O USO DO AGREGADO ORIUNDO DA RECICLAGEM DO RESÍDUO DE

CONSTRUÇÃO E DEMOLIÇÃO EM MISTURAS ASFÁLTICAS

Victor Manuel de Queiroz Lourenço

Erinaldo Hilário Cavalcante

Universidade Federal de Sergipe

RESUMO

O uso de materiais não convencionais, como argila calcinada, borracha de pneu e RCD, é discutido em diversos

estudos no Brasil enquanto alternativa benéfica para a construção civil e em especial na área pavimentação, capaz

de consumir em suas obras diversos tipos de materiais, em grandes quantidades. A não restrição aos materiais

convencionais é importante, no atual contexto, tanto pelas questões ambientais, representando um padrão de

desenvolvimento menos impactante, quanto pela possibilidade de aumentar investimentos na área e minimizar os

sérios problemas da malha rodoviária nacional.

Nesse contexto, o uso de Agregado Reciclado de Resíduo Sólido oriundo da construção civil em pavimentação

vem sendo discutido na atualidade como alternativa de gerenciamento devido às inúmeras consequências negativas

decorrentes do atual aumento na produção de resíduos e seu acúmulo inadequado. Sabe-se que a construção civil

é a principal responsável por essa superprodução, bem como pelo esgotamento dos aterros e espaços permitidos

para a sua deposição.

Assim, este estudo consiste em caracterizar o agregado de RCD, que compõem a pesquisa em andamento do

presente autor, como parte integrante dos requisitos para obtenção do título de Mestre em Geotecnia e

Pavimentação, que tem por objetivo verificar a viabilidade técnica do agregado proveniente da reciclagem do

resíduo da construção e demolição em substituição ao agregado convencionalmente utilizado em misturas

asfálticas usinadas à quente (CAUQ), com vistas a aplicação em camadas de rolamento.

A partir da caracterização realizada, constatou-se que o agregado em estudo possui potencial para ser utilizado em

misturas asfálticas, pois dentre os principais índices encontrados em estudos laboratoriais, grande parte, além de

apresentar propriedades físicas e mecânicas satisfatórias, comparados aos de materiais convencionalmente

utilizados, condizem com algum parâmetro pré-estabelecido, como os da NBR 15115 (2004).

PALAVRAS CHAVE: resíduo sólido, construção civil, reciclagem, pavimentação, misturas asfálticas.

ABSTRACT

The use of unconventional materials – as calcined clay, tire rubber and construction and demolition waste (CDW)

– has been discussed in several studies in Brazil as beneficial alternative for the civil construction and in especial

for the key area of paving, which is able to consume several kinds of materials, and in large quantities. The non

restriction on conventional materials is important, in the current context, both for the environmental issues,

representing a development standard less impactful, as the possibility of increasing investments in the key area

and minimizes the serious problems of the national highway network.

In this context, the use of Recycled Aggregate of Solid Waste arising from the construction in paving is being

discussed today as an alternative management because of the many negative consequences of the current increase

in waste production and their inadequate accumulation. It is known that the construction is mainly responsible for

this overproduction, as well as the depletion of landfill and allowed for the deposition spaces.

Thus, this study is to characterize the aggregate of RCD, which make up the ongoing research of this author, as

part of the requirements for obtaining a Master's Degree in Geotechnical Engineering and Paving, which aims to

determine the technical feasibility of the aggregate from the recycling of construction and demolition waste to

replace the conventionally used aggregate in hot mix asphalt concrete (HMAC), in order to implementing layered

rolling.

From the characterization performed, it was found that the aggregate under study has the potential to be used in

asphalt mixtures, because among the major indexes found in laboratory studies, largely, besides having satisfactory

physical and mechanical properties compared to conventional materials used, meets some predetermined

parameter such as the NBR 15115 (2004).

KEY WORDS: solid waste, civil construction, recycling, paving, mix asphalt.

1. INTRODUÇÃO O uso de materiais não convencionais em obras de engenharia representa, no atual contexto de

desenvolvimento mundial, um importante objeto de estudo. São inúmeras as pesquisas que

descrevem experiências com materiais como fibra de bambu, borracha de pneu, resíduos da

construção e demolição (RCD), dentre outros. Esses trabalhos têm relevância não só pela

possibilidade de gerenciamento sustentável de resíduos, como também pela capacidade de

melhoria na qualidade das obras e na captação de investimentos na área.

Segundo Motta et al (2005), a construção civil é responsável por produzir mais de 50% de todo

o resíduo sólido urbano gerado e, dessa forma, torna-se uma das principais responsáveis pelo

acúmulo de resíduos em cidades de grande e médio porte, causando um problema crônico que

envolve questões de ordem ambiental, social e financeira, sobretudo porque grande parte desse

material é disposta rotineiramente de forma irregular e, mesmo quando o descarte é feito de

forma adequada em aterros sanitários ou áreas permitidas contribui, de forma determinante,

para o esgotamento dos mesmos.

No âmbito nacional, diversos estudos discutem a restrição das obras apenas aos agregados

convencionalmente empregados e desenvolvem análises empíricas que sustentam a

possibilidade do uso do RCD, quando reciclado. Na área de pavimentação, temos resultados

muito interessantes nesse sentido, pois ela aceita diversos tipos de materiais e em grandes

volumes.

Nesse contexto, a utilização do RCD pode representar desde a substituição dos materiais

convencionalmente aplicados, apresentando redução de custos na construção e manutenção dos

pavimentos, até uma alternativa para os problemas advindos da escassez de tais materiais em

algumas regiões do país.

Assim, diante dos numerosos trabalhos acerca do tema e da relevância de tal alternativa no

contexto brasileiro (mais especificamente na indústria da construção civil na cidade de

Aracaju), mostra-se necessária a avaliação do agregado de RCD produzido no Estado, a fim de

demonstrar a viabilidade do processo e incentivar a sua utilização.

2. OBJETIVO GERAL O presente trabalho apresenta as características do agregado de RCD obtidas em pesquisa em

andamento como parte integrante dos requisitos para obtenção do título de Mestre em Geotecnia

e Pavimentação e que tem como objetivo geral verificar a viabilidade técnica do agregado

proveniente da reciclagem do resíduo da construção e demolição em substituição ao agregado

convencionalmente utilizado em misturas asfálticas usinadas a quente, com vistas à aplicação

em camadas de rolamento.

3. QUESTÃO AMBIENTAL A legislação brasileira pertinente à gestão de resíduos sólidos vem sendo paulatinamente

modificada e ampliada nos últimos anos, objetivando a redução de seus aspectos negativos,

sobretudo no tocante aos impactos ambientais. Nesse contexto, a resolução do Conselho

Nacional do Meio Ambiente CONAMA 307/2002 pode ser considerada um marco do setor

construtivo em prol do meio ambiente. Nela são estabelecidos critérios, diretrizes e

procedimentos para a gestão dos resíduos da construção civil, objetivando a efetiva redução dos

impactos ambientais gerados pelos resíduos no setor.

Tal resolução estabelece, ainda, que Municípios e o Distrito Federal devem elaborar “Plano

Integrado de Gerenciamento de Resíduos da Construção Civil”, que auxiliará na gestão de tais

resíduos, devendo conter, dentre outras coisas, a proibição da disposição dos resíduos de

construção em áreas não licenciadas, o incentivo à reinserção dos resíduos reutilizáveis ou

reciclados no ciclo produtivo e o fomento a ações de orientação, fiscalização e controle dos

agentes envolvidos.

Em 2 de agosto de 2010 foi aprovada a Política Nacional de Resíduos Sólidos (PNRS) que

estabelece, dentre outras coisas, a erradicação, a longo prazo, dos lixões, a criação de projetos

ambientais por empresas e municípios e, ainda, a responsabilização de recolhimento dos

resíduos por quem os gerou, utilizando a lógica dos 3 R’s - Redução, Reutilização e Reciclagem

desse passivo ambiental.

Dentre os geradores de resíduos obrigados à elaboração de plano de gerenciamento, de acordo

com normas estabelecidas pelos órgãos do Sisnama (Sistema Nacional do Meio Ambiente),

estão os relacionados a serviços de saneamento básico, resíduos industriais, resíduos de serviços

de saúde, estabelecimentos comerciais e de prestação de serviços que geram resíduos perigosos

e as empresas de construção civil, pois estas, em virtude do crescimento vertiginoso do setor e

da quantidade de material gerado, contribuem de forma significativa para o acúmulo danoso de

resíduos em médias e grandes cidades.

4. A QUESTÃO DA MALHA RODOVIÁRIA NACIONAL Segundo dados do Instituto de Pesquisa Econômica Aplicada IPEA (2011), com exceção do

transporte do minério de ferro realizado em ferrovias, as rodovias respondem por mais de 70%

das cargas nacionais. Se compararmos esse percentual ao de outros países de mesma dimensão

continental, temos um forte indicativo da dependência do Brasil a tal modal de transporte.

Especialmente no setor agrícola, que tradicionalmente utiliza a via rodoviária tanto para o

recebimento de insumos quanto para o escoamento de produção para os mercados interno e

externo, observa-se a necessidade de extensão e melhoria da qualidade da malha rodoviária

pavimentada no país.

Apesar de o Brasil ser um país predominantemente rodoviário e de ter uma das maiores malhas

rodoviárias do mundo, segundo dados da Confederação Nacional de Transporte (CNT, 2012),

o Brasil apresenta apenas cerca de 14% da extensão total de sua malha rodoviária pavimentada,

com 214.414 km pavimentados, enquanto 1.366.578 km ainda não são pavimentados.

Além disso, recente pesquisa realizada pela CNT (2012) avaliou as condições das rodovias no

país, analisando 95.707 km, abrangendo toda a malha rodoviária federal pavimentada, os

principais trechos de rodovias estaduais pavimentadas e rodovias concedidas. Os resultados

mostraram que 54% da extensão total apresenta pavimento em estado de uso satisfatório (ótimo

e bom) e 46% em estado deficiente (regular, ruim e péssimo).

Da mesma maneira, o IPEA (2011) realizou um mapeamento das obras rodoviárias brasileiras,

composto por um amplo levantamento das obras identificadas como necessárias por órgãos

competentes, confrontando tais necessidades com as projeções de investimentos apresentadas

no Programa de Aceleração do Crescimento (PAC). Os dados obtidos sugerem a enorme

deficiência do Brasil nesse âmbito e que as propostas do principal programa de investimentos

públicos da atualidade ainda são insuficientes para suprir toda a demanda existente.

Além disso, em algumas regiões cujas constituições geológicas são desprovidas de formações

rochosas, as condições se agravam devido à ausência de material convencional suficiente para

construção e manutenção de pavimentos, diminuindo, por conseguinte, os incentivos para

investimento. No Brasil, os casos mais críticos de escassez de jazidas de rochas estão

localizados em municípios dos estados do Acre, Amazonas e Pará (Cabral, 2011).

5. O RESÍDUO DA CONSTRUÇÃO E DEMOLIÇÃO Em virtude do significativo percentual de resíduos da construção civil em áreas urbanas, da

responsabilidade de seus geradores por tais resíduos e da necessidade de benefícios de ordem

social, econômica e ambiental decorrentes da gestão integrada desses resíduos, eles são

classificados, de acordo com a Resolução 307/2002 do CONAMA, da seguinte forma:

I - Classe A - são os resíduos reutilizáveis ou recicláveis como agregados, tais como:

a) de construção, demolição, reformas e reparos de pavimentação e de outras obras de

infraestrutura, inclusive solos provenientes de terraplanagem;

b) de construção, demolição, reformas e reparos de edificações: componentes cerâmicos

(tijolos, blocos, telhas, placas de revestimento etc.), argamassa e concreto;

c) de processo de fabricação e/ou demolição de peças pré-moldadas em concreto (blocos,

tubos, meios-fios etc.) produzidas nos canteiros de obras;

II - Classe B - são os resíduos recicláveis para outras destinações, tais como: plásticos,

papel/papelão, metais, vidros, madeiras e outros;

III - Classe C - são os resíduos para os quais não foram desenvolvidas tecnologias ou

aplicações economicamente viáveis que permitam a sua reciclagem/recuperação, tais como

os produtos oriundos do gesso;

IV - Classe D - são os resíduos perigosos oriundos do processo de construção, tais como:

tintas, solventes, óleos e outros, ou aqueles contaminados oriundos de demolições, reformas

e reparos de clínicas radiológicas, instalações industriais e outros.

Dessa forma, segundo o CONAMA 307/2002 os resíduos da classe A são passíveis de

reciclagem como agregados reciclados e podem ser representados por materiais granulares

provenientes do beneficiamento de resíduos de construção com características técnicas

compatíveis para aplicação em obras de engenharia, a exemplo da aplicação na pavimentação,

proposta nesta pesquisa.

Com base nisso, vislumbra-se a possibilidade de utilização de tal alternativa em Aracaju, por

meio de uma análise da composição média dos RCD contida no trabalho de Daltro Filho (2006),

onde se constata que 73,44 % dos componentes do RCD são passiveis de reciclagem para obras

de engenharia.

Diante da grande quantidade de estudos sobre tal temática, a ABNT de São Paulo elaborou,

com a contribuição do Sinduscon-SP, da Escola Politécnica de São Paulo, de empresas privadas

e das administrações municipais de São Paulo e Santos, as NBR 15116 (2004) e 15115 (2004),

sendo esta última pioneira na definição de critérios e procedimentos para o uso de RCD em

camadas de pavimentação, cujos principais aspectos são os seguintes:

Estabelece a NBR 9895 (1987), ou seja, o Índice de Suporte Califórnia (ISC) como parâmetro para análise da dureza do material. Assim, o índice de aceite do material está

ligado à resistência dos grãos e não à sua natureza;

Caso o ISC seja maior do que 12%, o material é aceito para reforço de subleito; caso o ISC chegue a 20%, o material pode ser usado como sub-base e, para base, o ISC deve

ser superior a 60%;

A dimensão característica do maior grão foi definida como de 63,5mm;

Porcentagem de grãos de forma lamelar: deve ser menor que 30%;

A espessura mínima de cada camada seja de base, sub-base ou reforço de subleito não pode ser maior do que 10 cm;

O comportamento do agregado deve ser bem graduado, como o similar natural e não há qualquer restrição quanto à composição, podendo ser concreto, cerâmicas, pedras,

sempre resíduos sólidos da construção civil Classe “A”, evitando-se os compostos das

Classes “B, C e D”, materiais estes que a norma denomina de materiais indesejáveis;

O teor máximo permitido de materiais indesejáveis é de 3% em massa para grupos distintos e/ou 2% em massa para materiais de mesmo grupo.

A NBR 15116 (2004), por sua vez, classifica o agregado em dois tipos:

Agregado de resíduo de concreto (ARC): “É o agregado reciclado obtido do beneficiamento de resíduo pertencente à classe A, composto na sua fração graúda, de

no mínimo 90% em massa de fragmentos à base de cimento Portland e rochas”;

Agregado de resíduo misto (ARM): “É o agregado reciclado obtido do beneficiamento de resíduo de classe A, composto na sua fração graúda com menos de 90% em massa

de fragmentos à base de cimento Portland e rochas”.

6. MATERIAIS

O material utilizado nessa pesquisa, o agregado de RCD, foi coletado em uma obra de

infraestrutura localizada no bairro Novo Horizonte no município de Nossa Senhora do Socorro

– SE, executada pela empresa Torre Empreendimentos Rural e Construção Ltda., a mesma

responsável pela reciclagem do RCD. A coleta foi feita conforme as indicações da DNER-PRO

120/27 que norteia acerca da coleta de amostras de agregados, e em um único dia a partir da

retirada de três montes de granulometrias distintas, denominados de agregado graúdo,

intermediário e fino, tendo sido coletado três sacos de 50kg de cada monte.

O transporte foi realizado por veículo particular e as amostras conduzidas ao Laboratório de

Geotecnia e Pavimentação (GEOPAV) do Departamento de Engenharia Civil da Universidade

Federal de Sergipe, onde foi realizado a caracterização do agregado e serão realizadas as demais

atividades laboratoriais.

Figura 1 – O agregado de RCD e as três granulometrias distintas no local da coleta.

6.1 Amostragem Com auxílio da NBR NM 27:2001 – “Agregados - Redução da amostra de campo para ensaios

de laboratório”, parte das amostras foi reduzida às quantidades necessárias para realização de

cada ensaio previsto e outra parte separada em porções iguais de aproximadamente 10 kg.

7. MÉTODOS

7.1 Agregados O agregado utilizado é proveniente da reciclagem do resíduo da construção e demolição oriundo

do estado de Sergipe. Sua caracterização foi realizada à luz das especificações na tabela 1.

Tabela 1 - Ensaio de caracterização do agregado/Norma.

ENSAIO DE

CARACTERIZAÇÃO NORMA

Absorção e Massa específica NBR 6458/1984

Abrasão "Los Angeles" NBR NM 51:2001

Adesividade ao ligante ABNT NBR 12583:1992

Análise granulométrica ABNT NBR 7181:1984

Durabilidade DNER-ME 089-94

Índice de forma ABNT NBR 7809:2006

8. RESULTADOS OBTIDOS E DISCUSSÕES

8.1 Granulometria A faixa granulométrica adotada nessa pesquisa para compor as misturas asfálticas é a C do

DNIT. Com o intuito de enquadrar a granulometria do agregado de RCD nesta faixa, adotou-se

um traço, em massa, de 15% de agregado graúdo, 33% de agregado intermediário e 52% de

agregado fino. A Figura 2 apresenta os limites da Faixa C bem como a curva granulométrica

do agregado em estudo.

Figura 2 –Curva granulométrica dos agregados de RCD.

Observa-se que não houve a necessidade da adição de um outro material para enquadrar o

agregado na faixa escolhida, possibilitando a análise de misturas contendo 100% de agregado

de RCD em substituição ao agregado convencionalmente utilizado.

Na metodologia Superpave, a curva granulométrica do agregado deve ser de tal forma que passe

pelos pontos de controle, que são pontos mestres (limites). Estes limites estão localizados no

tamanho nominal máximo, no tamanho de 2,36 mm (peneira n° 8) e no tamanho de 0,075mm

(peneira nº 200). Há, também, a zona restrita, que situa-se em torno da linha de densidade

máxima entre as peneiras de 2,36mm ou 4,75mm e a peneira de 0,3mm e representa a região

onde granulometria da mistura não deve passar. A figura 3 apresenta a curva granulométrica do

agregado de RCD na especificação Superpave.

Figura 3 – Limites SUPERPAVE para granulometria de tamanho máximo de 19mm, e a curva

granulométrica do agregado de RCD

Observa-se que a granulometria do agregado não passa pela zona restrita, porém apresenta um

percentual de material passante, pela peneira de malha com diâmetro de 19mm, superior ao

limite de 90%.

8.2 Composição Por ser um material proveniente do entulho gerado em obras de diversos tipos, faz-se necessária

uma análise para determinar o que compõe tal agregado. Além disso, a NBR 15116 classifica

o agregado em dois tipos, a depender da sua composição, o agregado de resíduo de concreto

(ARC) e o agregado de resíduo misto (ARM).

O agregado de resíduo de concreto é aquele composto na sua fração graúda, de no mínimo 90%

em massa de fragmentos à base de cimento Portland e rochas. Já o agregado de resíduo misto é

aquele composto na sua fração graúda com menos de 90% em massa de fragmentos à base de

cimento Portland e rochas.

Para facilitar a classificação do agregado, a partir da sua composição, a mesma norma considera

quatro grupos distintos:

a) Grupo 1: fragmentos que apresentam pasta de cimento endurecida em mais de 50% do volume;

b) Grupo 2: fragmentos constituídos por rocha em mais de 50% do volume; c) Grupo 3: fragmentos de cerâmica branca ou vermelha, com superfície não polida, em

mais de 50% do volume;

d) Grupo 4: fragmentos de materiais não minerais

Após análise visual, conforme a NBR 15116 (2004), da amostra utilizada para o ensaio,

verificou-se que:

a) Grupo 1: 48,07% b) Grupo 2: 27,03% c) Grupo 3: 24,41% d) Grupo 4: 0,49%

Com base neste resultado o agregado do presente estudo é classificado como ARM, já que

G1+G2 < 90%.

A NBR 15116 (2004) ainda especifica que a porcentagem de materiais não minerais de

características distintas (grupo 4) não deve ser superior a 3%. Verifica-se que o agregado

analisado possui valor inferior ao estipulado por norma: 0,49 < 3%.

8.3 Índice de forma Segundo Bernucci et al (2008) as misturas asfálticas têm sua trabalhabilidade e resistência ao

cisalhamento influenciadas pela forma das partículas dos agregados, pois partículas irregulares

ou de forma angular tais como pedra britada, cascalhos e algumas areias de brita, tendem a

apresentar melhor intertravamento entre os grãos compactados, tanto maior quanto mais

cúbicas forem as partículas e mais afiladas forem suas arestas. Desta forma, a NBR 15116

estabelece que o índice de forma do agregado graúdo determinado a partir da NBR 7809, deve

ser inferior a 3.

O índice de forma obtido no presente estudo foi de 2,4, satisfazendo tal especificação.

8.4 Massa específica e massa específica aparente Para a realização da dosagem, utilizando-se a metodologia Marshall, faz-se necessário o

conhecimento da massa específica do agregado. As Tabelas 2 e 3 apresentam os resultados dos

respectivos ensaios.

Tabela 2 – Massa Especifica real do agregado de RCD.

Massa Específica Real

(g/cm³)

Agregado

Graúdo

Agregado

Intermediário

2,50 2,56

Tabela 3 – Massa Especifica aparente do agregado de RCD.

Massa Específica Aparente

(g/cm³)

Agregado

Graúdo

Agregado

Intermediário

2,06 2,03

8.5 Absorção A absorção do agregado foi determinada com base na relação entre a sua massa medida após

24 horas imerso em água e a sua massa antes da imersão. Do mesmo modo, o agregado também

irá absorver ligante asfáltico durante a mistura e, assim, é fundamental conhecer tal propriedade

deste agregado. A Tabela 4 apresenta os resultados obtidos.

Tabela 4 – Absorção do agregado de RCD.

Absorção

(%)

Agregado

Graúdo

Agregado

Intermediário

8,69 10,07

Observa-se que os valores de absorção encontrados no presente estudo são elevados quando

comparados aos valores de uma brita convencional, porém similares aos de outros trabalhos

com agregado de RCD, como em Silva (2009) e Frota et al (2005). É importante considerar que

embora o agregado apresente uma absorção elevada, os ganhos – sobretudo ambientais – que

seu uso pode proporcionar, embora de difícil quantificação, são de importante consideração.

8.6 Abrasão Los Angeles Com o intuito de garantir que o agregado utilizado possua resistência à abrasão suficiente para

tal finalidade, o DNIT estabelece que o resultado obtido no ensaio deva ser inferior a 50%. No

presente estudo o valor obtido foi 41,29%, que enquadra o agregado na especificação

rodoviária, como material adequado para uso em pavimentos.

8.7 Adesividade do agregado ao ligante asfáltico A adesividade do agregado de RCD foi considerada satisfatória, realizada conforme a norma

ABNT NBR 12583:1992. A figura 3 ilustra o agregado no final do ensaio.

Figura 3 – Aspecto visual do agregado de RCD após o ensaio de adesividade ao ligante asfáltico.

9. CONSIDERAÇÕES FINAIS A partir da caracterização realizada, é possível constatar que o agregado em estudo possui

potencial para ser utilizado em misturas asfálticas, pois dentre os principais índices encontrados

em estudos laboratoriais, grande parte, além de apresentar propriedades físicas e mecânicas

satisfatórias, comparados aos de materiais convencionalmente utilizados, condizem com algum

parâmetro pré-estabelecido, como os da NBR 15115 (2004).

Até o presente momento não foram realizados os ensaios de Sanidade e Adesividade ao Ligante,

devido à dificuldade para se obter as soluções necessárias para o ensaio de sanidade, e por não

ter sido, até então, utilizado o ligante asfáltico. No entanto, os mesmos já se encontram em

desenvolvimento, e pretende-se apresentar tais resultados na versão definitiva deste trabalho,

bem como outros dados que podem ser obtidos neste período.

Em suma, espera-se com este trabalho que o agregado reciclado de RCD, produzido no estado

de Sergipe, seja de uso promissor na pavimentação, e que seja incentivado mesmo quando

analisadas as suas desvantagens, pois sua utilização é uma maneira de reduzir o impacto

ambiental que esta causa às cidades de grande e médio porte.

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