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SABESPI Audiência de Sustentabilidade e Inovação

São Paulo, 14 de fevereiro de 2008

Prof. Dr. Ricardo de Lima Isaac

Departamento de Saneamento e Ambiente

Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo

UNICAMP

Incorporação de lodo de ETA em blocos estruturais e de vedação

•Campinas: período 2000-2007

•região metropolitana: problemas inerentes

•BHPCJ:escassez qualitativa e quantitativa

•imposição do tratamento do lodo das ETAs

•grande quantidade de resíduos sólido gerada

(inclusive RCD)

•Escassez de aterros sanitários licenciados

(elevado custo de disposição final)

Contextualização da pesquisa

•Projeto da ETL: ano 2000•Quantidade de lodo: 68 ton/dia(TS~30%)

•Destino previsto: aterro de Paulínia (30 km)

•Custo anual transporte e disposição(US$ 1.000.000,00)

•Inauguração: final de 2004

Lodo das ETAs 3 e 4 (SANASA)

Parceria UNICAMP-SANASA de inovação tecnológica para uso benéfico de lodo de ETA na construção civil

•Subprojeto BETA-1: Scale-up•Subprojeto BETA-2: blocos cerâmicos•Subprojeto BETA-3: blocos de cimento

Projeto BETA

Doutor: Álvaro Chávez Porras

Orientador: Dr. Ricardo de Lima IsaacCo-orientador: Dra. Dione Mari Morita

Campinas, Novembro de 2007

Subprojeto BETA-3

USO DE LODO DE ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ÁGUA E AGREGADO RECICLADO MIÚDO NA FABRICAÇÃO DE ELEMENTOS DE ALVENARIA

Hipótese

• Se lodo de ETA e agregado reciclado de entulho apresentam características físico-químicas similares a agregado natural entãoesses resíduos podem substituir total ou parcialmente este último como matéria prima para confecção de blocos de cimento com e sem finalidade estrutural

USO DE LODO DE ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ÁGUA E AGREGADO RECICLADO MIÚDO NA FABRICAÇÃO DE ELEMENTOS DE ALVENARIA

� Objetivo

� Metodologia

� Resultados e discussão

� Conclusões

• Avaliar a viabilidade técnica, econômica e ambiental do uso de lodo desaguado de ETA e de agregado reciclado miúdo na fabricação de elementos de alvenaria.

Elementos testados segundo as normas técnicas ABNT referentes às propriedades físico-mecânicas e ambientais.

Objetivo

• De acordo com AWWA (2001), o lodo possuicaracterísticas similares aos solos.

• Estas podem variar em função da qualidadeda água do manancial e da tecnologia usada no tratamento

• Contêm hidróxido de alumínio ou ferro

• Formados por areia, argila, silte, produtosquímicos usados na coagulação, substâncias húmicas e organismos tais como bactérias,vírus, algas, entre outros

Lodo de ETA

• Teor de Sólidos: depende dos produtosquímicos utilizados no processo de tratamento. SILVA et al. (2000) apud PORTELA et al. (2003).

• Devem ser considerados, também a concentração, o tipo e o tamanho das partículas. CORDEIRO (1999).

Lodo de ETA

• Teor de sólidos de lodo de decantador na faixa de 0,1% a 4,0%

• Água de lavagem de filtros na faixa de 0,01 a 0,1%

GARCES et al. (1996), REALI (1999), YUZHU (1996) e BARBOSA et al., (2001).

Lodo de ETA

•Do ponto de vista geotécnico está constituído de partículas de distintas dimensões e proporções

• Tem comportamentos distintos no que se refere àpermeabilidade e capilaridade. (OLIVEIRA, 2001)

• Granulometria• Teor de umidade• Limites de Atterberg

Lodo de ETA

• Semelhança LODO com SOLO• Possibilidade de ser utilizado na fabricação de tijolos tipo solo-cimento ou como substituto de pó de pedra e pedriscos miúdos, em blocos vazados de cimento

• Os lodos de ETA no Brasil são classificados como resíduos sólidos pela NBR-10004 e descarte deve atender à Legislação Ambiental.

• Lei Federal no 9605 (Lei de Crimes Ambientais - 1998; a Resolução Federal CONAMA no 357/2005 (MMA, 2005); e no Estado de São Paulo, o decreto 8.468 -1997

Lodo de ETA

COMPOSIÇÃO MÉDIA DOS RESÍDUOS DE CONSTRUÇÃO

• Cerca de 64% do resíduo em um canteiro de obras é formado por argamassa,

• 30% por componentes de vedação (tijolos, telhas e blocos) e

• 6% por outros materiais como concreto, pedra, areia, metais e plásticos. PINTO (1995).

Resíduos de construção e demolição

ELEMENTO %(em massa)• Argamassas 63,67• Tijolos maciços 17,98• Telhas, lajotas, etc. 11,11• Concreto 4,23• Bloco de concreto 0,11• Ladrilhos de concreto 0,39• Pedras 1,38• Cimento-amianto 0,38• Solo 0,13• Madeira 0,11• Papel e matéria orgânica 0,20

Fonte: PINTO (1987) apud PINTO (1995).


• No BRASIL - RCD - 41% a 70% da massa total de resíduos sólidos urbanos.

• Jundiaí, Santo André, São José dos Campos, Belo Horizonte, Ribeirão Preto, Campinas, Salvador e Vitória da Conquista variam entre 230 kg/hab.ano até 760 kg/hab.ano.

• Prefeitura Municipal de São Paulo aproximadamente 280 kg/hab.ano.

• Projeções IBGE = 0,51 tonelada/habitante.• O volume de entulho no Brasil = 92 milhões de toneladas/ano.

• PINTO (1999) apud JOHN & AGOPYAN (2000)


TIPO SOLO-CIMENTO

• Processos de otimização de uso de solo; com prensa manual alcança pressão cerca de 2 Mpana fabricação de blocos ou tijolos.

• Uso de solo - quantidades desejáveis:

Argila 10 a 20 %;

Silte 10 a 20%;

Areia 50 a 70%.

TECNOLOGIA DE FABRICAÇÃO

• Características dos solos adequados para a fabricação de tijolos e blocos de solo-cimento, segundo NBR 10832 e NBR 10833 da ABNT.

• Fonte: CASSA et al. (2001)

CaracterCaracterCaracterCaracteríííísticasticasticastica Requisitos Requisitos Requisitos Requisitos . (%). (%). (%). (%)

% passando na peneira 4(4,8 mm)

100

% passando na peneira 200 . . (0,075 mm) 10 a 50

Limite de liquidez ≤ 45

Limite de plasticidade ≤ 18

TECNOLOGIA DE FABRICATECNOLOGIA DE FABRICATECNOLOGIA DE FABRICATECNOLOGIA DE FABRICAÇÃO DE ARTEFATOSÃO DE ARTEFATOSÃO DE ARTEFATOSÃO DE ARTEFATOSTIPO SOLO-CIMENTO

TECNOLOGIA DE FABRICATECNOLOGIA DE FABRICATECNOLOGIA DE FABRICATECNOLOGIA DE FABRICAÇÃO DE ARTEFATOSÃO DE ARTEFATOSÃO DE ARTEFATOSÃO DE ARTEFATOSTIPO SOLO-CIMENTO

“Blocos vazados de solo-cimento sem função estrutural”, NBR 10834 (Brasil, 1994). Resistência a compressão, NBR 10836 (Brasil, 1994) valores em média > = 2,0 MPa e individuais > = 1,7 MPa; absorção de água, deve apresentar a média dos valores = < 20% e individuais = < 22%, aos 28 dias de idade.

“Tijolo maciço de solo-cimento”, NBR 8491 (Brasil, 1984). Resistência à compressão valores em média > = 2,0 MPa e individuais > = 1,7 Mpa, com idade mínima de 7 dias. A absorção de água, deve apresentar a média dos valores = < 20% e individuais = < 22%.

Bloco vazado de concreto simples

Agregado Miúdo: toda areia de origem natural ou resultante do britagem de rochas estáveis, ou mistura de ambas, cujos grãos passam pela peneira ABNT 4,8 mm e ficam retidos na peneira ABNT 0,075 mm.

Nas regiões em que não seja economicamente possível a obtenção de agregados que preencham essas condições, poderão ser utilizados desde que se comprove, mediante parecer baseado em estudo experimental, que se pode produzir concreto de qualidade satisfatória.

TECNOLOGIA DE FABRICAÇÃO DE ARTEFATOS

Os agregados - normas ABNT. Compostos por grãos de minerais duros, compactos, duráveis e limpos e não deverão conter substâncias de natureza e em quantidade que possam comprometer a hidratação e o endurecimento do cimento.

Não poderão: afetar a proteção das armaduras contra a corrosão e a durabilidade; e danificar o aspecto visual externo dos componentes do concreto.

NBR 7211 (Brasil, 1983), especificações para “agregados de concreto”

NBR 7217 (Brasil, 1983), granulometria dos agregados

TECNOLOGIA DE FABRICAÇÃO DE ARTEFATOSBlocos vazados de concreto simples

“Blocos vazados de concreto simples para alvenaria sem função estrutural”, NBR 5712 (Brasil, 1982).

Especificações, NBR 7173 (Brasil, 1982); determinação da Resistência à Compressão e Absorção de Água, NBR 7184 (Brasil, 1982)

Resistência à compressão média 2,5 MPa; individual 2,0 Mpa

Absorção de água: média 10% individual 15%.

TECNOLOGIA DE FABRICAÇÃO DE ARTEFATOSBlocos vazados de concreto simples

“Blocos vazados de concreto simples para alvenaria estrutural” NBR 6136 (Brasil,1994).

NBR 7184 (resistência a compressão), NBR...12117 (retração por secagem). NBR 12118 (absorção de água, teor de umidade, e área liquida).

absorção de água <=10%retração por secagem <= 0,065%.

TECNOLOGIA DE FABRICAÇÃO DE ARTEFATOSBLOCO VAZADO DE CONCRETO SIMPLES

“Teste de DurabilidadeTeste de DurabilidadeTeste de DurabilidadeTeste de Durabilidade”, Norma da , Norma da , Norma da , Norma da AmericanAmericanAmericanAmericanStandard ASTM C2216Standard ASTM C2216Standard ASTM C2216Standard ASTM C2216----80 80 80 80 ---- WaterWaterWaterWater contentcontentcontentcontent as a as a as a as a percentpercentpercentpercent of of of of drydrydrydry weightweightweightweight (EPA, 1980). (EPA, 1980). (EPA, 1980). (EPA, 1980).

Avalia a “resistência do componente, mostrando como a mistura de seus materiais deteriora-se com as mudanças do clima no ambiente onde estão sendo usados”. Estabelece parâmetros que representam as condições naturais, ponderando a resistência e a deterioração das amostras escolhidas, num processo de congelamento e descongelamento e umedecimento e secagem.

TECNOLOGIA DE FABRICAÇÃO DE ARTEFATOSBLOCO VAZADO DE CONCRETO SIMPLES

Desaguamento do Lodo na ETL Estação de Tratamento de Lodo.

Lodo Inicial Teor de sólidos = 0,3 a 0,7%

Lodo Desaguado Teor de sólidos = 30% - 68 t/dia

Tanque de equalização = 500m³, dimensões de 10mx10m com profundidade de 5,0m.

Bombeamento = 20,0 m3/h - adensamento por gravidade, dois tanques circulares, 15m de diâmetro e 3,5m de profundidade - remoção mecânica de lodo. Condicionado com polímero e recalcado até as centrífugas do tipo decanter, com capacidade de 35,0 m3/h.

Produção de Lodo das ETAs 3 e 4 SANASA

RCD = 1200 t/dia - em áreas ilegais ou não licenciadas - matas ciliares, corpos d’água, bota-foras clandestinos e terrenos baldios, causando assoreamento, enchentes e degradação das áreas urbanas e perda da qualidade de vida.

Plano Diretor – RCD - Lei municipal Nº. 11.563, de 29 de maio de 2003, atribuições das Secretarias de Obras e Projetos e de Serviços Públicos. URM (Unidade de Reciclagem de Materiais) São Caetano, a qual processa 80 t/hora do material. Coleta –triagem - classificação – trituração.

Entulhos da Construção e Demolição Civil

COLETA E PREPARAÇÃO DAS MATÉRIAS-PRIMAS

Quarteamento dos Materiais

NBR 9941 (Brasil, 1987).

Amostras de Lodo da ETL

500 kg - 20 sacos - SANASA - LABRES-FEC.

Material e métodos

URM = gera vários tipos de agregados - diferentes granulometrias - matrizes cerâmica e concreto.

Para fabricação de tijolos - “matriz misturada”, 70% matriz cerâmica e 30% matriz concreto.

1.000 kg de agregado – peneirado 4,76 mm.

5% da amostra inicial.

Quarteamento Amostras de Agregado

GRANULOMETRIA NBR 7181 (Brasil, 1984), LIMITES DE ATTERBERG método do DNER –Departamento Nacional de Estradas de Rodagem (Brasil, 1977) e MASSA ESPECÍFICA DOS GRÃOS.

Escala granulométrica, ABNT 6502 (Brasil, 1995).

CARACTERIZAÇÃO DOS MATERIAIS

Unidade capaz de reduzir a umidade - leito no Laboratório de Resíduos da UNICAMP.

três camadas: a primeira, preenchida com brita tipo 3 (diâmetro superior a 50 mm); a segunda, constituída de brita tipo 0 (diâmetros de 2,4 a 12,5 mm) e a última, com tijolos maciços (no formato 5x10x20) e espessura das juntas de 1 cm. com areia fina (granulometria > 1/16mm e < 1/4 mm). As dimensões do leito, em planta, foram de 243 cm x 370 cm.

LEITO DE SECAGEM

LEITO DE SECAGEM

LEITO DE SECAGEM, UNICAMP, CAMPINAS.

O cimento usado na pesquisa foi o PortlandExtra Forte CPV-ARI - usado comercialmente. Fabricação = máxima quantidade de lodo e minimizar a de cimento (<10 %), complementando com agregado reciclado miúdo.

METODOLOGIA DE FABRICAÇÃO

Ensaios de PROCTOR, NBR 7182 (Brasil, 1982) - Determinar a umidade ótima, correspondente a máxima compactação.

Ensaio Componente (%)

No. Lodo Agregado Cimento

T1 10 85 5

T2 15 80 5

T3 20 75 5

T4 25 70 5

T5 10 80 10

T6 15 75 10

T7 20 70 10

T8 25 65 10

Determinação da Umidade Ótima

Quatro diferentes amostras de lodo:

• lodo desaguado da ETL com 75 a 80% de umidade;

• lodo desaguado da ETL com 70 a 74% de umidade;

• lodo desaguado da ETL submetido a secagem complementar em leito, com 50% de umidade;

• lodo desaguado da ETL submetido a secagem complementar em leito e em estufa com 0% de umidade.

FABRICAÇÃO DOS TIJOLOS

FABRICAÇÃO DOS BLOCOS

Blocos de dimensões 14x19x39cm. Estruturais paredes de 3,5 cm.Vedação paredes de 2,5 cm.

FABRICAÇÃO DOS BLOCOS

Traços Investigados100 blocos - 15 kg cada - 1,5 t de agregado -

0,5 t de lodo - 0,5 t de cimento - teor de cimento pré-fixado em 10%.

EnsaioNo.

Componente (%)

Lodo Agregado Cimento

B1 1 89 10

B2 3 87 10

B3 5 85 10

B4 10 80 10

B5 15 75 10

AVALIAÇÃO DOS COMPONENTES

AVALIAÇÃO ESTRUTURAL DOS TIJOLOSPreparação NBR 10832 (Brasil, 1989) da ABTN -

formato 23x11x5 cm.Determinação das DimensõesNBR 8491 (Brasil, 1984), avaliadas 3 amostras

23,0x11,0x5,0 cm .Determinação da Absorção de ÁguaNBR 8492 (Brasil, 1984) < 20% -

individuais<22%. avaliadas 3 amostrasDeterminação da Resistência à Compressão NBR 8492 (Brasil, 1984) , >2,0 MPa (20 kgf/cm2)

- individual >1,7 MPa (17 Kgf/cm2) - idade mínima = 7 dias. avaliadas 3 amostras.

AVALIAÇÃO DOS COMPONENTES

AVALIAÇÃO ESTRUTURAL DOS BLOCOS

Determinação das Dimensões

NBR 5712 (Brasil, 1982), formatos 15x20x40 - tolerâncias de +2mm e -5mm.

NBR 7173 (Brasil, 1982) blocos de concreto simples para alvenaria, sem função estrutural, M=15, tolerância = +3 mm e -2 mm, parede de 15 mm.

Blocos estruturais tolerância = ±3 mm, espessura mínima = 25 mm.

AVALIAÇÃO DOS BLOCOS

AVALIAÇÃO ESTRUTURAL - Determinação da Absorção de Água

13 blocos avaliados, NBR 6136 (BRASIL, 1995), > 8% e < 25%.

NBR 7173 (Brasil, 1982), alvenaria sem função estrutural individuais < 15%; NBR 6136 (Brasil, 1980), alvenaria estrutural individuais < 10 %.


AVALIAÇÃO ESTRUTURAL - Determinação da Resistência à Compressão

Método de ensaio NBR 7184 (Brasil, 1982).“Blocos vazados de concreto simples para

alvenaria sem função estrutural” > 2,5 MPa, “blocos vazados de concreto simples para alvenaria externa e que recebem quaisquer tipo de revestimento - estrutural” > 4,5 MPa .


Teste de Durabilidade - norma ASTM C2216-80 - Water content as a percent of dryweight (EPA, 1980). 8 grupos - 4 blocos cada - total de 32

artefatos - um bloco controle.13 ciclos de secagem e umedecimento - 60

± 3oC por 24 horas - imersas em água destilada por igual período – determinar porcentagem de perdas.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

LODO DAS ETAs 3 e 4 - Umidade e pH

Amostra ParâmetroMedida

1Medida

2Medida

3Média

%

1 estiagem Umidade % 72,3 80,3 76,2 76,3

Ano 1 pH 7,2 6,8 7,0

2 chuva Umidade % 84,7 80,1 75,2 80,0

Ano 1 pH 6,8 7,1 6,9


Ano 2 pH 6,9 6,8 6,9

4 chuva Umidade % 68,4 68,3 67,9 68,2

Ano 2 pH 6,8 6,7 6,8


Ano 3 pH 7,1 7,0 7,2

6 chuva Umidade % 63,5 65,4 64,8 64,6

Ano 3 pH 6,9 7,1 6,9

TEOR DE SÓLIDOS LODO NO LEITO DE SECAGEM

Dia ST(%)

STF(%)

STV(%) Umidade (%)

1 27,3 24,4 2,9 72,7

2 33,2 29,2 4,0 66,8

2 35,3 31,6 3,7 64,7

3 35,2 30,9 4,3 64,7

4 36,3 31,1 5,2 63,7

5 35,9 30,6 5,3 64,1

6 36,5 30,4 6,1 63,5

7 43,1 30,3 12,8 56,9

8 46,2 34,0 12,2 53,8

9 49,5 41,5 8,0 50,5

10 53,3 44,2 9,1 46,7

11 54,0 45,2 8,8 46,0

12 54,8 46,9 7,9 45,2

13 55,9 47,2 8,7 44,1

14 56,6 48,3 8,3 43,4

Granulometria e limites de Atterberg

Mês

Composição Mai Julho Agosto Setembro Outubr Novembr Dezemb

Granulométrica/Propriedades

Pedregulho (%) 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0

Areia

grossa (%) 13,1 3,8 60,2 45,1 47,0 51,8 1,8

média (%) 17,5 11,9 20,4 20,6 17,9 20,7 12,5

Fina (%) 19,8 21,8 4,7 6,8 10,4 6,8 15,6

TOTAL (%) 50,5 37,5 85,3 72,5 75,3 79,3 30

· Silte (%) 39,7 54,4 14,7 27,5 24,7 20,7 65,6

· Argila (%) 9,8 8,1 0,0 0,0 0,0 0,0 4,4

% material que passa

Na peneira 4 (%) 100 100 100 100 100 100 100

Na peneira 200 (%) 54,8 66,4 13,2 28,4 29,0 20,6 72,4

Massa específica dos sólidos (g/cm³) 2,5 2,6 3,2 3,2 3,0 2,7 3,0

Granulometria e limites de Atterberg

DIÂMETRO DAS PARTÍCULAS (mm)

0,00

2

0,05

0,2

2,0

PO

RC

EN

TA

GE

M

QU

E P

AS

SA

PO

RC

EN

TA

GE

M

R

ET

IDA

Lodo - Classe USDA - AreiaCURVA GRANULOMETRICA CONJUNTA

CARACTERIZAÇÃO DOS AGREGADOS DA URM - Umidade e pH. Caracterizações Amostras

De Agregado Cerâmica Concreto

Amostras Parâmetro Valor Valor

Umidade % 6,3 5,5

1 pH 8,1 9,2

Umidade % 7,0 6,0

2 pH 8,9 10,2

Umidade % 5,5 5,8

3 pH 7,4 9,6

Umidade % 6,2 6,3

4 pH 7,8 10,8

Umidade % 7,5 5,7

5 pH 8,2 10,9

Umidade % 4,6 5,3

6 pH 8,6 9,6

CARACTERIZAÇÃO DOS AGREGADOS DA URM - Granulometria e limites.

COMPOSIÇÃO AGREGADO MISTURADOComposiComposiComposiComposiçççção Granulomão Granulomão Granulomão Granuloméééétricatricatricatrica MMMMíííínimonimonimonimo MMMMááááximoximoximoximo

•••• Pedregulho Fino (%)Pedregulho Fino (%)Pedregulho Fino (%)Pedregulho Fino (%) 0,00,00,00,0 9,09,09,09,0

•••• AreiaAreiaAreiaAreia grossa (%)grossa (%)grossa (%)grossa (%) 26,026,026,026,0 34,034,034,034,0

mmmméééédia (%)dia (%)dia (%)dia (%) 41,041,041,041,0 44,044,044,044,0

fina (%)fina (%)fina (%)fina (%) 22,022,022,022,0 23,023,023,023,0

TOTAL (%)TOTAL (%)TOTAL (%)TOTAL (%) 89,089,089,089,0 100,0100,0100,0100,0

•••• SilteSilteSilteSilte (%)(%)(%)(%) 0,00,00,00,0 30,030,030,030,0

•••• Argila (%)Argila (%)Argila (%)Argila (%) 0,00,00,00,0 7,07,07,07,0

% do material que passa% do material que passa% do material que passa% do material que passa

•••• Pela peneira 4 (%)Pela peneira 4 (%)Pela peneira 4 (%)Pela peneira 4 (%) 100,0100,0100,0100,0 100,0100,0100,0100,0

•••• Pela peneira 200 (%)Pela peneira 200 (%)Pela peneira 200 (%)Pela peneira 200 (%) 10,010,010,010,0 35,035,035,035,0

CARACTERIZAÇÃO DOS AGREGADOS DA URM - Granulometria e limites.

DIÂMETRO DAS PARTÍCULAS (mm)

0,00

2

0,05

0,2

2,0

PO

RC

EN

TA

GE

M Q

UE

PA

SS

A

PO

RC

EN

TA

GE

M R

ET

IDA

Agregado Cerâmico - Classe USDA - AREIACURVA GRANULOMETRICA

DETERMINAÇÃO DA UMIDADE ÓTIMA DA MISTURA

UMIDADE UMIDADE UMIDADE UMIDADE ÓÓÓÓTIMATIMATIMATIMA

ProporProporProporProporçççção lodo:agregado (%)ão lodo:agregado (%)ão lodo:agregado (%)ão lodo:agregado (%)

Umidade Umidade Umidade Umidade ÓÓÓÓtimatimatimatima(%)(%)(%)(%)LodoLodoLodoLodo AgregadoAgregadoAgregadoAgregado

10101010 85858585 11,811,811,811,8

15151515 80808080 12.012.012.012.0

20202020 75757575 13,513,513,513,5

25252525 70707070 13,613,613,613,6

CONTENDO 5% DE CIMENTO E AGREGADO PROVENIENTE DAS MATRIZES CERÂMICA E CONCRETO MISTURADAS


CONTENDO 10% DE CIMENTO E AGREGADO PROVENIENTE DA MATRIZ CERÂMICA




10101010 85858585 11,111,111,111,1

15151515 80808080 12.612.612.612.6

20202020 75757575 13,113,113,113,1

25252525 70707070 13,413,413,413,4


CONTENDO 10% DE CIMENTO E AGREGADO PROVENIENTE DA MATRIZ CONCRETO




1111 89898989 10,110,110,110,1

3333 87878787 10.210.210.210.2

5555 85858585 11,011,011,011,0

10101010 80808080 12,312,312,312,3

15151515 75757575 12,612,612,612,6

AVALIAÇÃO DOS TIJOLOS

Teor de Cimento = 5%Teor de Cimento = 5%Teor de Cimento = 5%Teor de Cimento = 5% Teor de Cimento = 10%Teor de Cimento = 10%Teor de Cimento = 10%Teor de Cimento = 10%

Lodo Lodo Lodo Lodo (%)(%)(%)(%)

Agregado Agregado Agregado Agregado (%)(%)(%)(%) ResultadoResultadoResultadoResultado Lodo Lodo Lodo Lodo

(%)(%)(%)(%)Agregado Agregado Agregado Agregado

(%)(%)(%)(%) ResultadoResultadoResultadoResultado

10101010 85858585Não foi possNão foi possNão foi possNão foi possíííível a vel a vel a vel a

moldagem moldagem moldagem moldagem ---- lodo muito lodo muito lodo muito lodo muito úúúúmidomidomidomido

10101010 80808080 Não foi possNão foi possNão foi possNão foi possíííível a moldagem vel a moldagem vel a moldagem vel a moldagem ----lodo muito lodo muito lodo muito lodo muito úúúúmidomidomidomido










TIJOLOS COM LODO DESAGUADO DA ETL- TEOR DE UMIDADE DE 75 A 80%


TIJOLOS COM LODO DESAGUADO DA ETL - TEOR DE UMIDADE DE 70 A 74%

Teor de Cimento = 5%Teor de Cimento = 5%Teor de Cimento = 5%Teor de Cimento = 5% Teor de Cimento = 10%Teor de Cimento = 10%Teor de Cimento = 10%Teor de Cimento = 10%


AgregaAgregaAgregaAgregado(%)do(%)do(%)do(%) ResultadoResultadoResultadoResultado Lodo Lodo Lodo Lodo

(%)(%)(%)(%)AgregadAgregadAgregadAgregad

(%)(%)(%)(%) ResultadoResultadoResultadoResultado

10101010 85858585 PossPossPossPossíííível a moldagem, mas vel a moldagem, mas vel a moldagem, mas vel a moldagem, mas desagregadesagregadesagregadesagregaçççção apão apão apão apóóóós s s s desformadesformadesformadesforma 10101010 80808080 PossPossPossPossíííível a moldagem, mas vel a moldagem, mas vel a moldagem, mas vel a moldagem, mas

desagregadesagregadesagregadesagregaçççção apão apão apão apóóóós s s s desformadesformadesformadesforma







AVALIAÇÃO DOS TIJOLOSLODO DESAGUADO DA ETL - SECAGEM COMPLEMENTAR - TEOR DE UMIDADE DE 50%

Teor de Cimento = 10%Teor de Cimento = 10%Teor de Cimento = 10%Teor de Cimento = 10%


AgregadAgregadAgregadAgregado (%)o (%)o (%)o (%) ResultadoResultadoResultadoResultado

10101010 80808080 PossPossPossPossíííível a moldagem, mas perda do material da superfvel a moldagem, mas perda do material da superfvel a moldagem, mas perda do material da superfvel a moldagem, mas perda do material da superfíííície do tijolo por cie do tijolo por cie do tijolo por cie do tijolo por atritoatritoatritoatrito




AVALIAÇÃO DOS TIJOLOSTIJOLOS COM LODO SECO EM ESTUFA

Teor de Umidade de Lodo = 0%Teor de Umidade de Lodo = 0%Teor de Umidade de Lodo = 0%Teor de Umidade de Lodo = 0%

Teor de Cimento = 10%Teor de Cimento = 10%Teor de Cimento = 10%Teor de Cimento = 10%


AgregadAgregadAgregadAgregad(%)(%)(%)(%) ResultadoResultadoResultadoResultado

10101010 85858585 PossPossPossPossíííível a moldagem, mas perda do material da superfvel a moldagem, mas perda do material da superfvel a moldagem, mas perda do material da superfvel a moldagem, mas perda do material da superfíííície do tijolo por atritocie do tijolo por atritocie do tijolo por atritocie do tijolo por atrito





DIMENSÕES TIJOLOS CONFECCIONADOS COM O LODO DA ETL - SECAGEM EM LEITO E EM ESTUFA.13 10 0 10 22,2 10,8 5,8 1391 92

14 10 0 10 22,8 10,6 5,8 1402 92

15 10 0 10 22,6 10,8 5,5 1342 88

Média 22,5 10,7 5,7 1379 91

16 15 0 10 22,8 10,9 5,9 1466 97

17 15 0 10 22,8 10,9 5,8 1441 95

18 15 0 10 23,0 10,9 5,9 1479 97

Média 22,9 10,9 5,9 1462 96

19 20 0 10 23,0 11,0 5,8 1467 97

20 20 0 10 23,0 11,0 6,0 1518 100

21 20 0 10 23,0 11,0 6,0 1518 100

Média 23,0 11,0 5,9 1501 99

22 25 0 10 23,0 11,0 6,0 1518 100

23 25 0 10 23,0 11,0 6,0 1518 100

24 25 0 10 23,0 11,0 6,0 1518 100

Média 23,0 11,0 6,0 1518 100

NBR 8491 (Brasil, 1984), aceitos com 10, 15, 20 e 25% de lodo . seco na estufa com 10% de cimento.


ABSORCAO DE AGUA CONFECCIONADOS COM O LODO DA ETL - SECAGEM EM LEITO E EM ESTUFA.

NBR 8491 (Brasil, 1984), aceitos com 10, 15, 20 e 25% de lodo . seco na estufa com 10% de cimento.

13 10 0 10 2147 2045 2401 17,4

14 10 0 10 2077 1972 2312 17,2

15 10 0 10 1997 1854 2214 19,4

Média 2074 1957 2309 18,0

16 15 0 10 2340 2212 2546 15,1

17 15 0 10 2182 2070 2385 15,2

18 15 0 10 2606 2471 2846 15,2

Média 2376 2251 2592 15,2

19 20 0 10 2543 2403 2798 16,4

20 20 0 10 2293 2170 2486 14,6

21 20 0 10 2500 2372 2750 15,9

Média 2445 2315 2678 15,7

22 25 0 10 2667 2530 2897 14,5

23 25 0 10 2640 2499 2895 15,8

24 25 0 10 2314 2186 2558 17,0

Média 2540 2405 2783 15,7


RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO TIJOLOS COM O LODO DA ETL - SECAGEM EM LEITO E EM ESTUFA.

NBR 8491 (Brasil, 1984), não atendem os limites com 10, 15, 20 . . e 25% de lodo seco na estufa com 10% de cimento.

AmostraLodo

%UmidadeTeor (%)

Cimento (%)

Força(Kgf)

Área(cm2)

Resistência(MPa)

Resistência(Kgf/cm2)

16 15 0 10 1480 121 1,2 12,2

17 15 0 10 1420 121 1,2 11,7

18 15 0 10 1490 121 1,2 12,3

Média 1463 121 1,2 12,1

19 20 0 10 1408 121 1,2 11,6

20 20 0 10 1320 121 1,1 10,9

21 20 0 10 1545 121 1,3 12,8

Média 1424 121 1,2 11,8

22 25 0 10 1088 121 0,9 9,0

23 25 0 10 1500 121 1,2 12,4

24 25 0 10 1680 121 1,4 13,9

Média 1423 121 1,2 11,8

AVALIAÇÃO DOS BLOCOS SEM MATERIAIS RECICLADOS (CONTROLE)

Composição Granulométrica % Massa Retida

•••• Argila (%) 0,00

•••• Silte (%) 0,00

•••• Areia (%) 0,00

••••

•••• Pedregulhogrosso (%) 0,00

médio (%) 49,80

fino (%) 50,20

TOTAL (%) 100,00

material que passa % %

•••• Peneira 2” - 50,00mm 100,00 0,00

Peneira 1½” - 38,00mm 100,00 0,00

•••• Peneira 1” - 25,00mm 100,00 0,00

•••• Peneira 3/4” - 12,70mm 100,00 0,00

•••• Peneira 3/8” - 9,50mm 95,81 41,90

•••• Peneira #4 - 4,80mm 4,70 51,10

Peneira #10 - 2,00mm 0,00 7,00

COMPOSIÇÃO GRANULOMÉTRICA DO PEDRISCO USADO NA COOPERBLOCO.

AVALIAÇÃO DOS BLOCOS SEM MATERIAIS RECICLADOS (CONTROLE)

COMPOSIÇÃO GRANULOMÉTRICA DO PÓ DE PEDRA USADO NA COOPERBLOCO.

Composição Granulométrica % Massa Retida

•••• Argila (%) 2,80Silte (%) 11,00

••••

•••• Areia (%)••••

grossa (%) 16,30média (%) 13,90fina (%) 18,50TOTAL (%) 48,70

••••

•••• Pedregulho . (%)

grosso (%) 0,00

médio (%) 0,00

fino (%) 37,40

TOTAL (%) 37,40Material que Passa % %

•••• Peneiramento Fino •••• Peneira #16 - 1,200mm 56,81 3,50

Peneira #30- 0,600mm 46,06 8,80•••• Peneira #40 - 0,420mm 40,93 4,20•••• Peneira #60 - 0,250mm 36,77 3,40•••• Peneira #100 - 0,150mm 27,49 7,60•••• Peneira #200 - 0,075mm 18,45 7,40•••• Peneiramento Grosso•••• Peneira #4 - 4,80mm 96,86 37,00

QUANTIDADES DE MATÉRIAS PRIMAS UTILIZADAS NA FABRICAÇÃO DOS BLOCOS CONTROLE

Formato Aparente Rústica

Materiais Latas % em volume Latas% em

volume

Pó de Pedra 10 76,9 6 70,6

Areia Media 2 15,4 0 0

Cimento 1 7,7 0,5 5,9

Pedrisco 0 0 2 23,6

Total 13 100 8,5 100

lata 10 kg ± 5%

BLOCOS PRODUZIDOS NA COOPERBLOCOS

Tipo Estrutural (E) Liso (L) Tipo 1 = EL

Rústico ( R) Tipo 2 = ER

Tipo Vedação (V) Liso (L) Tipo 3 = VL

Rústico ( R) Tipo 4 = VR

Massa Amostras (g)

Tipo VL VR EL ER

Media 11512 11429 15544 14909

MASSA DOS BLOCOS FABRICADOS NA COOPERBLOCOS

BLOCOS CONTROLE

SEGUNDO A NORMAS ABNT OS BLOCOS CONTROLE DE VEDAÇÃO E ESTRUTURAL AVALIADOS SATISFAZEM COM RESPEITO ADIMENSÕES, ABSORÇÃO E RESISTÊNCIA A COMPRESSÃO

BLOCOS CONTROLE

Classe Peso |Dimens

ões Paredes

Amostra (g) (cm) (cm) (cm) (cm (cm)(cm

Media VL 11519 19,3 13,9 38,9 1,9 1,9 1,9

Media VR 11440 19,4 13,9 39,1 1,9 2,0 1,9

DIMENSÕES

Media ER 15092 19,6 14,0 39,0 3,1 3,5 3,1

Media EL 15443 19,3 13,9 39,0 3,1 3,3 3,1

BLOCOS CONTROLEVALORES DE ABSORÇÃO DE ÁGUA

Tipo Peso Ambiente Seco Úmido Absorç

Amostra (g) (g) (g) %

Media VL 11505 10898 11718 7,5

Media VR 11419 11186 11934 6,7

Media EL 15645 15414 16244 5,4

Media ER 14726 14583 15651 7,3

BLOCOS CONTROLEVALORES DE RESISTÊNCIA A COMPRESSÃO

Amostra Classe Kgf Área

cm2 Kgf/cm2 Mpa

Media VL 33600 545,2 61,6 6,2

Media VR 30617 547,6 55,9 5,6

Media ER 52816,7 547,8 96,4 9,6

Media EL 71833 544,9 131,8 13,2

BLOCOS COM MATERIAIS RECICLADOS PROPORÇÕES DE MATERIAIS UTILIZADAS

Proporção em Massa (%)

Ensaio Lodo Agregado Cimento

1 0 90 10

2 1 89 10

3 3 87 10

4 5 85 10

5 10 80 10

6 15 75 10


TRAÇOS UTILIZADOS PARA FABRICAÇÃO DOS BLOCOS –LODO SECO EM ESTUFA

Traço 3 Lodo Agregado Ciment Total

Porcentual (%) = 3 87 10 100

Batelada (K) = 90 ST Lodo Seco (%) = 0,0

Umidade na Amostra (%) = 0,0

Materiais Lodo Agregado Ciment Total

Peso ( K ) = 2,7 78,3 9,0 90,00

Água No Lodo AdicionadTotal Usado

Total Proctor

Proctor 15% ( L ) = 0 13,5 13,5 13,5


TRAÇOS UTILIZADOS PARA FABRICAÇÃO DOS BLOCOS –LODO DESAGUADO NA ETL E SECO EM LEITO.

Traço 3 Lodo Agregado Ciment Total

Porcentual (%) = 3 87 10 100

Batelada (K) = 90 ST Lodo Seco (%) = 45,0

Umidade na Amostra (%) = 55,0

Materiais Lodo Agregado Ciment Total

Peso ( K ) = 6,0 78,3 9,0 93,30

Água No Lodo AdicionadTotal Usado

Total Proctor

Proctor 15% ( L ) = 3,30 9,00 12,30 13,50

MASSA DOS BLOCOS COM MATERIAIS RECICLADOS

A massa média dos blocos estruturais foi:- para matriz concreto e lodo seco: 10,01 kg- para matriz concreto e lodo úmido: 9,88 kg.- para matriz cerâmica e lodo seco: 9,67 kg– para matriz cerâmica e lodo úmido: 9,55 kg.

A massa média dos blocos tipo vedação foi:- para matriz concreto e lodo seco: 8,59 kg.- para matriz concreto e lodo úmido: 8,50 kg.- para matriz cerâmica e lodo seco: 8,43 kg- para matriz cerâmica e lodo úmido: 8,31 kg. ·

34% e 36% para estruturais - concreto e cerâmica; 25% e 27% para vedação - concreto e cerâmica.

BLOCOS COM MATERIAIS RECICLADOS

As Dimensões dos Blocos estruturais e de vedação produzidos atenderam as normas NBR5712 (Brasil, 1982) e NBR7173 (Brasil, 1982). Apresentaram aspecto homogêneo, compactado e sem trincas.

Na ABSORÇÃO DE ÁGUA foram os fabricados sem lodo com agregado matriz concreto; com 1% e 3% de lodo seco e agregado matriz concreto; e com 3% de lodo seco e agregado matriz cerâmica. Todos os blocos de vedação apresentaram valores

individuais de absorção de água inferiores a 15% independentemente da proporção de lodo e de agregado, bem como do tipo de matriz.

BLOCOS COM MATERIAIS RECICLADOS

NBR 7173 (Brasil, 1982).

Os BLOCOS NÃO ESTRUTURAIS que atenderam: sem lodo com agregado matriz cerâmica e concreto; com lodo seco nas proporções de 1 e 3 % com agregado matriz cerâmica e concreto; e com 1% de lodo úmido com agregado matriz cerâmica e concreto.

Nenhum BLOCO ESTRUTURAL atendeu os limites de resistência à compressão.

Durabilidade

3,40,60,0598,3978,456Controle

2,92,60,2228,4258,647TV-MCA-LUm(x%)-L(1%)Bloco-408

3,10,30,0298,7128,741Controle

3,02,60,2258,4218,646TV-MCO-LUm(x%)-L(1%)Bloco-357

3,20,20,0128,3108,322Controle

2,72,80,2398,3658,604TV-MCA-LSe-L(3%)Bloco-216

3,10,10,0058,6508,655Controle

3,12,80,2438,3488,591TV-MCA-LSe-L(1%)Bloco-205

3,10,30,0248,4658,489Controle

2,72,20,1988,7278,925TV-MCO-LSe-L(3%)Bloco-164

3,30,50,0408,5808,620Controle

3,02,80,2498,6298,878TV-MCO-LSe-L(1%)Bloco-153

3,20,50,0408,8808,920Controle

3,12,90,2568,4658,721TV-MCA-SemLBloco-042

3,20,10,0108,8158,825Controle

3,02,80,2468,3998,645TV-MCO-SemLBloco-031

Avaliada(%)(g)13-seco1-secoClasseNome

MpaPerdasPerda

sDIADIAPeso (g)

• o agregado reciclado (tamanho dos grãos menor que 4,76 mm) e o lodo das ETAs 3 e 4 de Campinas possuem características geotécnicas adequadas à sua utilização como matéria-prima para confecção de tijolos tipo solo-cimento e blocos vazados de concreto simples sem função estrutural

• o teor de sólidos do lodo influenciou na qualidade dos tijolos e blocos

Conclusões

• não foi possível efetuar-se a moldagem dos tijolos nas proporções 10%, 15%, 20% e 25% do lodo, no teor de umidade de 75% a 80%, com teor de cimento de 5% e 10%, sendo a causa o lodo muito úmido

• com lodo desaguado da ETL, contendo teor de umidade de 70% a 74%, foi possível efetuar-se a moldagem, mas houve desagregação após desforma

• foram confeccionados só elementos de alvenaria com 10% de cimento com lodo submetido à secagem complementar contendo teor de umidade de 50% e lodo seco em estufa

Conclusões

• com os resultados obtidos na produção de tijolos com lodo desaguado da ETL e submetido à secagem complementar, contendo teor de umidade de 50% e seco em estufa, nas proporções 10%, 15%, 20% e 25% do lodo e com teor de cimento de 10%, foi possível a moldagem, mas teve-se perda do material da superfície por atrito;

• de acordo com as normas para dimensões e absorção de água dos tijolos, são aceitos aqueles confeccionados com 10%, 15%, 20% e 25% de lodo seco na estufa com 10% de cimento; mas não atendem os limites da norma para resistência àcompressão.

Conclusões

• Os blocos estruturais confeccionados com os materiais reciclados nos proporçãos estudados não atenderam às normas técnicas, notadamente os limites na resistência à compressão;

• os blocos vazados de concreto simples para alvenaria sem função estrutural, com dimensões 14 cm x 19 cm x 39 cm, espessura de parede de 1,80 cm, no tipo vedação, confeccionados sem lodo com agregado matriz cerâmica e concreto; com lodo seco nas proporções de 1% e 3 % com agregado matriz cerâmica e concreto; e com 1% de lodo úmido com agregado matriz cerâmica e concreto, atenderam às normas técnicas.

Conclusões

• portanto, os materiais reciclados nas proporções estudadas poderão ser utilizados para confecção de blocos vazados de concreto simples para alvenaria sem função estrutural (vedação)

• a cooperativa de blocos teria uma redução de custo na aquisição de materiais da ordem de 40%

• os elementos de alvenaria produzidos com os reciclados apresentaram uma massa 25 % menor que os convencionais, com redução no custo de transporte e maior facilidade de manuseio

Conclusões

• A companhia de saneamento teria uma redução de custo de disposição do lodo no aterro sanitário

• Os potenciais impactos ambientais da disposição desses resíduos seriam minimizados ao fazer deles matéria prima dos processos de fabricação de elementos de alvenaria para construção civil

Conclusões

incorporação de lodo de eta em blocos estruturais e de · pdf...

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