da facilidade de
moldagem, relacionada com o preenchimento da fôrma e dos espaços, e por último
comenta sobre a resistência à segregação e manutenção da homogeneidade da
mistura, durante manuseio e vibração.
2.4.3.1.2 Exsudação:
A exsudação é a ascensão da água de amassamento à superfície do concreto
que foi recém lançado, esse fenômeno ocorre devido a densidade do concreto ser
menor que a dos agregados e a do cimento (GUERRA, 2015). A consequência
23
desse acontecimento é a redução da resistência mecânica e a formação de um
concreto poroso, isso se dá quando, na superfície do concreto há uma formação de
uma lamina d’água com partículas finas de concerto, que foram levadas para a
superfície pela água (ROMANO, 2004).
Guerra (2015), diz que a exsudação pode ser provocada pelo excesso de
água de amassamento, baixo teor de cimento e excesso ou falta de vibração.
A exsudação pode ser evitada quando é empregado a quantidade de água
necessária no concreto, logo, haverá uma proporção adequada do fator
água/cimento, e adicionando grãos finos para suprir as carências dos agregados
(ALMEIDA, 2002).
2.4.3.2 Propriedades do concreto endurecido
“Concreto que se encontra no estado solido e que desenvolveu resistência
mecânica” (NBR 12.655, 2006).
2.4.3.2.1 Peso especifico:
Os principais fatores que o peso especifico depende, no concreto endurecido,
é a granulometria dos agregados e o método de compactação adotado.
A massa especifica será maior quando houver um maior peso especifica de
agregados e uma maior quantidade de agregado graúdo (ALMEIDA, 2002). De
acordo com a massa específica o concreto pode ser classificado em três tipo
(DURAN; FRACARO, 2011):
- Leves: pedras-pomes, vermiculitas e argilas expandidas (<1000 Kg/m³);
- Normais: areia quartzosas, seixos e brita gnáissicas, etc. (1000 a 2000 kg/m³);
- Pesados: brita, magnetita, limonite etc. (>2000 kg/m³).
O concreto “normal” é o mais usual em peças estruturais, concreto simples e
armado, o denominado “leve” é aquele que utiliza agregados leves, e o “pesado” é
produzido a partir de agregados de alta densidade (FREITAS, 2012).
2.4.3.2.2 Deformações:
Freitas (2012), classifica as deformações em duas naturezas: deformação
própria e deformação produzida por cargas externas.
A classificação de deformação própria é devido à variação da umidade e
temperatura, retração e expansão que o concreto sofre (FREITAS, 2012). A retração
é a redução das dimensões, em todas as direções, sem que haja a aplicação de
24
cargas externas, esse fenômeno ocorre logo após a pega, devido ao contato com o
meio ambiente (ROMANO, 2004). As causas da retração podem ser químicas,
capilar ou por cabornatação (PINHEIRO, 2007). Romano (2004), afirma que o
quanto mais novo é o concreto, mais se deforma e à medida que envelhece, se
torna mais resistente, sofrendo assim menos deformações.
Já a classificação de deformação produzida por cargas externas, são aquelas
mediante a deformações imediatas e lenta (ALMEIDA, 2002). Deformação imediata
é aquela que ocorra logo após a aplicação das cargas externas e corresponde ao
desempenho do concreto como um sólido (PINHEIRO, 2007). Deformação lenta ou
fluência é o acréscimo de deformação causada por uma força aplicada que pode
aumentar caso a carga seja mantida (ALMEIDA, 2002). A fluência é mais rápida no
começo, porem vai diminuindo progressivamente com o tempo e em sua totalidade
após dois ou três anos (ROMANO, 2004).
2.4.3.2.3 Resistência aos esforços mecânicos à compressão:
Uma das principais propriedades do concreto é a resistência mecânica de
diversos tipos, porem na maior parte das estruturas o concreto esta submetia aos
esforços de compressão (DURAN; FRACARO, 2011). A resistência e a compressão
podem ser relacionadas através da moldagem e ensaios de corpos de prova,
seguindo as NBR 5738/2008 e NBR 5739/2007, respectivamente (FREITAS, 2012).
No Brasil utiliza-se para ensaios de resistência, utiliza-se copos de prova
cilíndricos com 15 cm de diâmetro e 30 de altura, e adota-se como idade padrão 28
dias, pois com o passar do tempo o concreto vai ganhando resistência e aos 28 dias
já possui cerca de 75 a 90% de sua resistência total (FREITAS, 2012).
A resistência do concreto é definida em função do fck, segunda a NBR
8953/2015, é classificada em três grupos, sendo do grupo 1 os concretos com fck
entre 20 e 50 Mpa, o concreto grupo 2 é considerado de alto desempenho e possui
fck entre 55 e 100 Mpa, e o grupo 3 é do concreto não estrutural que engloba o fck
que vai de 10 a 15 Mpa.
25
Tabela 1 – Classes de resistência de concretos estruturais.
Classe de resistência
Grupo I
Resistencia característica à
compressão (Mpa)
Classe de resistência
Grupo II
Resistencia característica à
compressão (Mpa)
C20 20 C55 55
C25 25 C60 60
C30 30 C70 70
C35 35 C80 80
C40 40 C90 90
C45 45 C100 100
C50 50 Fonte: NBR 8953/2015.
Inúmeros fatores podem influenciar a resistência mecânica do concreto como
por exemplo, a relação água/cimento, idade, forma e granulometria dos agregados,
tipo de cimento, forma e dimensão dos corpos de prova e as condições de cura
(DURAN; FRACARO, 2011).
2.4.3.2.4 Resistencia aos esforços mecânicos à tração:
A resistência a tração necessita de vários fatores, pode-se ser citado como
principal fator a aderência dos grãos com a argamassa (ALMEIDA, 2002).
Segundo Pinheiro (2007), a diferença que existe entre os estudos de
resistências, tração e compressão, está no tipo de ensaio. Existem três tipos de
ensaios normatizados, a tração direta, compressão diametral conforme NBR
7222/2011 e tração na flexão segundo NBR 12142/2010 (FREITAS, 2012).
26
3 METODOLOGIA
Na elaboração desse trabalho foram coletados dados a respeito das possíveis
utilizações do pneu, como matéria prima potencial no processo de fabricação de
blocos de concreto e a reutilização de resíduos em canteiros de obra. Com base
nisto, fez-se necessário coletar inúmeras referências bibliográficas, tomando como
parâmetro de consulta, sites, artigos, trabalhos acadêmicos, dissertações e
mestrados nacionais, bem como normas nacionais.
Inicialmente, fez-se um apanhado técnico referencial que contou com a
revisão de documentos, dentre eles normas do CONAMA e da ABNT, com a
finalidade de estabelecer as melhores abordagens metodológicas. Na sequência
foram selecionados trabalhos com diferentes linhas de pesquisa, todas utilizando o
pneu como resíduo na formulação do concreto. Dentre os trabalhos estudados, a
maioria avaliou o desempenho da borracha adicionada ao concreto, tanto para a
fabricação de pré-moldados quanto para aplicação em ciclovias, calçadas, etc. A
minoria foi elaborada para obter uma função estrutural, e um trabalho contemplou a
adição do metacaulim na sua fabricação. Para poder traçar um critério na obtenção
de parâmetros comparativos entre o concreto com a adição da borracha de pneu e o
concreto convencional foi pertinente a elaboração experimental de corpos de prova
para tal conferência.
Esta etapa teve como propósito determinar a dosagem destinada à fabricação
do bloco de concreto com substituição parcial do agregado miúdo pela borracha de
pneu triturada. Para isso foi desenvolvido um trabalho experimental, utilizando o
Núcleo de Ciências Exatas e Tecnologias de Engenharia Civil do Centro
Universitário CESMAC, situado no Edifício Vinícius Maia Nobre.
3.1 Materiais e Métodos
Os materiais utilizados para a realização deste trabalho foram: cimento
Portland, agregado miúdo, agregado graúdo, água e resíduo de borracha de pneu.
27
3.1.1 Agregados
Figura 10 - Agregado graúdo. Figura 11 - Agregado miúdo. Fonte: Autor, 2018. Fonte: Autor, 2018.
Os agregados foram fornecidos pelo laboratório de engenharia. O agregado
graúdo utilizado foi a brita 0, e o agregado miúdo empregado foi a areia fina como
visto nas Figuras 10 e 11, que conforme teste de granulometria passou pela peneira
de número 0,3 mm.
3.1.2 Cimento
Cimento utilizado foi o cimento Portland CP IV – 32 RS do fabricante Zumbi.
3.1.3 Água
Utilizou-se água potável proveniente do sistema de abastecimento de água de
Maceió-AL.
3.1.4 Resíduo de borracha de pneu
Para a fabricação do concreto, foi realizada uma seleção do grânulo da
borracha através do peneiramento deste resíduo. Utilizou-se a peneira de abertura
4,75 mm para sua confecção que foi colocada no agitador de peneiras (Figuras 12,
13 e 14).
28
Figura 12 - Peneira de abertura Figura 13 - Granulo de borracha 4,75 mm. peneirado. Fonte: Autor, 2018. Fonte: Autor, 2018.
Figura 14 – Agitador de peneiras.
Fonte: Autor, 2018.
3.2 Confecção do traço do concreto
Para a confecção do concreto com pneu foi necessário realizar o experimento
com 3 traços diferentes. O primeiro traço foi executado sem adição da borracha,
esse traço foi considerado como o concreto referência, utilizado para que fosse
possível haver um comparativo entre o concreto convencional e o concreto
adicionado o resíduo citado. Para o concreto referência foi utilizado um traço padrão
de 1 : 1,5 : 2 : 0,5, onde a proporção de massa combinada com volume seria de 1 de
cimento para 1,5 de areia, 2 de brita e 0,5 para o fator água cimento.
Nas etapas seguintes utilizou-se o mesmo traço padrão, porem houve uma
mudança quanto o agregado miúdo, pois para o segundo traço retirou-se 10% do
29
volume da areia e o substituiu pela borracha de pneu triturada, e o terceiro traço
substituiu-se 20% do agregado. Sendo assim, tem-se três tipos de traço:
T1 – traço sem adição de borracha;
T2 – traço com 10% de borracha (substituição de 10% do agregado miúdo por
resíduo de borracha, em relação ao volume);
T3 – traço com 20% de borracha (substituição de 10% do agregado miúdo por
resíduo de borracha, em relação ao volume).
Para que os materiais fossem pesados em laboratório foi necessário
transformar o traço para quilograma, na Tabela 2 são apresentados os traços em
massa:
Tabela 2 - Dosagem dos traços de concreto em massa (Kg).
Fonte: Autor, 2018.
Houve a necessidade de triplicar o traço padrão (T1), utilizando-se assim 3 Kg
de cimento (Figura 15), 6,51 Kg de agregado miúdo (Figura 16), 9 Kg de agregado
graúdo (Figura 17) e 1,5 L de água (Figura 18).
Figura 15 – 3Kg de cimento. Figura 16 – 6,51Kg de agregado miúdo. Fonte: Autor, 2018 Fonte: Autor, 2018
Traço em massa
cimento : agregado miudo : borracha de pneu : agregado graudo : água/cimento
T1 1 : 2,17 : 0 : 3 : 0,6 0
T2 1: 1,95 : 0,085 : 3 : 0,6 10
T3 1 : 1,74 : 0,18 : 3 : 0,6 20
tipo dos
traços
volume de
borracha
utilizada (%)
30
Figura 17 – 9Kg de agregado graúdo. Figura 18 – 500ml de água. Fonte: Autor, 2018. Fonte: Autor, 2018.
Para a substituição do agregado miúdo (areia fina) pela borracha, foi retirado
primeiramente 10% do volume total do agregado utilizado, e o substituiu por 10% da
borracha de pneu, para o primeiro traço com borracho (T2), ilustrado nas Figuras 19
e 20. Para o segundo traço com adição de pneu (T3), foram retirados 20% do
volume da areia e foi substituído por 20% do resíduo.
Figura 19 – 10% do volume da areia. Figura 20 – 10% de borracha em volume.
Fonte: Autor, 2018. Fonte: Autor, 2018.
31
3.3 Confecção do concreto com adição de borracha
Para a preparação do concreto foi inserido na betoneira primeiramente o
agregado graúdo e a água e em seguida foi feito a sua mistura (Figuras 21, 22, 23 e
24).
Figura 21 – Betoneira. Figura 22 – Betoneira com Fonte: Autor, 2018. agregado graúdo. Fonte: Autor, 2018.
Figura 23 – Betoneira com Figura 24 – Betoneira após agregado graúdo e água. a mistura dos materiais. Fonte: Autor, 2018. Fonte: Autor, 2018.
Em seguida foi acrescentado o cimento (Figura 25) e por último o agregado
miúdo (Figura 26), a borracha foi colocada juntamente com a areia, quando houve a
necessidade de moldar os corpos de prova com o resíduo.
32
Figura 25 – Adição de cimento. Figura 26 – Adição de agregado miúdo. Fonte: Autor, 2018. Fonte: Autor, 2018.
O tempo de betonada após todos os materiais terem sido inseridos foi de 8
minutos. Logo após a mistura estar totalmente homogeneizada foi realizado o ensaio
de Abatimento do Tronco de Cone (Figura 27 e 28), conforme as recomendações da
NBRNM 67 (1998).
Figura 27 – Tronco de cone preenchido Figura 28 – Verificação após retirada com o concreto. do cone. Fonte: Autor, 2018. Fonte: Autor, 2018.
Na sequência, foi necessário produzir 3 amostras de cada tipo de traço.
Realizou-se a moldagem dos corpos de prova, conforme as recomendações da NBR
5738 (2008).
33
Tabela 3 – Número de camadas para moldagem dos corpos-de-prova.
Fonte: NBR 5738, 2008.
Utilizou-se corpos de prova cilíndricos de 100mm de dimensão básica. O
adensamento foi de forma manual e para isso foi necessário moldar o corpo de
prova com duas camadas, tendo que dar 12 golpes para cada camada, conforme
está mostrado na tabela 3.
Figura 29 – Moldagem dos corpos Figura 30 – Corpos de prova de prova. etiquetados. Fonte: Autor, 2018. Fonte: Autor, 2018.
Mecânico Manual
100 1 2 12
150 2 3 25
200 2 4 50
250 3 5 75
300 3 6 100
450 5 9 225
150 1 2 75
250 2 3 200
450 3
Tipo de
corpo-de-prova
Dimensão básica
(d)
mm
Número de camadas em função do
tipo de adensamentoNúmero de golpes para
adensamento manual
Prismático
Cilíndrico
34
Figura 31 – Corpo de prova Figura 32 – Corpos de prova identificados. desmoldado. Fonte: Autor, 2018.
Fonte: Autor, 2018.
Após terem sido moldados houve a necessidade de esperar 24 horas para a
sua desmoldagem como visto nas Figuras 29, 30, 31 e 32. Posteriormente, o
concreto foi levado a um tanque com água, onde 9 corpos de prova permaneceram
por 6 dias e os outros restantes por 27 dias (Figura 33). Logo em seguida foi levado
à retífica para a remoção de camada desnivelada conforme Figura 34 mostra.
Figura 33 – corpos de prova imersos Figura 34 – corpos de prova na em água. retificadora. Fonte: Autor, 2018. Fonte: Autor, 2018.
O teste de resistência à compressão axial foi realizado em duas etapas, a
primeira após 7 dias e a segunda após 28 dias, o rompimento dos corpos de prova
35
seguiram a orientação da NBR 5739 (2007) e foi utilizado uma prensa hidráulica
para o rompimento (Figura 35).
Figura 35 - Prensa para ensaio de resistência.
Fonte: Autor, 2018.
A prensa analisa o quanto de força o concreto suportou antes do seu
rompimento, logo foi obtida uma força, em Mpa, para cada corpo de prova testado.
Essa força é a resistência à compressão do corpo, então logo após o recolhimento
de todos os valores foi possível obter os resultados.
36
4 RESULTADOS E DISCUSSÕES
Para o rompimento dos corpos de prova na prensa hidráulica, foram
realizados três testes para cada percentual de borracha. Nas Figuras 36, 37 e 38
mostram os corpos de prova com 0%, 10% e 20% de borracha, respectivamente,
sendo levado à prensa para o ensaio de resistência à compressão. Na figura 39
apresenta os corpos de prova de cada percentual já rompido.
Figura 36 – Ensaio de resistência sem Figura 37 – Ensaio de resistência com adição de borracha. 10% de borracha. Fonte: Autor, 2018. Fonte: Autor, 2018.
Figura 38 – Ensaio de resistência com Figura 39 – Corpos de prova após ruptura. 20% de borracha. Fonte: Autor, 2018. Fonte: Autor, 2018.
37
Na tabela 4 são mostradas as resistências obtidas por cada corpo de prova.
Tabela 4 – Resistencia à compressão após 28 dias de cura.
Fonte: Autor, 2018.
Nos Gráficos 3, 4 e 5 estão os relatórios dos ensaios que a prensa hidráulica
forneceu, neles estão ilustrados os comportamentos que cada corpo de prova sofreu
durante os testes de compressão. Os gráficos relacionam tensão e tempo.
No Gráfico 3 é demonstrado o resultado do ensaio do corpo de prova com 0%
de borracha, que suportou uma carga de 15,57 Mpa.
Gráfico 3 – Relatório de ensaio sem adição de borracha.
Fonte: Autor, 2018.
Número da amostra 1 2 3
Corpo de prova 20%
de borracha
Resistencia à compressão (Mpa)
15,57 17,16 13,84
8,62 10,05 13,2
15,7313,5
Corpo de prova 0% de
borracha
Corpo de prova 10%
de borracha
17,09
38
No Gráficos 4 apresenta o ensaio do corpo de prova com 10% de borracha
que resultou numa resistência de 8,62 Mpa.
Gráfico 4 – Relatório de ensaio com 10% de borracha.
Fonte: Autor, 2018.
A resistência do corpo de prova com adição de 20% de borracha foi de 17,09
Mpa, como foi exibido no Gráfico 5.
Gráfico 5 – Relatório de ensaio com 20% de borracha.
Fonte: Autor, 2018.
39
Para uma melhor comparação referente à resistência do concreto foi realizada
uma média das resistências obtidas para cada porcentagem de resíduo. O Gráfico 6
a seguir ilustra tal comparação.
Gráfico 6 – Média das resistências obtidas para cada percentual (Mpa)
Fonte: Autor, 2018.
No estudo realizado com 28 dias, tendo como finalidade comparar o concreto
com adição de borracha e o concreto convencional, constatou-se que a adição de
20% de borracha em volume, na substituição do agregado miúdo, apresentou
resultados semelhante em relação a resistência à compressão do concreto sem
adição de pneu, e possuiu uma maior resistência quando comparado ao concreto
com 10% de borracha.
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CONCLUSÃO
O propósito deste trabalho foi aumentar o campo de visão e possibilidades
para a utilização do pneu que são descartados diariamente. Para isso, foi
desenvolvido um experimento a fim de analisar o possível aproveitamento do
resíduo da borracha de pneu triturado sendo utilizado como agregado miúdo, para a
confecção de blocos de concreto com função não estrutural.
Avaliou-se a influência de dois diferentes teores para a substituição do
agregado miúdo por resíduos de borracha, analisando os resultados da resistência à
compressão axial.
Analisando os valores de resistência à compressão dos corpos de prova de
concreto, constatou-se uma leve diminuição de resistência quando incorporou 10%
do resíduo de borracha, e uma diminuição insignificante quando foi substituído 20%
do agregado pelo pneu. Os corpos de prova confeccionados com concreto sem o
resíduo de pneu apresentaram uma resistência média de 15,52 MPa, enquanto nos
blocos confeccionados com substituição de 10% do agregado miúdo foi de 10,62
MPa, e para a incorporação de 20% de borracha obteve uma resistência média de
15,44 MPa, ilustrando assim um percentual de perda na resistência de 31,57% para
o concreto com 10% de borracha, e de 0,51% para o concreto com 20% do resíduo.
Comparando os dois tipos de concreto, analisou-se que o concreto de
borracha de pneu demonstra uma capacidade técnica satisfatória, podendo ser
substituído pelo concreto tradicional para a confecção de bloco de concreto. Vale
também produzir concreto com adição da borracha em outras proporções, a fim de
ampliar sua visão técnica e de aproveitamento do resíduo.
41
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