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1 Acadêmica do Curso de Graduação em Engenharia Civil da Universidade Paranaense (UNIPAR), Campus

Toledo. E-mail: [email protected] 2

Professor Titular do Curso de Graduação em Engenharia Civil da Universidade Paranaense (UNIPAR),

Campus Toledo. E-mail: [email protected]

1

GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL

UNIVERSIDADE PARANAENSE, CAMPUS DE TOLEDO/PR

TRABALHO FINAL DE CURSO - TFC

INFLUÊNCIA DA ADIÇÃO DE BORRACHA TRITURADA DE PNEUS

INSERVÍVEIS EM SUBSTITUIÇÃO PARCIAL À AREIA NA FABRICAÇÃO DE

PISOS INTERTRAVADOS

Vanessa Joner1

Victor Antonio Cancian 2

RESUMO

O descarte inadequado de pneus inservíveis acarreta uma série de problemas sanitários e

ambientais. A partir disso, o presente trabalho teve como finalidade desenvolver um tema de

fundamental importância: o reaproveitamento de resíduos e a influência da adição de

borracha, oriunda de pneus inservíveis, na produção de peças de concreto para pavimentação.

Para tanto, foram realizadas pesquisas bibliográficas, consultas em normas e visita técnica a

uma empresa especializada, onde foram confeccionados 60 corpos de provas, 20 para cada

tipo de traço, chamados T0% (traço de referência utilizado pela empresa), T5% e T10%, estes

com substituição parcial do volume do agregado miúdo (areia), por borracha triturada

conforme a proporção, que foram ensaiados à compressão axial aos 14 e 28 dias,

comparando-os ao concreto convencional. Após a coleta dos dados, foram submetidos à

análise estatística pelo critério de Chauvenet. Os resultados apontaram que as peças

produzidas com a substituição parcial da areia pela borracha, assim como o traço de

referência, não atingiram o mínimo exigido pela NBR 9781 (ABNT, 2013), impossibilitando

a comercialização dos mesmos.

Palavras-chave: Resíduos de pneus. Pavimentos intertravados. Material alternativo.

THE INFLUENCE OF UNSERVICEABLE TIRE RUBBER COMPOSITES AS A

PARTIAL SAND REPLACEMENT ON THE MANUFACTURING OF

INTERLOCKED FLOORING

ABSTRACT

The inadequate disposal of unserviceable tires entails a series of environmental and sanitary

problems. Thereafter, this paper aimed to develop a theme of fundamental relevance: the

reuse of waste and the influence of rubber addition derived from unserviceable tires on the

production of concrete pieces for paving. Therefore, were made bibliographical research,

regulation consulting and a technical visit to a specialized company where were confectioned

60 specimen, 20 for each kind of trace called T0% (the reference trace used by the company),

T5% and T10%, those with a partial replacement of the bulk of fine aggregate (sand), for tire

rubber according to the proportion, that were tested to axial compression at days 14 and 28,

comparing them to conventional concrete. After the data collection, they were submitted to

statistical analysis through the Chauvenet criteria. The results pointed that the piece made

with the partial substitution of sand to rubber, just as the reference trace, didn’t achieve the

minimum requirements of NBR 9781 (ABNT, 2013), making it impossible to be

commercialized.

Keywords: Waste tire. Interlocked paving. Alternative material

2

1 INTRODUÇÃO

Concomitantemente à revolução no setor dos transportes, a utilização dos pneus de

borracha trouxe consigo graves problemas sanitários e ambientais, pois quando se tornam

inservíveis, os pneus são descartados em locais inadequados, ocasionando grandes transtornos

para a saúde e para a qualidade de vida da sociedade.

Esse descarte inadequado de pneus traz consigo graves consequências, tais como: o

assoreamento dos rios e lagos, o aumento do risco de incêndio, a ocupação de grandes espaços

em aterros, como mostra a Figura 1, e a proliferação de insetos que podem, inclusive,

transmitir doenças graves (RAMOS, 2005).

Figura 1: Descarte de pneus a céu aberto

Fonte: Ramos (2005)

Considerando a resolução nº. 258, de 26 de agosto de 1999, do Conselho Nacional do

Meio Ambiente – CONAMA (BRASIL, 1999), o Ministro de Estado do Meio Ambiente

dispõe sobre a obrigatoriedade que as empresas fabricantes e as importadoras de pneumáticos

têm em coletar e dar destinação final, ambientalmente adequada, aos pneus inservíveis

existentes no território nacional. Esse fato é de fundamental importância, pois obriga muitas

empresas a buscarem a logística reversa no que diz respeito às atividades de reciclagem e

reaproveitamento de seus produtos.

Segundo Rodrigues e Santos (2013), devido às características inerentes à borracha,

como a leveza, elasticidade, absorção de energia, propriedades térmicas e propriedades

3

acústicas, os agregados reciclados de borracha de pneu são muito promissores na indústria da

construção civil. Em relação a isso, Turatsinze e Garros (2008) concluíram que o concreto

produzido com borracha reciclada otimiza algumas propriedades, incluindo um melhor

isolamento térmico e acústico, baixa densidade e uma maior durabilidade do concreto.

Com isso, é possível inferir que todo pneu, em algum momento, se transformará em

um resíduo potencialmente danoso à saúde e ao meio ambiente, sendo que a reciclagem desse

material seria a solução mais indicada. No entanto, a reutilização depende de conhecimentos

profundos dos aspectos ecológicos e técnicos relacionados ao meio ambiente e ao

desempenho do pneu como um material de construção. Para amenizar esse impacto na

natureza, uma solução encontrada é a adição de borracha triturada à mistura na produção de

pisos intertravados de concreto, conhecidos comercialmente como pavers. Assim, esse

trabalho teve como objetivo avaliar a viabilidade técnica da adição de borracha triturada

oriunda de pneus inservíveis na confecção de peças de concreto, para pavimentação de pisos

intertravados.

É necessário salientar que para fazer a adição de borracha aos pisos intertravados de

concreto, é fundamental obter a quantidade que possa desenvolver os melhores resultados. De

acordo com Albuquerque (2009), o teor ideal de borracha é aproximadamente 6%, já a

máxima incorporação de borracha ao concreto está em torno de 10% em relação à massa da

areia, podendo utilizar-se de grânulos finos e grânulos em fibras para a mistura.

Diante dessas constatações, o estudo proposto analisou a substituição parcial do

agregado natural (areia) pela adição de borracha triturada, proveniente de pneus inservíveis na

composição do concreto do referido tipo de piso. Para tanto, foram realizados corpos de

provas com substituição parcial nas proporções de 5% e 10%, posteriormente submetidos aos

ensaios de resistência à compressão simples, comparando-os à peça sem a utilização de

borracha moída.

2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

A sociedade está constantemente em busca de uma melhor qualidade de vida. Com

esse propósito, acaba explorando de forma descontrolada os recursos naturais, uma vez que

essa ação está diretamente ligada ao desenvolvimento econômico global, servindo de

combustível para sustentar esse crescimento.

4

Desse modo, conforme Fiksel, McDaniel e Mandenhall (2011), é crescente a

preocupação de algumas indústrias, organismos governamentais e setor privado, com relação

à sustentabilidade. Sabe-se que os recursos naturais são finitos e, por isso, deve-se aproveitá-

los ao máximo, preservando e reutilizando da melhor maneira possível. De acordo com Lopes

e Peres (2011), é preciso equilibrar a relação entre a utilização dos recursos naturais e o

desenvolvimento econômico para que as próximas gerações não paguem, até mesmo com a

vida, pelos erros decorrentes do mau uso de tais recursos.

Devido à grande demanda da pavimentação, novas tecnologias estão sendo

empregadas para facilitar a execução e reduzir os impactos ambientais. Um exemplo disso são

as pesquisas que estão sendo desenvolvidas sobre a incorporação de materiais reciclados nos

pavimentos, com o objetivo de substituir e diminuir a quantidade de matéria-prima utilizada.

Em destaque, está a adição do pó de borracha oriundo de pneus inservíveis, a qual é vista

como uma opção sustentável que reduz a disposição em aterros, enquanto também diminui a

quantidade de novos agregados extraídos da natureza, apresentando-se assim uma estratégia

eficaz (BENSON, 1995, apud KAMIMURA, 2002).

Corroborando com essa ideia, Yunping Xi et al (2004), explicam que a reciclagem de

resíduos sólidos na forma de agregados para concreto, como partículas de borracha

proveniente de pneus, por exemplo, é uma solução para a disposição descontrolada desse

passivo ambiental. O concreto modificado com borracha é um material que possui

características únicas com potencial para uso em variadas aplicações.

2.1 PAVIMENTAÇÃO INTERTRAVADA

Segundo Bernucci et al (2010), pavimento é uma estrutura de várias camadas com

espessura finita, construída sobre a superfície final de terraplanagem, destinada a resistir aos

esforços do tráfego e do clima, proporcionando conforto, economia e segurança aos seus

usuários. Já o sistema de pavimento pode ser definido como um conjunto de componentes que

interagem mutuamente. Os componentes desse sistema (revestimento, base, sub-base e

subleito) são submetidos a fatores externos como tráfego, às operações de manutenção e às

condições ambientais (DNIT, 2011).

Os pavimentos intertravados são originários dos pavimentos revestidos com pedras

executados na Mesopotâmia, evoluindo primeiro para o uso de pedras talhadas, resultando em

pavimentos conhecidos como paralelepípedos. As dificuldades da produção artesanal dessas

5

pedras e a falta de conforto de rolamento impulsionaram o desenvolvimento das peças de

concreto pré-fabricadas (ABCP, 2010).

As primeiras peças pré-moldadas de concreto, de acordo com Godinho (2009), foram

fabricadas no final do século XIX e algumas patentes foram registradas antes da Primeira

Guerra Mundial. Com o fim da Segunda Guerra Mundial, os blocos intertravados tiveram um

avanço na Holanda e na Alemanha, pois foi um período de reconstrução urbana pós-guerra.

Inicialmente, as peças de concreto eram semelhantes aos tijolos, sua única vantagem era o

custo reduzido e a homogeneidade dimensional. Com o passar dos anos, por volta de 1950, as

peças foram sendo aprimoradas, surgindo outros modelos e formatos.

Atualmente, como é apresentado por Fernandes (2008), devido a sua versatilidade e

facilidade de aplicação, os blocos para pavimentação de pisos intertravados de concreto,

conhecidos comercialmente como pavers, são muito utilizados na construção de pavimentos

urbanos. Ademais, existem inúmeros blocos pré-fabricados de concreto no mundo. Além das

tradicionais peças utilizadas apenas como calçamento, existem os pisos ecológicos e os pisos

com finalidades específicas, como permeáveis, segregados de tráfego, orientação para

deficientes visuais, etc. (FERNANDES, 2008). A partir disso, Hallack (2001) discute que o

intertravamento é a capacidade que os blocos para pavimentação de pisos adquirem para

resistir aos movimentos de deslocamento individual, seja ele vertical ou horizontal, de

rotação. A seguir, na Figura 2, temos alguns modelos:

Figura 2 - Modelos de pavers de concreto para pavimentação intertravada.

Fonte: Fernandes (2008)

6

De acordo com a NBR 9781 (ABNT, 2013), as peças de concreto podem ser

produzidas em diversos formatos, apresentando vários tipos, como mostra a Figura 3:

Tipo I: peças de concreto com formato próximo ao retangular, com relações

comprimento/largura igual a dois, que se arranjam entre si nos quatro lados e podem

ser assentadas em fileiras ou espinha de peixe.

Tipo II: peças de concreto com formato único, diferente dos retangulares que só

podem ser assentadas em fileiras.

Tipo III peças de concreto com formatos geométricos característicos, como

trapézios, hexágonos, triedros, etc., com peso superior a 4 kg.

Tipo IV conjunto de peças de concreto de diferentes tamanhos, ou uma única peça

com juntas falsas, que podem ser utilizadas com um ou mais padrões de

assentamento (ABNT, 2013, p. 4).

Figura 3- Tipos de blocos intertravados

Fonte: NBR 9781 (ABNT, 2013)

A utilização de pavimentos com blocos pré-moldados de concreto vem crescendo em

todo o mundo. No Brasil, existem diversos materiais alternativos que podem ser incorporados

na confecção desses blocos, uma vez que a principal preocupação é o equilíbrio ambiental,

tecnológico e econômico. Nessa pesquisa, foram confeccionadas peças de concreto tipo I,

7

utilizando o traço que a empresa trabalha como parâmetro, e outros traços em que parte da

areia foi substituída por 5 e 10 por cento de borracha triturada.

2.1.1 Estrutura do pavimento intertravado

Segundo a NBR 9781 (ABNT, 2013), pavimento intertravado é definido como um

pavimento flexível cuja estrutura é composta por uma camada de base (ou base e sub-base),

seguida por uma camada de revestimento constituída por peças de concreto justapostas em

uma camada de assentamento, na qual as juntas entre as peças são preenchidas por material de

rejuntamento (conforme Figura 4).

Figura 4- Estrutura do pavimento com blocos intertravados de concreto

Fonte: Associação Brasileira de Cimento Portland (ABCP, 2010)

Conforme a ABCP (2010), a construção da camada de revestimento é bem simples. As

peças de concreto são firmadas sobre uma camada de assentamento composta por areia média

ou grossa, em seguida, espalha-se areia fina para o preenchimento das juntas, como podemos

visualizar na Figura 5.

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Figura 5 – Etapas da pavimentação

Fonte: ABCP (2010)

Pinto e Preussler (2002) salientam que o pavimento flexível é o pavimento em que

todas as camadas sofrem deformação elástica sob o carregamento aplicado e, portanto, a carga

se distribui em parcelas aproximadamente equivalentes entre as camadas, como é ilustrado na

Figura 6.

Figura 6 - Distribuição de carga

Fonte: ABCP (2010)

9

As peças para piso intertravado são normatizadas pela NBR 9781 (ABNT, 2013), que

limita seu comprimento, largura e altura, tendo em vista que a qualidade e as dimensões das

peças são uniformes e sua produção obedece a rigorosos controles de qualidade.

Destarte, como disposto na NBR 9781 (ABNT, 2013), as dimensões e a tolerância das

peças de concreto devem atender aos seguintes requisitos: medida nominal do comprimento

de no máximo 250 mm; medidas de largura de no mínimo 97 mm na área da peça destinada à

aplicação de carga no ensaio de resistência à compressão; a medida nominal da espessura de

no mínimo 60 mm, especificada em múltiplos de 20 mm. Indiferente da aplicação, as

dimensões devem respeitar a tolerância de 3 mm.

3 COMPOSIÇÃO

3.1 CONCRETO

O concreto utilizado nas peças, segundo a NBR 9781 (ABNT, 2013), deve ser

constituído de cimento Portland de qualquer tipo de classe, agregados e água, sendo permitido

o uso de aditivos e pigmentos. Como explica Petrucci (1998), concreto convencional é um

material constituído por um aglomerante (geralmente o cimento Portland), agregado miúdo,

agregado graúdo e água que, ao serem misturados, devem oferecer condições de plasticidade,

porém, há outros aditivos que, quando adicionados a ele, melhoram as propriedades especiais

do conjunto.

Turatsinze, Bonnet e Granju (2004) reiteram que o uso de resíduo de pneus na

produção de materiais à base de cimento Portland é uma grande oportunidade de contribuir

para a preservação do meio ambiente. Há várias pesquisas desenvolvidas através de ensaios

das propriedades mecânicas de concreto, argamassas e pastas que demonstram a viabilidade

do uso de resíduos de pneus em matérias constituídas por cimento Portland.

3.2 AGREGADOS

Os agregados podem ser naturais, industriais ou reciclados. A NBR 7211 (ABNT,

2009) fixa as características exigíveis na recepção e produção de agregados, miúdos e

graúdos, de origem natural, encontrados fragmentados ou resultantes da britagem de rochas.

10

Woods (1960, apud Bernucci et al, 2010), define agregado como sendo uma mistura

de pedregulho, areia, pedra britada, escória ou outros materiais minerais usados em

combinação com um ligante para formar um concreto, uma argamassa, etc.

Por sua vez, La Serna e Rezende (2007), abordam que os agregados são materiais

granulares, sem forma e volume definidos, com propriedades e dimensões especificadas

como: a pedra britada, argilas, areias naturais, o cascalho, produtos industriais, dentre outros.

Os autores ainda classificam os agregados em duas classes: os naturais, que são encontrados

na natureza (cascalho, areia) e os industriais, que são produzidos por algum processo

industrial (pedras britadas, argilas expandidas, escórias de alto-forno e areias artificiais).

Há ainda, a divisão dos agregados de acordo com a NBR 7211 (ABNT, 2009), os

quais podem ser divididos em: agregado miúdo, que são aqueles cujos grãos passam pela

peneira com abertura de malha de 4,75 mm; e o agregado graúdo, no qual os grãos passam por

uma peneira com abertura de malha 75 mm, ficando retidos na peneira de 4,75 mm.

3.3 ÁGUA

A água de amassamento deve atender à NBR 15900-1 (ABNT, 2009), sendo

fundamental na preparação do concreto. A dosagem correta interfere diretamente nas reações

químicas da mistura, e, consequentemente, nas características técnicas de resistência e

durabilidade das estruturas.

A relação água/cimento utilizada na produção do concreto é fundamental para

determinar a sua resistência final. Duff Abrams foi quem desenvolveu, na primeira metade do

século XX, um gráfico relacionando (de forma inversa, seguindo uma tenência parabólica) a

resistência mecânica com a relação água/cimento. Essa curva permite indicar como o aumento

do fator a/c tem como consequência natural a diminuição da resistência da estrutura,

conforme Gráfico 1. (NEVILLE, 2016).

11

Gráfico 1: Relação água/cimento x resistência à compressão

Fonte: Curva de Abrams (Neville, 2016)

3.4 ADITIVO

Para Freitas et al (2007), aditivos são produtos empregados na produção de concretos e

argamassas de cimento para modificar certas propriedades do material fresco ou endurecido.

De acordo com Andolfato (2002), os aditivos são materiais adicionados na mistura do

concreto com a função de alcançar propriedades necessárias, como: controle da pega,

aumento da plasticidade, redução do calor de hidratação e aumento da resistência.

Petrucci (1998) define aditivo como as substâncias adicionadas ao concreto, com o

objetivo de reforçar ou melhorar algumas características, facilitando seu preparo e utilização,

além do mais, é importante destacar ainda que os aditivos devem atender à NBR 11768.

(ABNT, 2011).

3.4 PIGMENTOS

Blocos de alvenaria e piso intertravados podem ser coloridos. Em algumas fábricas, os

pigmentos granulados são dosados e conduzidos ao misturador por meio de tubulação

pressurizada (T & A, 2004). O mercado oferece pigmentos em pó, líquidos e em pasta e é

necessário que seu uso respeite as instruções indicadas pelo fabricante, pois porcentagens

elevadas, acima da especificada, podem reduzir a resistência do concreto sem que haja ganho

de cor (ABCP, 2010).

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3.5 RESÍDUO DE PNEU

O resíduo que foi utilizado na presente pesquisa é proveniente da recauchutagem de

pneus de caminhão. O granulado chamado PG1, como é mostrado na Figura 7, foi adquirido

na empresa Pietta granulados, localizada na cidade de Cascavel, Paraná. O resíduo possui

granulometria de 1,5 mm a 2 mm, grãos redondos e é utilizado para manutenção em gramados

sintéticos e paisagismo.

Figura 7 - Granulado de borracha (PG1)

Fonte: Os autores (2018)

4 RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO

A NBR 9781 (ABNT, 2013), estabelece uma exigência mínima de resistência à

compressão das amostras dependendo o tipo de tráfego, conforme é possível visualizar no

Quadro 1.

Quadro 1 - Resistência característica à compressão

Fonte: NBR 9781 (ABNT, 2013).

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A norma determina que os lotes de peças de concreto entregues ao cliente, com idade

inferior a 28 dias, devem apresentar no mínimo 80% da resistência característica à

compressão) especificada no quadro, no momento da sua instalação, sendo que aos 28 dias ou

mais de idade de cura, o deve ser igual ou superior ao especificado.

Ainda, segundo a norma, para a realização do ensaio, as peças devem estar

devidamente capeadas e saturadas, sendo o ensaio feito em prensa, com a ajuda de placas

auxiliares com diâmetro de 85 mm (com tolerância de 0,5 mm), e espessura mínima de 20

mm.

A resistência à compressão, como padroniza a NBR 9781 (ABNT, 2013), é expressa

em Megapascal (MPa) e é obtida dividindo-se a carga de ruptura, expressa em Newtons (N),

pela área de carregamento, expressa em milímetros quadrados (mm²), multiplicando-se o

resultado pelo fator p, função da altura da peça, como está demonstrado no Quadro 2:

Quadro 2 - Fator multiplicativo (p) conforme a altura da peça


Feito isso, por meio da equação abaixo, é possível obter a resistência característica à

compressão estimada do lote.

Sendo, √ ( )

em que:

é a resistência média das peças, expressa em Megapascal (MPa);

é a resistência individual das peças, expressa em Megapascal;

é o número de peças da amostra;

é o desvio-padrão da amostra, expresso em Megapascal;

é o coeficiente de Student, fornecido no Quadro 3, em função do tamanho da

amostra.

14

Quadro 3 - Coeficiente de Student


5 METODOLOGIA

O trabalho foi embasado em pesquisas bibliográficas e experimentais. Freitas et al

(2007) discute que a pesquisa experimental é muito utilizada nas ciências tecnológicas, devido

à manipulação direta das variáveis relacionados com o objeto de estudo. Bignozzi e

Sandrolini (2004), em seu estudo, apresentam que os estudos da utilização de resíduos de

pneus em concreto de cimento Portland existem há mais de uma década.

Como o trabalho buscou realizar uma análise comparativa da resistência à compressão

simples do elemento com uso do concreto convencional, à do concreto com adição de

borracha, adotou-se como critério de análise, um traço de referência utilizado pela empresa de

blocos localizada em Marechal Cândido Rondon, Paraná, que comercializa peças de concreto

há mais de 10 anos. O traço proporcional em massa, ficou expresso da seguinte forma

(1:3:3:0,65) de cimento, areia, brita e relação água/cimento, respectivamente.

Para os concretos com adição de borracha, a porcentagem estabelecida foi de 5% e

10% da massa total de areia, que, como conclui Albuquerque (2009) o teor ideal de borracha

está em cerca de 6%, e que a máxima incorporação de borracha ao concreto está em torno de

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10% em relação ao peso da areia, podendo utilizar-se de grânulos finos e grânulos em fibras

para a mistura. Realizou-se do traço de referência a substituição parcial do agregado miúdo

conforme proporções demonstradas na Tabela 1.

Tabela 1- Traços utilizados no estudo

Traço Quantidade de corpos de prova Dosagem

T0 20 Padrão - traço de referência

T5 20 Traço com 5% de borracha

T10 20 Traço com 10% de borracha


Estabelecido o traço de referência e determinadas as porcentagens de adição, a

pesquisa experimental se desenvolveu na fábrica de pisos intertravados e o teste de

compressão no laboratório de Estruturas da Universidade Paranaense na cidade de Toledo,

Paraná. Os materiais utilizados, expostos no Quadro 3 e na Figura 5, foram fornecidos pela

empresa, exceto a borracha que foi adquirida em uma empresa de granulados.

Quadro 3 – Materiais utilizados

MATERIAIS CLASSIFICAÇÃO

(a) Aglomerante principal Cimento Portland (CP II-Z-32)

(b) Agregado secundário Borracha

(c) Agregado miúdo Areia

(d) Agregado graúdo Brita 0 (pedrisco)

(e) Líquido de amassamento Água potável


Figura 5- Materiais utilizados

(a) (b) (c) (d) (e)


16

As peças (corpos de prova) utilizadas no estudo seguiram a NBR 9781 (ABNT, 2013),

ou seja, foram confeccionados blocos intertravados de concreto para pavimentação com

dimensões de 20 cm x 10 cm x 6 cm, produzidos utilizando-se betoneira, forma dupla

geminada e mesa vibratória, conforme podemos visualizar na Figura 6. Após 24 horas, as

peças foram desmoldadas e identificadas, permanecendo em local fresco e arejado. De acordo

com a NBR 9781 (ABNT, 2013), as peças representativas do lote submetidas ao ensaio

precisavam estar saturadas em água por no mínimo 24 horas.

Figura 6 - Confecção das peças


Para cada um dos traços, foram confeccionados vinte corpos de prova, conforme a

classificação mostrada no Quadro 4. Vanderlei (2004) explica que é ideal que o ensaio de

compressão axial ocorra em 7, 14 e 28 dias de idade. Sendo assim, optou-se por fazer a

análise da resistência de 10 peças de cada traço, aos 14 dias e aos 28 dias, comparando-os

com a exigência da NBR 9781. (ABNT, 2013).

Quadro 4 – Classificação das amostras

DIAS DE CURA T0% T5% T10%

14 10 10 10

28 10 10 10

TOTAL 20 20 20


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Obedecendo aos critérios da NBR 5.739 (ABNT, 2007), realizou-se o ensaio de

compressão axial com a utilização da prensa, que exerce uma força vertical sobre o corpo de

prova até seu rompimento. De posse dos dados, foi estabelecido um comparativo entre os três

tipos de traços, avaliando a resistência característica à compressão estimada.

6 RESULTADOS E DISCUSSÕES

As peças de concreto para pavimentação produzidas foram ensaiadas à compressão

simples nas idades de 14 e 28 dias. Os Quadros 5 e 6 apresentam os resultados individuais,

em MPa, a média das 10 peças, o desvio padrão e o valor da resistência característica

estimada das 10 peças.

De posse desses resultados, procedeu-se uma avaliação crítica a partir da análise

estatística para detecção de outliers na amostra pelo critério de Chauvenet, que especifica que

um valor medido pode ser rejeitado se a probabilidade de obter o desvio em relação à média é

menor que 1/2n, não houve rejeição. O Quadro 7, em anexo, lista os valores da razão do

desvio em relação ao desvio padrão para vários valores de n conforme este critério, em que n

é o número de peças.

Quadro 5 – Resistência individual à compressão segundo a NBR 9781


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Quadro 6 – Resistência individual à compressão segundo a NBR 9781


Analisando os resultados apresentados, nota-se que as peças de concreto produzidas

não atenderam aos requisitos de resistência exigidos pela NBR 9781 (ABNT, 2013), que

determina que os lotes entregues ao cliente com idade inferior a 28 dias apresentem no

mínimo 80% da resistência característica à compressão) especificada para tráfego de

pedestres, veículos leves e veículos comerciais de linhas, ou seja, precisava ser ,

já aos 28 dias

Averiguando as médias de resistência à compressão estimada no Quadro 5, aos 14

dias, e comparando o concreto sem adição com os demais, percebeu-se que com a

concentração de 5% de borracha, houve uma redução de 20,84% de resistência em relação à

amostra de 0%, enquanto que na concentração de 10% houve uma redução de 44,04%. No

Quadro 6, aos 28 dias, percebeu-se uma redução de 17,44% na concentração de 5% em

relação à amostra de 0%, enquanto que na concentração de 10% houve uma redução de

49,41%. A demonstração das médias de resistência estimadas à compressão dos corpos de

prova ensaiados, aos 14 e aos 28 dias, estão expostas no Gráfico 2.

Contudo, ao comparar os resultados de resistência à compressão estimada dos traços

com relação aos dias de ruptura, como pode ser analisado no Gráfico 2, podemos observar um

19

aumento de 18,87% no traço de referência (T0%), já no traço com 5% de borracha (T5%), um

aumento de 23,96%, enquanto que a concentração de 10% de borracha (T10%) aumentou

7,46%.

Gráfico 2- Comparação das resistências características à compressão


As peças produzidas com a substituição parcial da areia pela borracha, bem como o

traço de referência, não atingiram o mínimo exigido pela NBR 9781 citada anteriormente.

Esse fenômeno pode ter sido atribuído ao fato de que se formaram alguns vazios nas peças de

piso intertravados, embora não tão grandes, mas em grande quantidade, como pode ser

constatado na Figura 7.

Figura7 - Vazios formados nas peças dos traços T0%, T5% e T10%

T 0%


T 0%

T 5%

T 10%

20

Como analisam Helene e Terzian (2001), existem alguns fatores que influenciam na

resistência à compressão do concreto, tais como: variabilidade do cimento, dos agregados, da

água, dos aditivos e da proporção relativa desses materiais; qualidade e operação dos

equipamentos de dosagem e mistura; eficiência das operações de ensaio e controle.

A partir do que é apontado por Helene e Terzian (2001), é possível perceber uma

grande perda de resistência, cerca de 49,41% no traço com concentração de 10% de borracha

com relação ao traço de referência aos 28 dias. De acordo com os estudos de Albuquerque et

al (2006), o aumento do teor de borracha, no concreto, resultou em um aumento gradual do

teor de ar incorporado, conforme pôde ser observado na Figura 7, fato que logicamente reduz

a resistência do concreto. Ainda, Santos e Borja (2007), salienta que entre os estudos já

realizados com a adição de borracha a preocupação é com a resistência à compressão, e

observa-se que esse resíduo ao ser incorporado no concreto provoca uma diminuição da

resistência.

7 CONCLUSÃO

A pesquisa experimental e exploratória teve como objetivo analisar a influência da

adição de borracha proveniente de pneus inservíveis na produção de blocos de concreto para

pavimentação, ensaiando sua resistência à compressão e comparando-os ao concreto

convencional.

Dos resultados obtidos durante o desenvolvimento, concluiu-se que os ensaios de

resistência à compressão, nos blocos intertravados com incorporação de resíduo de borracha,

apresentaram valores inferiores em comparação aos blocos intertravados confeccionados com

o traço de referência. Mesmo assim, nenhum dos traços atingiu o valor mínimo de 35 MPa

prescrito na NBR 9781 para solicitações leves aos 28 dias.

Dessa forma, é possível concluir que os blocos intertravados com resíduo de pneus,

obtidos por meio desta pesquisa, poderiam ser assentados em ambientes com cargas

estritamente leves, como a circulação de pessoas e bicicletas, por exemplo, o que é descrito

por Fioriti (2002), porém não normatizado.

Tem-se como indicativo melhorar os resultados, para que os resíduos de borracha

provenientes de pneus inservíveis sejam uma alternativa tecnológica sustentável que contribui

para a diminuição da disposição desse material em aterros e para a preservação de recursos

naturais.

21

Com os resultados obtidos, julga-se necessário a realização de estudos

complementares nessa linha de pesquisa, abrangendo principalmente os seguintes pontos:

1. Produzir peças de pisos intertravados com as mesmas características deste trabalho,

mas em uma máquina de melhor qualidade (vibro prensa) e com melhor controle tecnológico;

2. Avaliar os traços estudados, levando em consideração a relação água/cimento e os

componentes químicos que poderiam ser utilizados em conjunto com a borracha;

3. Estudar novas porcentagens e traços de substituição na produção das peças;

4. Realizar a análise econômica dos traços estudados na produção das peças.

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24

ANEXOS

Quadro 7: Critério de Chauvenet para rejeição de elemento da amostra

Número de leituras (n) Razão entre o desvio máximo

aceitável e o desvio padrão (R)

3 1,38

4 1,54

5 1,65

6 1,73

7 1,80

8 1,85

9 1,91

10 1,96

15 2,13

25 2,33

50 2,57 Fonte: Serrano (2009)

influÊncia da adiÇÃo de borracha triturada de pneus ... · trabalho final de curso - tfc...

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