caracterização de agregado reciclado

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Trabalho de Sergio Angulo

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  • SRGIO CIRELLI ANGULO

    CARACTERIZAO DE AGREGADOS DE RESDUOS DE CONSTRUO E DEMOLIO RECICLADOS E A

    INFLUNCIA DE SUAS CARACTERSTICAS NO COMPORTAMENTO DE CONCRETOS

    Tese apresentada Escola Politcnica da Universidade de So Paulo para obteno do ttulo de Doutor em Engenharia.

    So Paulo 2005

  • SRGIO CIRELLI ANGULO

    CARACTERIZAO DE AGREGADOS DE RESDUOS DE CONSTRUO E DEMOLIO RECICLADOS E A

    INFLUNCIA DE SUAS CARACTERSTICAS NO COMPORTAMENTO DE CONCRETOS

    Tese apresentada Escola Politcnica da Universidade de So Paulo para obteno do ttulo de Doutor em Engenharia.

    rea de Concentrao: Engenharia de Construo Civil e Urbana.

    Orientador: Prof. Dr. Vanderley M. John

    Co-orientador: Prof. Dr. Henrique Kahn

    So Paulo 2005

  • FICHA CATALOGRFICA

    ngulo, Srgio Cirelli

    Caracterizao de agregados de resduos de construo e demolio reciclados e a influncia de suas caractersticas no comportamento mecnico de concretos / S.C. Angulo. -- So Paulo, 2005.

    167 p.

    Tese (Doutorado) - Escola Politcnica da Universidade de So Paulo. Departamento de Engenharia de Construo Civil.

    1.Resduos de construo 2.Agregados (Reciclagem) 3.Caracterizao tecnolgica de minrios 4.Concreto 5.Usinas de reciclagem de resduos urbanos 6.Controle da qualidade I.Universidade de So Paulo. Escola Politcnica. Departamento de Engenharia de Construo Civil II.t.

  • Amor Bastante Paulo Leminski quando eu vi voc tive uma idia brilhante foi como se eu olhasse de dentro de um diamante e meu olho ganhasse mil faces num s instante basta um instante e voc tem amor bastante um bom poema leva anos cinco jogando bola, mais cinco estudando snscrito, seis carregando pedra, nove namorando a vizinha, sete levando porrada, quatro andando sozinho, trs mudando de cidade, dez trocando de assunto, uma eternidade, eu e voc, caminhando junto

    Dedico este trabalho a toda minha famlia, em especial: - Meus pais (Ivan e Regina), grandes incentivadores da minha carreira acadmica. - Yolanda (in memorian), com todo o meu amor, pela experincia transmitida e acompanhamento nos meus primeiros anos de estudo.

  • AGRADECIMENTOS

    Realizado por uma equipe, este trabalho em alguns momentos ultrapassou nossos limites individuais, superando at necessidades pessoais. Valeu! No seu desenvolvimento, permitiu tambm um maduro relacionamento profissional e laos fortes de respeito e amizade. Essa a minha alegria! Prof. Dr. VANDERLEY M. JOHN, muito obrigado pela orientao e amizade. Palavras so insuficientes para expressar meu respeito e admirao profissional por voc. A sua ajuda profissiona l foi e imprescindvel na minha carreira. Prof. Dr. HENRIQUE KAHN, agradeo sua colaborao e amizade. Obrigado por todos os ensinamentos, de mineralogia a tcnicas analticas de caracterizao. Respeito seu trabalho e admiro sua luta. A Engenharia de Minas ganha um fiel seguidor (eu), graas a voc. Ah, no desisti da anlise de imagem! Mestranda Eng. CARINA ULSEN, agradeo sua sinceridade, seriedade e profissionalismo. O nosso programa experimental tem muito do seu perfeccionismo! Foi um prazer t-la na equipe e tenho certeza que continuar sendo. Acompanho e toro pelo seu sucesso como pesquisadora. Ah!, e chega de quebrar o p. M. Eng. PRISCILA M. CARRIJO, obrigado por no me abandonar no meio de todos os problemas experimentais que tivemos e por ter suportado essas dificuldades at acima dos seus limites. Eu descobri em voc uma amiga e uma pesquisadora inteligente e incansvel. Suas intuies experimentais foram de vital importncia para a sade dos nossos concretos (a histria da p, se que voc me entende). Prof. Dr. ANTONIO DOMINGUES, foi muito prazeroso dosarmos e analisarmos os nossos concretos. Admiro sua percepo e capacidade cientfica assim como prezo muito sua amizade. Prof. Dr. MARIA ALBA CINCOTTO, devo- lhe muito do conhecimento adquirido em qumica de materiais de construo civil e tcnicas analticas. Agradeo a honra de trabalhar com voc. Prof. Dr. ARTHUR PINTO CHAVES, obrigado pelo apoio na realizao do programa experimental e por suas valiosas contribuies a esta tese. Agradeo FINANCIADORA DE ESTUDOS E PROJETOS, atravs do Fundo Verde e Amarelo, e FUNDAO DE AMPARO A PESQUISA DO ESTADO DE SO PAULO pelo financiamento desta pesquisa. Ao CONSELHO NACIONAL DE PESQUISA E DESENVOLVIMENTO (CNPq) pela concesso da minha bolsa de doutorado e das bolsas de iniciao cientfica. Agradecimento ENGRCIA BARTUCIOTTI na organizao e controle financeiro impecvel durante a execuo dos projetos de pesquisa. Admiro muito seu profissionalismo.

  • Agradeo ILDA, ALFREDO, ANTNIO ANGELONI (TICO), JUSCELINO pelo dedicado auxlio nos laboratrios LTM e LCT da Engenharia de Minas. Aos alunos de Iniciao Cientfica da Escola Politcnica da USP, PAULA CIMINELLI RAMALHO e RAQUEL MASSAMI SILVA, ao estagirio HILTON MARIANO, e a Eng. IVIE PIETRA, obrigado pela ajuda inestimvel no desenvolvimento e realizao desta pesquisa. Ao ISMAEL CAMPAROTTO, MRIO TAKEASHI, REGINALDO SILVA, ADILSON SANTOS, RENTA MONTE e JOO SOARES, agradecimentos pelo auxlio nos laboratrios de Microestrutura e no CPqDcc da Engenharia Civil. Agradeo Prefeitura de So Paulo (Sr. DAN MOCHE SCHNEIDER, HILDO, NILSON e demais funcionrios da usina de reciclagem de Itaquera), empresa NORTEC (Sr. ARTUR GRANATO e demais funcionrios), Prefeitura de Vinhedo (Sr. GERALDO FREITAS, HENRIQUE e demais funcionrios) pela ajuda na coleta das amostras. Aos professores Alexandre Kawano, Paulo Monteiro, Paulo Helene, Wellington Repette sinceros agradecimentos pelos conhecimentos transmitidos no curso de ps-graduao. Ftima Regina G. Sanches Domingues, Paulo Heitzmann, Maria de Ftima da Silva Paiva, Leonor Madalena Machado Rosa Andrade e Vilma da secretaria e biblioteca da Engenharia Civil meu muito obrigado. Ao Prof. Dr. Enric Ramonich Vazquez agradeo pelo empenho e colaborao no pedido da bolsa sanduche que infelizmente no se efetivou. EM ESPECIAL:

    AOS MEUS VERDADEIROS AMIGOS.................................... VOCS SO PESSOAS FUNDAMENTAIS PARA MIM.......

  • RESUMO

    Entre os desafios para a expanso de mercado da reciclagem, encontra-se o de viabilizar o emprego dos agregados de resduos de construo e demolio (RCD) reciclados em concretos. No entanto as normas que regulamentam tal emprego no so facilmente aplicveis nas usinas de reciclagem, existindo pouca informao sistemtica de como as diferentes caractersticas dos agregados de RCD reciclados influenciam no desempenho do concreto. O objetivo desta tese identificar as caractersticas dos agregados de RCD reciclados que exeram influncia relevante no comportamento mecnico dos concretos. As seguintes etapas experimentais so desenvolvidas: a) caracterizao qumica e mineralgica das fraes granulomtricas de trs amostras representativas de agregados, b) caracterizao das propriedades fsicas de agregados grados separados por densidade, assim como da composio qumica, mineralgica e por fases, c) influncia das caractersticas dos agregados grados separados por densidade no comportamento mecnico dos concretos. Na caracterizao dos agregados foram utilizados os seguintes mtodos: anlise granulomtrica, anlise qumica por FRX, anlise mineralgica por DRX, determinao da frao solvel por ataque com soluo de HCl 33%, e anlise termogravimtrica, separao por densidade empregando lquidos densos e equipamento Sink and Float, catao das fases, determinao da massa especfica aparente e absoro de gua dos agregados, dosagem e avaliao do comportamento mecnico de concretos produzidos com esses agregados. Os resultados permitem concluir que a porosidade (ou massa especfica aparente) dos agregados de RCD reciclados controla o comportamento mecnico dos concretos produzidos com relao gua e cimento constante, assim como a soma dos teores de aglomerantes e de cermica vermelha fraes mais porosas. A separao por densidade uma tcnica eficiente para separar esses agregados em subgrupos de diferentes porosidades, gerando concretos com comportamento mecnico e absoro de gua similares. O estudo realizado aponta para uma densidade de corte em torno de 2,2 a 2,3 g/cm. Os agregados contidos no intervalo d> 2,2 possuem teores elevados de rochas e teores baixos de cermica vermelha, resultando em concretos com comportamento mecnico semelhante ao dos agregados naturais analisados. A avaliao da distribuio de densidade pode ser um mtodo simples e rpido para a classificao de lotes desses agregados e controle do comportamento mecnico dos concretos produzidos. Na frao grada e mida, os teores de rochas e cermicas so superiores a 50% da massa, e o comportamento dos principais xidos da composio qumica semelhante. Esse comportamento muda significativamente na frao fina, em que predominam os aglomerantes e argilominerais (teores superiores a 77%). A origem (Itaquera e Vinhedo) e a cominuio influenciaram, de forma representativa, a distribuio de massa dos agregados grados de RCD reciclados separados por densidade. O agregado de Itaquera apresentou mais de 70% da massa no intervalo de densidade superior a 2,2 g/cm.

  • ABSTRACT

    Construction and demolition waste (CDW) recycled aggregates are not largely used in concrete due to CDW composition heterogeneity and CDW recycled aggregate physical property variability from visual classification and hand sorting of proposed standards that provide insufficient relation between the aggregate characteristics and concrete performance. This thesis aims to identify CDW recycled aggregate characteristics that influence the concrete mechanical performance. The experimental design was divided in three stages: a) detailed chemical and mineralogical characterization of three representative CDW recycled aggregate samples, b) characterization of the physical properties of the coarse CDW recycled aggregates separated by he

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