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UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIÁS

ESCOLA DE ENGENHARIA CIVIL PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO STRICTO SENSU EM ENGENHARIA DO MEIO AMBIENTE

– PPGEMA –

DEUSAIR RODRIGUES DOS SANTOS

PROPRIEDADES DO CONCRETO PRODUZIDO

COM AGREGADO GRAÚDO RECICLADO DE RESÍDUOS DA

ETAPA DE PRODUÇÃO DAS ALVENARIAS

Goiânia

2006

U F G

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Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação Stricto Sensu em Engenharia do Meio Ambiente - PPGEMA - da Universidade Federal de Goiás, para obtenção do título de Mestre em Engenharia do Meio Ambiente. Área de concentração: Produção e Gestão do Ambiente Construído. Orientador: Prof. Dr. Enio José Pazini Figueiredo

Goiânia

2006





Dissertação defendida no Programa de Pós-Graduação Stricto Sensu em Engenharia do Meio Ambiente - PPGEMA - da Universidade Federal de Goiás, para obtenção do título de Mestre, aprovada em 05 de dezembro de 2006, pela Banca Examinadora constituída pelos seguintes professores:

_______________________________________ Prof. Dr. Enio José Pazini Figueiredo - UFG Presidente da Banca ________________________________________ Prof. Dr. Salomon Mony Levy - UNINOVE ________________________________________

Profa. Dra. Rejane Maria Candiota Tubino - UFG _______________________________________ Prof. Dr. Edgar Bacarji - UFG

A Deus

Aos “Verdadeiros Pais”

À minha querida esposa, Flor

Aos nossos filhos, Daniel, Fernanda e Deborah

Aos meus pais, Osvaldo Rodrigues dos Santos e

Olívia Hilário dos Santos (in memoriam)

Aos meus queridos irmãos e irmãs.

AGRADECIMENTOS

Esta vitória alcançada com muito esforço e dedicação é também daqueles que

contribuíram com ajuda, compreensão e carinho. Assim, meus agradecimentos...

A Deus, nosso eterno Pai de Amor e Sabedoria Celestial.

Ao Dr. Sun Myung Moon e Dra. Hak Ja Han Moon, nossos “Verdadeiros Pais”,

que deram a mim e à minha esposa vida nova e equilíbrio para essa jornada, através da

Bênção do Sagrado Matrimônio.

À minha esposa, aos nossos filhos, aos nossos irmãos e irmãs, enfim, a toda nossa

família que sempre acreditou e me apoiou na busca do conhecimento.

Ao meu AMIGO e orientador Professor Dr. Enio Pazini Figueiredo, sem o qual

esta vitória não teria sido possível.

Ao amigo, Professor Notório Saber, José Dafico Alves, um “Paizão” em nossos

primeiros passos rumo aos conhecimentos da engenharia.

Aos professores e amigos, Dr. André Geyer, Ms. Osvaldo Valinote e Dr. Edgar

Bacarji, pelos incentivos dedicados.

Aos amigos e colegas do Laboratório de Materiais, técnicos Manoel Cândido e

Agnaldo Damasceno, pela grande ajuda durante a caminhada.

Aos colegas do curso de mestrado, obrigado pelo maravilhoso convívio.

Aos amigos mestrandos Wesley Carlos Nunes e Keillon Cabral, pelo grande

apoio, especialmente, na fase experimental.

A todos os professores do PPGEMA, pelos conhecimentos a nós repassados.

Meu sincero obrigado ao Centro Tecnológico de Engenharia Civil de Furnas

Centrais Elétricas, nas pessoas do Engº Rubens Bittencourt e Engº Alexandre Castro e da

equipe técnica do Laboratório de Concreto, que viabilizaram a britagem dos resíduos e os

ensaios de módulo de deformação dos concretos.

À Construtora GMS, nas pessoas da Engª Ana Flávia C. C. Paiva e Sr. Wagner

Gonçalves de Lima, pela coleta e acondicionamento dos resíduos.

A todas as pessoas que participam de minha vida de forma positiva. Sou

eternamente grato.

Muito obrigado!

Deusair.

Os verdadeiros heróis são aqueles que são capazes de transformar os inimigos em amigos.

Sun Myung Moon

SUMÁRIO

LISTA DE FIGURAS..................................................................................................9

LISTA DE TABELAS...............................................................................................11

RESUMO....................................................................................................................14

ABSTRACT................................................................................................................15

1 INTRODUÇÃO..........................................................................................................16

1.1 IMPORTÂNCIA DO TEMA ......................................................................................16

1.2 OBJETIVOS DA PESQUISA .....................................................................................17

1.2.1 Objetivo Geral............................................................................................................17

1.2.2 Objetivos Específicos .................................................................................................18

1.3 ESTRUTURA DE APRESENTAÇÃO DA PESQUISA............................................18

2 RESÍDUOS DE CONSTRUÇÃO E DEMOLIÇÃO...............................................20

2.1 TERMINOLOGIA E CLASSIFICAÇÃO ...................................................................20

2.1.1 Terminologia ..............................................................................................................20

2.1.2 Classificação dos resíduos .........................................................................................22

2.2 DESPERDÍCIOS NA CONSTRUÇÃO CIVIL...........................................................24

2.3 IMPACTOS AMBIENTAIS CAUSADOS PELOS RCD ..........................................26

2.4 COMPOSIÇÃO DOS RESÍDUOS DE CONSTRUÇÃO E DEMOLIÇÃO...............28

2.4.1 Influência da etapa construtiva da obra nas características dos RCD .................28

2.4.1.1 Fundações ....................................................................................................................28

2.4.1.2 Estruturas .....................................................................................................................29

2.4.1.3 Alvenarias ....................................................................................................................29

2.4.1.4 Revestimento ...............................................................................................................29

2.4.2 Composição dos RCD ................................................................................................30

2.4.3 Impurezas na Composição dos Resíduos RCD .......................................................33

2.5 AGREGADOS RECICLADOS DE RCD...................................................................34

2.5.1 Beneficiamento ...........................................................................................................34

2.5.2 Propriedades dos Agregados Reciclados de RCD...................................................36

2.5.2.1 Composição granulométrica ........................................................................................36

2.5.2.2 Massa unitária e massa específica ...............................................................................38

2.5.2.3 Absorção de água .........................................................................................................40

2.5.2.4 Abrasão “Los Angeles” ...............................................................................................41

2.5.2.5 Forma e textura das partículas .....................................................................................41

2.5.2.6 Módulo de deformação ................................................................................................42

3 CONCRETOS COM RESÍDUOS DE CONSTRUÇÃO E DEMOLIÇÃO..........44

3.1 ASPECTOS ECONÔMICOS E PRÁTICOS ..............................................................44

3.2 PROPRIEDADES DO CONCRETO COM RCD, NO ESTADO FRESCO ..............46

3.2.1 Trabalhabilidade ........................................................................................................46

3.2.2 Perda de fluidez..........................................................................................................48

3.2.3 Massa específica .........................................................................................................48

3.3 PROPRIEDADES DO CONCRETO, COM RCD, NO ESTADO ENDURECIDO ..50

3.3.1 Resistência à compressão..........................................................................................50

3.3.2 Módulo de deformação ..............................................................................................52

3.3.3 Resistência à tração ...................................................................................................53

4 PROGRAMA EXPERIMENTAL............................................................................55

4.1 MATERIAIS E MÉTODOS........................................................................................55

4.1.1 Agregados ...................................................................................................................55

4.1.1.1 Coleta do RCD, britagem, transporte e armazenamento do agregado reciclado .........56

4.1.1.2 Aquisição e armazenamento dos agregados naturais...................................................59

4.1.1.3 Caracterização qualitativa do agregado graúdo reciclado ...........................................60

4.1.1.4 Determinação da absorção de água do agregado reciclado .........................................62

4.1.1.5 Determinação da composição granulométrica dos agregados .....................................64

4.1.1.6 Determinação das massas unitárias dos agregados......................................................65

4.1.1.7 Determinação das massas específicas dos agregados ..................................................65

4.1.1.8 Ensaio de abrasão “Los Angeles”................................................................................66

4.1.2 Concreto......................................................................................................................68

4.1.2.1 Variáveis relacionadas à produção dos concretos e variáveis em estudo ....................68

4.1.2.2 Planejamento e decisões para elaboração dos traços de concreto ...............................71

4.1.2.3 Definição e ajustagem dos traços ................................................................................73

4.1.2.4 Mistura dos materiais...................................................................................................75

4.1.2.5 Moldagem e cura dos corpos-de-prova........................................................................76

4.1.2.6 Ensaios no estado fresco ..............................................................................................77

4.1.2.7 Ensaios no estado endurecido ......................................................................................79

5 ANÁLISE E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS ...................................................82

5.1 ENSAIOS DE CARACTERIZAÇÃO DOS AGREGADOS......................................82

5.1.1 Caracterização qualitativa do agregado graúdo reciclado ....................................82

5.1.2 Absorção de água do agregado reciclado ................................................................83

5.1.3 Composição granulométrica dos agregados ............................................................85

5.1.3.1 Agregado miúdo ..........................................................................................................85

5.1.3.2 Agregado graúdo reciclado ..........................................................................................86

5.1.3.3 Agregado graúdo natural .............................................................................................87

5.1.4 Massa unitária e massa específica ............................................................................88

5.1.5 Abrasão “Los Angeles”.............................................................................................89

5.2 ENSAIOS DO CONCRETO NO ESTADO FRESCO ...............................................89

5.2.1 Massa específica .........................................................................................................89

5.2.2 Trabalhabilidade ........................................................................................................91

5.2.2.1 Abatimento do tronco cone ..........................................................................................91

5.2.2.2 Perda de abatimento.....................................................................................................93

5.3 ENSAIOS DOS CONCRETOS NO ESTADO ENDURECIDO ................................95

5.3.1 Massa específica, absorção de água e índice de vazios ...........................................95

5.3.2 Resistência à compressão..........................................................................................97

5.3.2.1 Resistência à compressão aos 3 dias de idade .............................................................98

5.3.2.2 Resistência à compressão aos 7 dias de idade ...........................................................100

5.3.2.3 Resistência à compressão aos 28 dias de idade .........................................................102

5.3.2.4 Resistência à compressão aos 56 dias de idade .........................................................104

5.3.3 Resistência à tração por compressão diametral....................................................106

5.3.3.1 Resistência à tração por compressão diametral aos 7 dias de idade ..........................107

5.3.3.2 Resistência à tração por compressão diametral aos 28 dias de idade ........................110

5.3.4 Módulo de deformação ............................................................................................112

6 CONSIDERAÇÕES FINAIS ..................................................................................115

6.1 QUANTO ÀS PROPRIEDADES DO AGREGADO ...............................................115

6.2 QUANTO ÀS PROPRIEDADES DO CONCRETO NO ESTADO FRESCO.........116

6.3 QUANTO ÀS PROPRIEDADES DO CONCRETO NO ESTADO ENDURECIDO

................................................................................................................................................116

6.4 CONCLUSÕES .........................................................................................................118

6.5 SUGESTÕES PARA FUTURAS PESQUISAS .......................................................118

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS.................................................................. 119

ANEXO: RESULTADOS DOS ENSAIOS REALIZADOS ............................... 125

LISTA DE FIGURAS

FIGURA 2.1 Deposição irregular de RCD na periferia de Goiânia.......................... 27

FIGURA 2.2a Deposição irregular de RCD (LIMA, 2005)........................................ 28

FIGURA 2.2b Deposição irregular de RCD (LIMA, 2005)........................................ 28

FIGURA 2.3 Porcentagem média dos constituintes dos resíduos de construção coletados na usina de Ribeirão Preto em diferentes períodos (ZORDAN, 1997; LATTERZA, 1998)................................................ 31

FIGURA 2.4 Composição média dos resíduos de construção e demolição coletados no aterro de inertes da Zona Sul de Porto Alegre (LEITE, 2001)..................................................................................................... 31

FIGURA 2.5 Composição de resíduo de construção e demolição da cidade de Salvador/BA (CARNEIRO et al., 2000).............................................. 32

FIGURA 2.6a Aspecto geral do agregado miúdo reciclado (ZORDAN, 1997).......... 37

FIGURA 2.6b Aspecto geral do agregado graúdo reciclado (ZORDAN, 1997)..................................................................................................... 37

FIGURA 3.1 Resistência à compressão simples do concreto aos 28 dias, valores médios (ZORDAN, 1997).................................................................... 52

FIGURA 4.1 Edifício em fase de produção das alvenarias........................................ 57

FIGURA 4.2a Parte dos RCD a ser britada, ainda na obra.......................................... 57

FIGURA 4.2b Detalhe do RCD a ser britado, ainda na obra....................................... 58

FIGURA 4.3 Porção graúda do agregado reciclado, logo após a britagem............... 58

FIGURA 4.4 Agregado graúdo reciclado, armazenado no LMC/EEC/UFG............. 59

FIGURA 4.5 Agregado graúdo armazenado no LMC/EEC/UFG.............................. 60

FIGURA 4.6 Agregado miúdo armazenado no LMC/EEC/UFG.............................. 60

FIGURA 4.7 Porções de constituintes de cada grupo de fragmentos do agregado graúdo reciclado................................................................................... 62

FIGURA 4.8 Máquina “Los Angeles”, carga abrasiva e material após o ensaio....... 67

FIGURA 4.9 Porções de material após o ensaio de abrasão “Los Angeles”............................................................................................... 68

FIGURA 4.10 Corpos-de-prova recém moldados........................................................ 76

FIGURA 4.11 Pesagem do concreto para determinação da massa específica............. 77

FIGURA 4.12 Ensaio de abatimento do tronco de cone.............................................. 78

FIGURA 4.13a Ensaio de tração por compressão diametral......................................... 80

FIGURA 4.13b Corpo-de-prova rompido à compressão diamettral.............................. 80

FIGURA 4.14 Ensaio de módulo de deformação com extensômetros eletrônicos 81

resistivos...............................................................................................

FIGURA 5.1 Porcentagens de constituintes no entulho reciclado. Anexo A da NBR 51116 (ABNT, 2004).................................................................. 83

FIGURA 5.2 Taxa de absorção média do agregado graúdo reciclado (%)................ 84

FIGURA 5.3 Curva de absorção de água do agregado graúdo reciclado................... 85

FIGURA 5.4 Massa específica dos concretos no estado fresco................................. 91

FIGURA 5.5 Resistência à compressão aos 3 dias de idade...................................... 98

FIGURA 5.6 Resistência à compressão aos 7 dias de idade...................................... 100

FIGURA 5.7 Resistência à compressão aos 28 dias de idade.................................... 103

FIGURA 5.8 Resistência à compressão aos 56 dias de idade.................................... 105

FIGURA 5.9 Resistência à tração aos 7 dias de idade............................................... 108

FIGURA 5.10 Resistência à tração aos 28 dias de idade............................................. 110

FIGURA 5.11 Módulo de deformação aos 28 dias de idade........................................ 112

LISTA DE TABELAS

TABELA 2.1 Impacto do desperdício de materiais no custo da construção civil

brasileira (PINTO, 1995)...................................................................... 25

TABELA 2.2 Índices de desperdício de materiais na construção em relação à massa de materiais colocadas no canteiro (PINTO, 1995)................... 26

TABELA 2.3 Principais constituintes minerais do entulho gerado em Campina Grande/PB (NÓBREGA, 2002)........................................................... 32

TABELA 2.4 Média de entulhos gerados nas diferentes fases da construção em Campina Grande/PB (NÓBREGA, 2002)............................................ 33

TABELA 2.5 Equipamentos de britagem mais utilizados no beneficiamento de RCD (LEVY, 1997; LEITE, 2001)...................................................... 36

TABELA 2.6 Composição granulométrica do agregado miúdo natural e reciclado (LEITE, 2001)...................................................................................... 37

TABELA 2.7 Composição granulométrica do agregado graúdo natural e reciclado (LEITE, 2001)...................................................................................... 38

TABELA 2.8 Massa unitária das amostras dos agregados reciclados analisados (ZORDAN, 1997)................................................................................ 39

TABELA 2.9 Massa específica e massa unitária dos agregados graúdos (BUTTLER; MACHADO JÚNIOR, 2004)......................................... 39

TABELA 2.10 Absorção de água de materiais processados como agregados miúdos (ÂNGULO, 2000)................................................................................ 41

TABELA 2.11 Módulo de deformação da rocha (FURNAS, 1997)............................ 43

TABELA 3.1 Preços médios indicativos para os agregados naturais britados em regiões diversa brasileiras (PINTO, 1999)........................................... 46

TABELA 3.2 Trabalhabilidade das misturas de concreto medidas pelo abatimento do tronco de cone (MANSUR et al., 1999 apud LEITE, 2001)..................................................................................................... 47

TABELA 3.3 Massa específica do concreto no estado fresco (BUTTLER, 2003)..................................................................................................... 49

TABELA 3.4 Massa específica do concreto no estado endurecido (BUTTER, 2003)..................................................................................................... 50

TABELA 3.5 Relações entre valores de resistencia à tração teóricos e experimentais (LATTERZA; MACHADO JR, 2003)………………. 53

TABELA 3.6 Comparação entre valores experimentais de resistencia à tração por compressão diametral, Raphael e proposta de revisão da NB-1/78 (LATTERZA; MACHADO JR, 2003)………………………………. 54

TABELA 4.1 Série de peneiras para caracterização granulométrica - NM 248 (ABNT,2003)....................................................................................... 64

TABELA 4.2 Procedimentos experimentais do estudo e nº de corpos-de-prova moldados.............................................................................................. 71

TABELA 4.3 Traços ajustados, em massa, dos concretos de referência.................... 75

TABELA 4.4 Traços ajustados, em massa, dos concretos com agregado reciclado............................................................................................... 75

TABELA 5.1 Porcentagens de constituintes presentes no entulho reciclado............. 82

TABELA 5.2 Composição granulométrica do agregado miúdo................................. 86

TABELA 5.3 Composição granulométrica do agregado graúdo reciclado................ 87

TABELA 5.4 Composição granulométrica do agregado graúdo natural.................... 87

TABELA 5.5 Massas específicas e massas unitárias dos agregados.......................... 88

TABELA 5.6 Porcentagens de perda de massa por abrasão....................................... 89

TABELA 5.7 Massa específica dos concretos no estado fresco................................. 90

TABELA 5.8 Índices de consistência pelo abatimento do tronco de cone................. 92

TABELA 5.9 Perda de abatimento dos concretos produzidos.................................... 94

TABELA 5.10 Absorção, índice de vazios e massa específica dos concretos ensaiados.............................................................................................. 96

TABELA 5.11 Resistência à compressão aos 3 dias de idade...................................... 98

TABELA 5.12 Percentuais de resistência à compressão alcançados pelos concretos com reciclado, em relação aos concretos de referência, aos 3 dias....................................................................................................... 99

TABELA 5.13 Resistência à compressão aos 7 dias de idade...................................... 100

TABELA 5.14 Percentuais de ganho de resistência à compressão de 3 para 7 dias de idade..................................................................................................... 101

TABELA 5.15 Percentuais de resistência à compressão alcançados pelos concretos com reciclado, em relação aos concretos de referência, aos 7 dias........................................................................................................ 102

TABELA 5.16 Resistência à compressão aos 28 dias de idade.................................... 102

TABELA 5.17 Percentuais de ganho de resistência à compressão de 7 para 28 dias de idade................................................................................................ 103


TABELA 5.19 Resistência à compressão aos 56 dias de idade.................................... 104

TABELA 5.20 Percentuais de ganho de resistência à compressão de 28 para 56 dias de idade................................................................................................. 105


TABELA 5.22 Resistência à tração aos 7 dias de idade............................................... 107

TABELA 5.23 Valores de resistência à tração e à compressão e a razão tração/compressão, em percentual, aos 7 dias de idade....................... 108

TABELA 5.24 Percentuais de resistência à tração alcançados pelos concretos com reciclado, em relação aos concretos de referência, aos 7 dias.............. 109

TABELA 5.25 Resistência à tração aos 28 dias de idade............................................. 110

TABELA 5.26 Valores de resistência à tração e à compressão e a razão tração/compressão, em percentual, aos 28 dias de idade..................... 111

TABELA 5.27 Percentuais de ganho de resistência à tração de 7 para 28 dias de idade..................................................................................................... 112

TABELA 5.28 Valores de módulo de deformação de todos os concretos e relação reciclados/referência, aos 28 dias de idade.......................................... 113

RESUMO

A escassez de matérias-primas naturais e não renováveis e o grande volume de

entulho gerado pela indústria da construção civil, têm preocupado e incentivado governos e

sociedades organizadas a buscar mecanismos para a reciclagem e reutilização destes

materiais. Nesse sentido, a incorporação da parte mineral destes resíduos como agregado para

concreto tem se mostrado como uma alternativa para redução dos impactos ambientais e como

fonte de matéria-prima a ser utilizada no próprio setor. Assim, para contribuir e avançar no

conhecimento sobre o assunto, desenvolveu-se este trabalho com o objetivo de estudar as

propriedades do concreto produzido com agregado graúdo reciclado de resíduos de uma

edificação, oriundos da etapa construtiva das alvenarias. Para a produção dos concretos foram

consideradas três proporções de cimento : agregados (1 : 3,5; 1 : 5,0; 1 : 6,5) e cinco teores de

substituição (0%, 25%, 50%, 75% e 100%) do agregado graúdo natural por reciclado. Com os

concretos no estado fresco foram avaliadas as propriedades de trabalhabilidade e massa

específica. No estado endurecido avaliou-se as propriedades de absorção de água, massa

específica, resistência à compressão, resistência à tração por compressão diametral e módulo

de deformação. Os resultados mostraram que os concretos com agregado graúdo reciclado

apresentaram resistências inferiores às obtidas com os concretos convencionais. No entanto, à

medida que se diminuem os consumos de cimento nos traços, as resistências à compressão e à

tração dos concretos com reciclado se aproximam dos valores obtidos com os concretos de

referência. Os ensaios permitiram concluir que é viável a utilização do agregado graúdo

reciclado para produção de concreto.

ABSTRACT

The scarcity of non renewable substances and raw materials and the large quantity

of waste generated by the construction industry has worried and stimulated governments and

organized societies to search for mechanisms for recycle and reuse of these materials. So, the

incorporation of the mineral portion of these residues as concrete aggregate has shown itself

as an alternative to the reduction of the impact on the environment and as source of raw

material to be used by the construction sector. Thus, to contribute and to advance in the

knowledge on this subject, this research was developed with the objective to study the

properties of the concrete produced with coarse recycled aggregate derived from constructive

stages of the masonry. For the production of concrete mixtures three ratios of cement :

aggregates (1 : 3,5; 1 : 5,0; 1: 6,5) and five substitution proportion from coarse natural

aggregate by the coarse recycled aggregate (0%, 25%, 75% and 100%) had been considered.

With the fresh concrete, the properties of workability and specific gravity had been evaluated.

In the hardened state the properties of water absorption, specific gravity, compressive

strength, splitting-tensile strength and modulus of deformation were evaluated. The results

show that concrete with the coarse recycled aggregate presented lower resistances than

concrete produced with conventional aggregate. However, as cement mix content decreases,

compressive strength and the tensile strength of the concrete with recycled material

approached values obtained with the conventional concrete. In conclusion, tests allow us to

say that the use of the coarse recycled aggregate is viable for concrete production.

16

1 INTRODUÇÃO

No processo de produção da construção civil há, de um lado, o consumo de

grandes quantidades de matérias primas naturais e não renováveis, e de outro, a geração,

como subproduto, de uma considerável quantidade de entulho mineral. Nas últimas décadas, a

ocorrência de um acelerado processo de urbanização, estabelecendo, conseqüentemente, uma

crescente concentração populacional nas cidades, tem desencadeado uma demanda expressiva

no setor da construção civil. A intensa produção de edificações e obras de infra-estrutura

acarreta um grande consumo de matérias primas naturais e fazem com que as reservas de

muitos destes materiais comecem a ficar escassas ao redor dos centros urbanos, surgindo a

necessidade de extração e transporte destas matérias primas a distâncias cada vez maiores

(BUTTLER; MACHADO JR, 2004). Como conseqüência, tem-se problemas ambientais,

escassez de produtos e elevação de preços.

Segundo Pinto (1996), a participação dos resíduos de construção no total dos

resíduos sólidos urbanos, em massa, chega a valores de 50% a 80% nas cidades brasileiras de

grande e médio porte.

Os problemas se caracterizam, principalmente, pela falta de locais para deposição

destes resíduos, que são clandestinamente descartados em “bota-foras” clandestinos, terrenos

baldios, nas margens de pequenos cursos d’água e ao longo de vias públicas da periferia

(LATTERZA; MACHADO JR, 2003). A degradação ambiental decorrente desta prática, que

leva ao assoreamento de rios e córregos e ao entupimento de bueiros e galerias, compromete a

qualidade ambiental e causa elevados custos econômicos aos municípios, com medidas de

saneamento.

1.1 IMPORTÂNCIA DO TEMA

A necessidade de se obter agregados naturais para a produção de concretos e

argamassas, a distâncias cada vez maiores dos grandes centros urbanos, tem aumentado seus

custos de produção e comercialização. O reflexo no custo total da construção tem maior peso

nas obras destinadas às faixas de baixa renda. Aliado a este fato, tem-se a constatação de que

o custo da reciclagem dos resíduos de construção e demolição, por tonelada, é menor que o

custo para gerenciar as deposições irregulares destes resíduos

(LATTERZA; MACHADO JR, 2003).

17

Conclui-se, assim, que a reciclagem destes resíduos para produção de agregados

contribui para a diminuição da extração de matérias primas naturais, para a manutenção de um

ambiente urbano mais saudável, para diminuição de despesas do município, com a coleta e

deposição, podendo ainda, minimizar o déficit habitacional, um grande problema social

brasileiro, ao reduzir os custos das edificações para pessoas de baixa renda.

Segundo Banthia e Chan (2000 apud LEITE, 2001), as propriedades dos concretos

com agregados reciclados, em relação aos concretos convencionais, dependem, entre outras

variáveis, do teor de agregado natural substituído, das características dos agregados reciclados

utilizados, da quantidade de contaminantes presentes nos agregados e da quantidade de finos

incorporada. Assim, os concretos com agregados reciclados podem apresentar

comportamentos bastante distintos.

Um maior conhecimento das características dos agregados reciclados de

construção e demolição e das propriedades dos concretos com estes materiais, contribuirá para

a produção de concretos com qualidade, que atendam às necessidades de cada obra e que

venham a contribuir para a difusão da prática da coleta e reciclagem destes resíduos.

1.2 OBJETIVOS DA PESQUISA

1.2.1 Objetivo Geral

O estudo de dosagem de concreto tem por objetivo obter um concreto com a

qualidade pretendida ao menor custo possível. Tanto as características do concreto no estado

fresco, como no estado endurecido, estão intimamente associadas à sua qualidade e ao

desempenho esperado ao longo da vida útil do material.

A qualidade dos agregados empregados na produção do concreto interfere

diretamente em suas propriedades e características, bem como no consumo de material

cimentício.

Assim posto, esta pesquisa tem como objetivo geral contribuir e avançar no

conhecimento sobre o uso dos agregados reciclados de resíduos da construção e demolição

(RCD), para produção de concretos, empregando-se, como exemplo, os resíduos oriundos da

fase de produção das alvenarias, coletados diretamente, de uma obra do município de

Goiânia/GO.

18

1.2.2 Objetivos Específicos

Como objetivos específicos deste trabalho, empregando-se RCD da fase de

produção das alvenarias de uma edificação, têm-se:

• Avaliar as propriedades físicas do agregado graúdo produzido com resíduos

reciclados de construção, oriundos da etapa de produção das alvenarias, tais como

a granulometria, massa específica, massa unitária, abrasão “Los Angeles”,

absorção de água ;

• Avaliar a influência da substituição total e parcial do agregado graúdo natural por

reciclado, nas propriedades do concreto em seu estado fresco, tais como a

trabalhabilidade, perda de fluidez e massa específica;

• Avaliar a influência da substituição total e parcial do agregado graúdo natural por

reciclado, nas propriedades do concreto em seu estado endurecido, tais como

resistência à compressão, resistência à tração por compressão diametral e módulo

de deformação.

1.3 ESTRUTURA DE APRESENTAÇÃO DA PESQUISA

Este trabalho apresenta-se dividido em seis capítulos. O presente capítulo faz

considerações sobre a justificativa e importância da pesquisa e sobre seus objetivos.

O segundo capítulo versa sobre resíduos de construção e demolição, abordando o

desperdício na construção civil, impactos ambientais causados pelos resíduos de construção e

demolição, composição e impurezas dos resíduos, tipos de beneficiamento e propriedades dos

resíduos.

O terceiro capítulo apresenta considerações sobre os concretos produzidos com

agregados reciclados, suas propriedades no estado fresco e no estado endurecido e, ainda,

aspectos econômicos e práticos do beneficiamento dos resíduos de construção e demolição

para a produção de concreto.

O quarto capítulo trata da parte experimental discorrendo sobre as normas e os

procedimentos adotados na realização dos ensaios de caracterização dos agregados utilizados

19

e na avaliação das propriedades dos concretos no estado fresco e no estado endurecido.

O quinto capítulo apresenta e analisa os resultados dos ensaios de caracterização

dos agregados e dos ensaios de avaliação das propriedades dos concretos no estado fresco e

no estado endurecido.

No sexto capítulo são feitas as considerações finais apresentando conclusões e

algumas sugestões para futuras pesquisas.

20

2 RESÍDUOS DE CONSTRUÇÃO E DEMOLIÇÃO

2.1 TERMINOLOGIA E CLASSIFICAÇÃO

2.1.1 Terminologia

Para facilitar a compreensão do assunto, serão definidos, a seguir, alguns termos,

expressões, abreviaturas, símbolos e siglas utilizados nesta pesquisa.

• Resíduos da construção civil: a Resolução 307 do Conselho Nacional do Meio

Ambiente (CONAMA) de 05 de julho de 2002, que dispõe sobre gestão dos

resíduos da construção civil, define em seu artigo 2º, item I, resíduos da construção

civil como sendo aqueles provenientes das construções, reformas, reparos e

demolições de obras de construção civil, e os resultantes da preparação e da

escavação de terrenos, tais como, tijolos, blocos cerâmicos, concreto em geral,

solos, rochas, metais, resinas, colas, tintas, madeiras e compensados, forros,

argamassa, gesso, telhas, pavimento asfáltico, vidros, plásticos, tubulações, fiação

elétrica etc., comumente chamados de entulho de obras, caliça ou metralha.

Segundo esta resolução (CONAMA), os resíduos são assim classificados:

1 - Classe A: resíduos reutilizáveis ou recicláveis como agregados;

2 - Classe B: resíduos recicláveis para outras destinações, tais como: plásticos, papel,

metais, vidros, madeiras e outros;

3 - Classe C: resíduos para os quais não foram desenvolvidas tecnologias ou

aplicações economicamente viáveis que permitam a sua reciclagem/recuperação,

tais como produtos oriundos do gesso;

4 - Classe D: resíduos perigosos oriundos do processo de construção, tais como tintas,

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

reformas e reparos, provenientes de clínicas radiológicas, instalações industriais e

outros, enquadrados como classe I da NBR-10004 (ABNT, 2004).

21

• Resíduos da construção, demolição e reforma (RCD): os resíduos da

construção, demolição e reforma (RCD) são definidos pela resolução CONAMA

(2002), em seu artigo 3º, item I, como sendo os resíduos classe A, reutilizáveis ou

recicláveis como agregados para concretos e argamassas, tais como aqueles

oriundos de construção, demolição, reformas e reparos de pavimentação e de

outras obras de infra-estrutura, inclusive solos provenientes de terraplanagem e os

oriundos de construção, demolição, reformas e reparos de edificações, tais como

os componentes cerâmicos (tijolos, blocos, telhas, placas de revestimento e demais

materiais cerâmicos) e as argamassas e concretos provenientes de processo de

fabricação e/ou demolição de peças pré-moldadas em concreto (blocos, tubos,

meio-fios etc.), produzidas nos canteiros de obra;

• Gerenciamento de resíduos: é o sistema de gestão que visa reduzir, reutilizar ou

reciclar resíduos, incluindo planejamento, responsabilidades, práticas,

procedimentos e recursos para desenvolver e implementar as ações necessárias ao

cumprimento das etapas previstas em programas e planos;

• Reciclagem: é o processo de reaproveitamento de um resíduo, após ter sido

submetido à transformação;

• Beneficiamento: é o ato de submeter um resíduo à operações e/ou processos que

tenham por objetivo dotá- los de condições que permitam que sejam utilizados

como matéria-prima ou produto;

• Agregado reciclado : é o material granular proveniente do beneficiamento de

resíduos de construção que apresentem características técnicas para a aplicação em

obras de edificação e de infra-estrutura, em aterros sanitários ou outras obras de

engenharia;

• Agn: agregado graúdo natural;

• Amn: agregado miúdo natural;

• Agr: agregado graúdo reciclado;

22

• 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.

Sua composição deve ser determinada conforme o Anexo A da NBR-15116

(ABNT, 2004) e atender aos requisitos das aplicações;

• Agregado de resíduo misto (ARM): é o agregado reciclado obtido do

beneficiamento de resíduo pertencente à classe A, composto na sua fração graúda

com menos de 90 % em massa de fragmentos à base de cimento Portland e rochas.

Sua composição deve ser determinada conforme o Anexo A da NBR-15116

(ABNT, 2004) e atender aos requisitos das aplicações;

• Quarteamento: de acordo com NBR-10007 (ABNT, 2004), quarteamento é o

“processo de mistura pelo qual uma amostra bruta é dividida em quatro partes

iguais, sendo tomadas duas partes opostas entre si para constituir uma nova

amostra e descartadas as partes restantes. As partes não descartadas são misturadas

totalmente e o processo de quarteamento é repetido até que se obtenha o volume

desejado”.

2.1.2 Classificação dos resíduos

Um resíduo para receber manuseio, tratamento adequado e correta disposição

final, deve ser classificado. Os resíduos sólidos podem ser classificados de acordo com sua

natureza física (seco ou molhado), com sua composição química (matéria orgânica ou

inorgânica) e com os riscos que oferecem ao meio ambiente e à saúde pública. A norma

brasileira, NBR-10004 (ABNT, 2004) - “Resíduos sólidos - Classificação”, classifica os

resíduos sólidos, quanto ao grau de riscos potenciais de poluição que oferecem ao meio

ambiente, em:

• Resíduos classe I – perigosos;

• Resíduos classe II – não perigosos

Resíduos classe II A – não inertes

Resíduos classe II B – Inertes .

23

De acordo com esta norma os resíduos de construção e demolição são

classificados como resíduos de classe II B - inertes. Ainda, de acordo com a NBR-10004

(ABNT, 2004), em ensaio de solubilização, após sete dias, a água solubilizada destes resíduos

apresenta condições de potabilidade, exceto pela cor, turbidez, dureza e sabor. Entretanto,

alguns estudos reconhecem que este fato pode não ser verdade. Resíduos de construção e

demolição podem conter materiais de pintura ou tratamento de superfícies, entre outras, que,

quando dispostos em aterros podem percolar pelo solo e contaminá- lo (TORRING, 1998).

Além destes materiais, os resíduos de construção e demolição podem conter

amianto e metais pesados que, mesmo em pequenas quantidades, podem contaminá- lo

significativamente (DORSTHORST; HENDRIKS, 2000).

Analisando estas possibilidades de contaminação dos resíduos de construção e

demolição, Zordan (1997), frisa que, a depender da origem e materiais constituintes, os

resíduos podem estar inseridos em qualquer das classes apresentadas pela NBR-10004

(ABNT, 2004), ou seja, não inertes, inertes e até mesmo perigosos.

Para Lima (1999), esta classificação dos resíduos de construção e demolição pode

ser feita com base no teor de impurezas ou com base no tipo de componente predominante

nestes resíduos, no momento de sua chegada às usinas de reciclagem. O autor, levando em

consideração, além de outros aspectos, os diferentes tipos de resíduos disponíveis para serem

reciclados e os sistemas de classificação já disponíveis no Brasil e exterior, propõe a seguinte

classificação:

• Classe 1: resíduo de concreto sem impurezas – material composto

predominantemente de concreto estrutural, simples ou armado, com

teores limitados de alvenaria, argamassa e impurezas;

• Classe 2: resíduo de alvenaria sem impurezas – material composto

predominantemente de argamassa, alvenaria e concreto, com

presença de outros inertes, tais como areia, pedra britada, entre

outros, com teores limitados de impurezas;

• Classe 3: resíduo de alvenaria sem materiais cerâmicos e sem impurezas –

material composto predominantemente de argamassa, concreto e

alvenaria de componentes de concreto, com baixo teor de materiais

cerâmicos, podendo conter outros materiais inertes tais como areia e

pedra britada, entre outros, com teores limitados de impurezas;

24

• Classe 4: resíduo de alvenaria com presença de terra e vegetação – material

composto basicamente pelos mesmos materiais do Resíduo Classe 2,

porém admite a presença de determinada porcentagem em volume de

terra ou de terra misturada à vegetação. Admite maior teor de

impurezas;

• Classe 5: resíduo composto por terra e vegetação – material composto

basicamente por terra e vegetação, com teores acima do admitido no

resíduo de classe 4. Admite presença de argamassa, alvenaria,

concreto e outros materiais inertes, além de maior teor de impurezas

que os anteriores;

• Classe 6: resíduo com predominância de material asfáltico – material

composto basicamente de material asfáltico, limitando-se a presença

de outras impurezas, tais como argamassa, alvenaria, terra, vegetação,

gesso e outros.

Pode-se perceber, pela classificação proposta pelo pesquisador, onde se admite a

presença maior de impurezas em três classes, a existência de um nível cultural ainda aquém

do desejável, com respeito à reciclagem dos RCD na indústria da construção. Acredita-se que

com uma maior conscientização e enga jamento do poder público e dos empresários no

processo de reciclagem dos resíduos de construção e demolição, pode-se fazer coletas mais

seletivas, com materiais mais homogêneos e de melhor qualidade, propondo assim,

classificação mais clara e com maior precisão e ampliando os tipos de usos para o produto

final.

2.2 DESPERDÍCIOS NA CONSTRUÇÃO CIVIL

A economia mundial tem experimentado, nas últimas décadas, um acelerado

processo de desenvolvimento, levando as empresas, de um modo geral, a se equiparem cada

vez mais de instrumentos eficazes para o gerenciamento e a administração de seus bens e

serviços. Neste contexto, a indústria da construção civil vem se modernizando, buscando

novas tecnologias e novos métodos de produção e gestão, para uma melhor qualidade de seus

25

produtos.

A despeito destas novas tendências, grande parte do setor continua convivendo

com falhas no gerenciamento, baixa produtividade e perdas de tempo e de materiais, o que

contribui para que o índice de desperdício permaneça próximo aos 30 % (ZORDAN, 1997).

Este alto índice de desperdício, no futuro, certamente implicará em redução da

disponibilidade de materiais e energia, na criação de demandas desnecessárias ao sistema de

transporte e conseqüente geração de transtornos nos panoramas urbanos, principalmente dos

grandes centros (LEITE, 2001).

Como foi citado anteriormente, estas perdas são, na maioria das vezes, por falta de

um gerenciamento eficaz, principalmente devido a falta de padronização dos elementos

construtivos, falta de especificações técnicas, falta de detalhamento de projetos e ingerência

na aquisição, transporte, estocagem e manuseio dos materiais, que acabam se traduzindo em

perdas (FORMOSO et al., 1998).

Para Schuchovski (1995), é importante fazer distinção entre perdas e desperdícios.

Segundo o autor, as perdas de materiais, tempo e dinheiro, são em função de diversos fatores,

entre eles o desperdício puro e simples. Ainda, conforme o autor, o desperdício de 30%

preconizado pelo setor da construção civil deve ser considerado como perdas e somente 3,5 %

(isto em relação ao custo final da obra) pode ser visto como desperdícios, ou seja, jogado fora

por descuido, relaxamento ou mau gerenciamento.

Para Formoso et al. (1993, apud LEITE, 2001), os altos custos finais das

edificações têm como uma de suas causas o alto índice de perdas de materiais, cujo ônus recai

sempre sobre o consumidor. Os autores encontraram nesta pesquisa um índice médio de

acréscimo do custo total dos empreendimentos analisados de 7,89 %.

Embora existam contradições com respeito a estes valores, no final, a soma tem

valor alto e não pode ser desprezada. Tanto “perdas” ou “desperdícios” elevam os custos

finais das edificações e devem ser evitados ou eliminados.

A Tabela 2.1, extraída de Pinto (1995), apresenta os impactos do desperdício de

materiais no custo da construção brasileira.

TABELA 2.1 - Impacto do desperdício de materiais no custo da construção civil brasileira (PINTO, 1995).

PESQUISADOR ÍNDICE (%) Pinto/ UFSCar (1989) 6 Norie/ UFRGS (1993) 5 a 11,6

26

A Tabela 2.2, Pinto (1995), mostra índices de desperdício de materiais no Brasil,

Reino Unido e Hong Kong. Deve-se notar que os valores para o Brasil (na pesquisa de

Picchi/USP, 1993) e Hong Kong, fazem referência ao montante de entulho gerado. O autor

adverte que o entulho produzido só corresponde a apenas 50% da massa do material que foi

desperdiçado. Não se considerou o montante que fica na obra em serviços de aterro ou

correção de desníveis, por exemplo.

TABELA 2.2- Índices de desperdício de materiais na construção em relação a massa de materiais colocada no canteiro (PINTO, 1995).

PAÍS PESQUISADOR ÍNDICE (%)

Reino Unido Skoyles (1985) 10 Brasil Pinto/ UFSCar (1989) 20 Brasil* Picchi/ USP (1993) 11 a 17 Hong Kong* Polytechnic e H. K. Construction

Association (1993) 15 a 22

(187 kg/m2) * Efetuou-se a medição apenas do entulho produzido

2.3 IMPACTOS AMBIENTAIS CAUSADOS PELOS RCD

O grande volume de resíduos de cons trução e demolição gerados anualmente nos

centros urbanos de médio e grande porte, no mundo todo, tem causado, além de problemas

sócio-econômicos, graves problemas ao meio ambiente.

Acredita-se que, no mundo, são geradas entre 2 a 3 bilhões de toneladas de RCD

por ano (TORRING, 1998). A comunidade européia gera, anualmente, 180 milhões de

toneladas de resíduos de construção e demolição. Isto equivale a cerca de 0,5

tonelada/habitante/ano (DORSTHORST; HENDRIKS, 2000). Nos Estados Unidos são

gerados de 20 a 30 kg de resíduos RCD por metro quadrado de construção. Este país produz

31,5 milhões de toneladas de RCD por ano (PENG et al., 1997).

No Brasil, de acordo com Pinto (1996), os resíduos RCD correspondem a 2/3, em

massa, do total de resíduos coletados nas cidades de médio e grande porte. O mesmo autor

aponta um índice de aproximadamente 150 kg de resíduos por metro quadrado construído

(PINTO, 2000). Este dado é, no mínimo, cinco vezes maior que os dados apontados por Peng

et al. (1997).

27

Devido à falta ou escassez de locais para deposição desta grande quantidade de

resíduos gerados, surgem os “bota-foras” e aterros clandestinos, com conseqüente degradação

das áreas urbanas, assoreamento de córregos e entupimento de bueiros e galerias, tanto no

Brasil, como no exterior (ZORDAN, 1997; BRITO FILHO, 1999).

A deposição de entulho em áreas públicas e nas margens dos córregos causa, além

da queda da qualidade de vida dos moradores próximos a estas áreas, altos custos sociais,

tanto pela necessidade do desassoreamento dos córregos, canais e rios, quanto nos gastos com

a limpeza das ruas e terrenos (BRITO FILHO, 1999).

Segundo Pinto (1999), nos locais de “bota-foras” e aterros irregulares é comum a

presença de ratos, escorpiões, aranhas e outros insetos, agentes estes, transmissores de

endemias.

Um outro problema, além da falta ou escassez de terrenos para a instalação de

aterros adequados à deposição desta grande quantidade de resíduos gerados, é que, segundo

Peng et al. (1997), estes aterros podem sofrer problemas de lixiviação e contaminar o lençol

freático devido às características dos resíduos ali depositados, inclusive resíduos de

construção e demolição.

A Figura 2.1 mostra a deposição irregular de resíduos RCD, em terreno baldio no

bairro Santa Genoveva, em Goiânia/GO.

FIGURA 2.1 - Deposição irregular de RCD na periferia de Goiânia.

As Figuras 2.2a e 2.2b mostram a deposição irregular de resíduos RCD, na

periferia das cidades.

28

FIGURA 2.2a - Deposição irregular de RCD FIGURA 2.2b - Deposição irregular de RCD (LIMA, 2005). (LIMA, 2005).

Os aspectos anteriormente apresentados mostram a necessidade premente de

encontrar uma maneira de se utilizar estes resíduos, não somente por motivos sócio-

econômicos, mas também por uma questão de sobrevivência.

2.4 COMPOSIÇÃO DOS RESÍDUOS DE CONSTRUÇÃO E DEMOLIÇÃO

2.4.1 Influência da etapa construtiva da obra nas características dos RCD

A composição qualitativa dos RCD, no caso específico de resíduos provenientes

apenas da construção, está diretamente relacionada à etapa de execução da edificação. Os

resíduos que serão transformados em agregados para concretos e argamassas são as sobras ou

resíduos minerais, classe A (CONAMA, 2002), os quais não estão em condições de uso

imediato na obra e são, portanto, descartados. Obviamente que são as sobras dos materiais ou

componentes construtivos que estão sendo utilizados naquela etapa da construção.

Pode-se, para efeito de estudo da influência da etapa construtiva na composição

dos resíduos da construção, dividir o processo da edificação em quatro etapas distintas, quais

sejam, a fundação, as estruturas, as alvenarias e os revestimentos.

Vale lembrar que, especialmente em obras de edifícios verticais de múltiplos

pavimentos, duas ou mais destas etapas construtivas podem se interpor.

2.4.1.1 Fundações

Fundações são estruturas executadas abaixo do nível do terreno, recebendo a

29

carga da edificação e transmitindo-a ao terreno (CARDÃO, 1988).

Para a divisão aqui proposta, considera-se as fundações exclusivamente de

concreto armado, sendo elas rasas ou profundas. Nesta etapa da edificação executa-se

também, quando necessário, as paredes de contenção, usualmente erguidas em concreto

armado ou com blocos pré-moldados de concreto.

Resíduos classe A, oriundos desta etapa da edificação, terão, provavelmente, em

sua composição um maior percentual de concreto e pedras.

2.4.1.2 Estruturas

As estruturas são os elementos de sustentação, o “esqueleto” das edificações. Para

avaliação da influência desta etapa construtiva nas características dos RCD, consideram-se as

produzidas em concreto armado. Dependendo do tipo de sistema construtivo, têm-se nas

próprias alvenarias as estruturas da edificação. São as alvenarias autoportantes, executadas

com blocos de concreto ou blocos cerâmicos.

No caso das estruturas de concreto armado ou de alvenarias estruturais com

blocos de concreto, os resíduos a serem reciclados e aproveitados para uso em concretos e

argamassas terão como principais constituintes pedaços de concreto e pedras.

2.4.1.3 Alvenarias

As alvenarias representam o conjunto de paredes da edificação, de vedação ou

divisórias, ligadas às estruturas de concreto. Usualmente são confeccionadas com blocos de

concreto não estrutural, blocos cerâmicos vazados ou tijolos cerâmicos comuns. Obviamente

que os resíduos advindos somente desta etapa da obra terão como constituintes principais

pedaços de concreto e argamassa, para o caso da utilização de blocos pré-moldados de

concreto para confecção das alvenarias, ou pedaços de material cerâmico e argamassa, para o

caso da utilização de blocos cerâmicos.

2.4.1.4 Revestimento

Nesta etapa construtiva utiliza-se, usualmente, as argamassas de cimento e areia e

30

as peças cerâmicas lisas, para o revestimento externo e interno do conjunto das alvenarias. Os

resíduos oriundos somente desta fase construtiva terão em sua composição uma maior

porcentagem destes materiais.

2.4.2 Composição dos RCD

A composição dos RCD, conforme mostrou-se anteriormente, pode ser bastante

variável, dependendo do tipo de obra e etapa construtiva.

Esta variabilidade também ocorre devido às características do serviço gerador dos

resíduos, podendo ser ainda, em construção nova ou reforma, devido à cultura de cada povo

no uso de materiais.

Nas novas construções, as variações na composição dos resíduos ocorrem em

função das diferentes etapas do processo construtivo, pois em cada fase o volume de materiais

utilizados e seus respectivos índices de perda são variáveis (ÂNGULO, 2000).

Nas reformas a variação se deve ao tipo de reforma e área reformada, que são

variáveis.

No que se refere à cultura do uso de materiais, as variações de composição dos

resíduos ocorrem pelos diferentes materiais disponíveis e de técnicas construtivas empregadas

pelos diferentes povos. Pinto (1999) afirma que a madeira está muito presente nos resíduos de

construção dos Estados Unidos e Japão, enquanto no Brasil os índices são menos

significativos.

Zordan (1997) e Latterza (1998) estudaram a composição dos resíduos de

construção em amostras coletadas na usina de reciclagem do município de Ribeirão Preto/SP

entre setembro de 1996 e abril de 1997. Zordan coletou quatro amostras no período de

26/9/96 a 30/10/96 e Latterza coletou duas amostras, uma em novembro de 1996 e outra em

abril de 1997.

A Figura 2.3 mostra a média dos valores dos constituintes encontrados nestas

pesquisas. Em sua pesquisa Zordan separou os cerâmicos em: cerâmica (20,8%) e cerâmica

polida (2,5 %).

Pode-se observar, pelos resultados mostrados na Figura 2.3, que, mesmo tendo

sido coletados no mesmo local, os resíduos apresentaram variações em sua composição.

31

46,247,9

37,4

19,215

23,3

19,1

22,5

17,714,6

14,121,1

0,9 0,5 0,5

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

porc

enta

gem

dos

con

stitu

inte

s

LATTERZA (nov/96)

LATTERZA ( abr/97)

ZORDAN (set-out/96)

Argamassa Cerâmicos Pedra Concreto Outros

FIGURA 2.3 - Porcentagem média dos constituintes dos resíduos de construção

coletados na usina de Ribeirão Preto em diferentes períodos (ZORDAN, 1997; LATTERZA, 1998).

Leite (2001) pesquisou resíduos de construção da cidade de Porto Alegre/RS.

Dentre outras análises a autora avaliou a composição destes resíduos em duas amostras

coletadas no aterro de inertes da zona sul da capital gaúcha. Os resultados da referida pesquisa

são apresentados na Figura 2.4.

Concreto(15,18%)

Material cerâmico(26,33%)

Rocha natural(29,84%)

Outros(0,39%)

Argamassa(28%)

FIGURA 2.4 - Composição média dos resíduos de construção e demolição

coletados no aterro de inertes da Zona Sul de Porto Alegre (LEITE 2001).

Carneiro et al. (2000) estudaram a composição dos resíduos de construção e

32

Rochas naturais

5%

Plásticos4%

Cerâmica branca

5%Cerâmica vermalha

9%

Solo e areia22%

Outros2%

Concreto e argamassa

53%

demolição da cidade de Salvador/BA. Os resultados da pesquisa podem ser vistos na

Figura 2.5.

FIGURA 2.5 - Composição do resíduo de construção e demolição da cidade de Salvador/Ba (CARNEIRO et al., 2000).

Na análise dos resultados das composições médias dos resíduos dos dois

municípios diferentes, mostrados nas Figuras 2.4 e 2.5, pode-se confirmar a grande

variabilidade na composição dos RCD.

Nóbrega (2002) estudou os resíduos da construção civil de quinze novas

construções em Campina Grande, PB. Na Tabela 2.3 estão apresentadas as quantidades

médias de entulho gerado, nas diferentes fases das construções, por ela avaliadas.

TABELA 2.3 - Média de entulhos gerados nas diferentes fases da construção em Campina Grande, PB (NÓBREGA, 2002).

Fases da Construção Média de Entulho Gerado (t/mês)

Concretagem + alvenaria 5,1

Alvenaria + revestimento 36,2

Revestimento 33,1

A Tabela 2.4 apresenta os percentuais dos principais constituintes minerais

encontrados nos entulhos estudados por ela.

33

TABELA 2.4 - Principais constituintes minerais do entulho gerado em Campina Grande/PB (NÓBREGA, 2002).

MATERIAIS Tijolo Argamassa Pedra Areia Cerâmica

% 34 28 1 9 10

Diante dos resultados encontrados o pesquisador concluiu que o entulho era

formado, principalmente, por tijolos e argamassa. A pesquisadora percebeu, ainda, que a

composição do entulho estudado estava diretamente relacionada com a fase em que se

encontrava a construção.

2.4.3 Impurezas na Composição dos Resíduos RCD

A presença de algumas substâncias nos resíduos de construção e demolição pode

prejudicar o desempenho dos concretos e argamassas produzidos com a utilização de

agregados reciclados destes resíduos.

Carneiro, et al., (2001), consideram impurezas ou contaminantes as argilas em

geral, o gesso, os cloretos, matéria orgânica, metais e vidros.

Hansen (1992), afirma que a presença de impurezas em agregados reciclados de

RCD pode levar a conseqüências desastrosas quando utilizados para produção de novos

materiais.

Levy (1997) cita que concretos produzidos com agregados contaminados com

solos argilosos ou matéria orgânica, podem ter suas resistências mecânicas

reduzidas e sofrerem instabilidade quando expostos a ciclos de gelo/degelo ou

umedecimento/secagem.

Obviamente, tanto os agregados reciclados ou naturais podem estar sujeitos a este

tipo de contaminação. Os teores limites destas impurezas (argila e matéria orgânica),

existentes nas normas para agregados naturais podem ser aplicadas também para os reciclados

(LEVY, 1997).

O gesso é um material cuja presença nos agregados reciclados dos resíduos de

construção e demolição é extremamente danosa aos concretos produzidos. Este material deve

ser cuidadosamente eliminado do resíduo antes do beneficiamento, pois, por se tratar de

material muito friável, no britamento pode ser transformado em partículas muito pequenas

34

que se misturam na fração miúda dos agregados.

A presença de gesso, em contato com os aluminatos provenientes do clinquer,

ocasiona a formação da etringita, que é altamente expansiva, provocando tensões internas no

concreto e, conseqüentemente, prováveis fissuras. De acordo com Hansen (1992), este seria

um fator limitante ao uso de agregados reciclados para produção de concreto.

Existem outros materiais que também são freqüentes e indesejáveis nos resíduos

RCD, tal como os metais. Mesmo pequenas quantidades de pregos ou de pedaços de arame

podem causar sérios danos na superfície dos concretos, devido à corrosão destes materiais

(HANSEN, 1992). Em sua pesquisa, LEVY (1997) também faz esta afirmação a respeito

destes contaminantes. Na presença de cloretos estes efeitos podem se potencializar

(HANSEN, 1992).

2.5 AGREGADOS RECICLADOS DE RCD

A Réunion Internationale des Laboratories d’Essais et de Recherches sur les

Matériaux et les Constructions (RILEM, 1994) e Hendriks (1998), consideram como

agregados reciclados os materiais resultantes do processo de reciclagem dos resíduos da

construção e demolição. Trata-se de um produto que pode ser utilizado no mesmo local onde

foi gerado, ou seja, na construção civil.

2.5.1 Beneficiamento

A reciclagem de resíduos de construção e demolição (RCD) vem desde a

antigüidade. Após a segunda guerra mundial esta prática foi muito utilizada na reconstrução

da Europa (JOHN; AGOPYAN, 2000).

No Brasil a preocupação com resíduos de uma maneira geral é relativamente

recente. A primeira usina de reciclagem de resíduos foi inaugurada em 1991 no bairro de

Santo Amaro, na cidade de São Paulo/SP, chamada de Usina de Reciclagem de Entulho de

Itatinga (ZORDAN, 1997).

Os resíduos de construção e demolição são compostos de vários materiais sendo

alguns deles indesejados na composição dos agregados para concreto, tais como a madeira,

plástico e materiais ferrosos. O ideal seria, no processo de beneficiamento dos resíduos, que

35

se procedesse à retirada destes materiais não desejados.

Para a remoção de materiais ferrosos existem separadores magnéticos, os quais

promovem a remoção pela força eletromagnética. Plásticos e madeiras podem ser separados

por tanques de depuração por flutuação, devido às suas menores densidades.

No entanto, no Brasil, as usinas de reciclagem basicamente realizam o britamento

e peneiramento dos RCD, considerando apenas a fração inorgânica não-metálica destes

resíduos (ÂNGULO, 2000).

De acordo com Peng et al. (1997), na reciclagem da fração mineral dos RCD,

quando não se utiliza equipamentos de separação e classificação, deve-se levar em conta a

presença destes materiais indesejados.

O processo de beneficiamento dos resíduos de construção e demolição

compreende as etapas de classificação, separando as fases indesejáveis nos agregados,

britagem e, via de regra, o peneiramento (JOHN; AGOPYAN, 2000).

Para implantação de uma usina de reciclagem de resíduos é necessário um

cuidadoso planejamento. A escolha de um local adequado para a instalação da unidade

recicladora talvez seja o ponto mais importante para o sucesso do programa. Um exemplo de

falta de planejamento é o caso da usina de Itatinga, que devido à localização inadequada, na

periferia da cidade, a uma grande distância das fontes geradoras e consumidoras, esteve

desativada por uns tempos e, atualmente, trabalha abaixo de sua capacidade de produção

(CONSTRUÇÃO, 1996).

Segundo Lima (1999), a situação ideal seria que as usinas de reciclagem

estivessem o mais próximo possível das fontes geradoras de resíduos e também dos locais de

uso dos agregados reciclados. O autor afirma que isto traria como benefício a diminuição dos

custos de produção dos reciclados e atração dos coletores de resíduos, incentivando a atuação

correta destes agentes.

Porém deve-se levar em consideração que o custo de terrenos nas áreas centrais

das cidades está cada vez mais elevado, além do que, a implantação destas usinas pode trazer

problemas de ruídos e poeiras, o que causaria resistência por parte da população. É possível,

no entanto, se fazer adaptações nos equipamentos para minimizar estes impactos ambientais.

Uma maneira de se minimizar os problemas ocasionados pelas grandes distâncias

para transporte dos resíduos, seria a instalação de postos intermediários de recepção destes

materiais.

A Tabela 2.5 mostra os principais equipamentos de britagem existentes e

utilizados no beneficiamento de RCD (LEVY, 1997; LEITE, 2001).

36

TABELA 2.5 - Equipamentos de britagem mais utilizados no beneficiamento de RCD (LEVY,1997; LEITE, 2001).

Tipo de Britador Características De Impacto Equipamento robusto. Possui unidades primárias e secundárias,

alta redução das dimensões dos resíduos. Gera grãos de forma cúbica com boas características mecânicas. Baixa emissão de ruídos. Distribuição granulométrica boa para obras de pavimentação.

De Mandíbula Não reduzem muito o tamanho das partículas. Portanto, são mais utilizados na britagem primária. Distribuição granulométrica adequada para uso em concretos. Alta emissão de ruídos, menor produtividade que os britadores de impacto.

Moinhos de Martelo Produzem material de granulometria fina, são pouco utilizados. Cones de Britagem Britagem apenas de material já previamente britado. Portanto,

utilizados para britagem secundária.

2.5.2 Propriedades dos Agregados Reciclados de RCD

Segundo Mehta e Monteiro (1994), dentre as características dos agregados,

importantes para a tecnologia do concreto, incluem a composição granulométrica, a absorção

de água, a forma e textura das partículas, a resistência à compressão e o módulo de

elasticidade. Os pesquisadores afirmam que o conhecimento destas características dos

agregados é uma exigência para o estudo de dosagem dos concretos, uma vez que a

porosidade ou a massa específica, a composição granulométrica, a forma e a textura

superficial destes agregados determinam as propriedades dos concretos no estado fresco e, a

porosidade e a composição mineralógica afetam a resistência à compressão, a dureza e o

módulo de elasticidade, que por sua vez afetam várias propriedades do concreto no estado

endurecido.

2.5.2.1 Composição granulométrica

É sabido que a granulometria dos agregados é um importante parâmetro para a

dosagem das misturas, além de exercer influência sobre a trabalhabilidade dos concretos no

estado fresco.

As Figuras 2.6a e 2.6b mostram o aspecto geral dos agregados miúdos e graúdos,

de RCD, estudados por Zordan (1997).

37

FIGURA 2.6a - Aspecto geral do agregado miúdo FIGURA 2.6b - Aspecto geral do agregado graúdo reciclado (ZORDAN, 1997). reciclado (ZORDAN, 1997).

As Tabelas 2.6 e 2.7 mostram os resultados da composição granulométrica dos

agregados reciclados miúdos e graúdos estudados por LEITE (2001). Tais agregados foram

resultantes do britamento e peneiramento dos resíduos RCD coletados no aterro de inertes da

zona sul da cidade de Porto Alegre/RS.

TABELA 2.6 - Composição granulométrica do agregado miúdo natural e reciclado (LEITE, 2001).

Agregado miúdo natural Agregado miúdo reciclado

Peneiras (mm)

% Retido

% Retido acumulada

Método de ensaio

Peneiras (mm)

% Retido % Retido acumulada

Método de ensaio

4,8 0,1 0 4,8 0,1 0 2,4 8,6 9 2,4 15,8 16 1,2 12,6 21 1,2 18,9 35 0,6 27,5 49 NBR-7217

ABNT (1987) 0,6 18,3 53 NBR-7217

ABNT (1987) 0,3 33,9 83 0,3 19,9 73

0,15 16,8 100 0,15 15,5 88 < 0,15 0,5 100 < 0,15 11,5 100 Total 100 - Total 100 -

Módulo de finura 2,64 NBR-7217 ABNT (1987)


Dimensão máxima característica

(mm)

4,8 NBR-7217 ABNT (1987)

Dimensão máxima característica (mm)

4,8 NBR-7217 ABNT (1987)

Graduação Zona 3 areia média

NBR-7211 ABNT (1983)

Graduação Zona 3 areia média

NBR-7211 ABNT (1983)

38

TABELA 2.7 Composição granulométrica do agregado graúdo natural e reciclado (LEITE, 2001).

Agregado graúdo natural Agregado graúdo reciclado Peneiras

(mm) %

Retido % Retido

acumulada Método de

ensaio Peneiras

(mm) % Retido % Retido

acumulada Método de

ensaio 19 2,3 2 19 0,2 0

12,5 50,3 53 12,5 45,6 46 9,5 33,9 87 9,5 27,3 73 6,3 12,7 99 NBR-7217

ABNT (1987) 6,3 15,6 89 NBR-7217

ABNT (1987) 4,8 0,7 100 4,8 6,6 95

< 4,8 0,1 100 < 4,8 4,7 100 Total 100 - Total 100 -




19 NBR-7217 ABNT (1987)


19 NBR-7217 ABNT (1987)

Graduação Brita 1 7211 (1983) Graduação Brita 1 7211 (1983)

Pode-se observar, pelos resultados apresentados nas Tabelas 2.6 e 2.7, que o

agregado miúdo reciclado apresentou módulo de finura semelhante ao do agregado natural,

porém com distribuições granulométricas diferentes. O agregado graúdo reciclado apresentou

módulo de finura um pouco menor que o agregado graúdo natural. A pesquisadora considera

que isto se deve à composição do resíduo e ao tipo de beneficiamento utilizado. Pode-se

observar ainda, pelos resultados da granulometria, que tanto os agregados miúdos quanto os

agregados graúdos, reciclados, têm granulometrias contínuas. A presença de diferentes

diâmetros permite uma melhor compactação entre as partículas do agregado e suas

superfícies, o que é desejável para a produção de concretos.

2.5.2.2 Massa unitária e massa específica

As massas unitárias e massas específicas dos agregados reciclados, em sua

maioria, são menores que as dos agregados naturais. Isto se explica em parte pelo fato dos

resíduos de construção serem compostos de materiais porosos.

Segundo Zordan (1997), a massa unitária dos materiais depende do grau de

adensamento e da compacidade do material, ou seja, da quantidade de vazios existentes entre

suas partículas.

Metha e Monteiro (1994), afirmam que a massa unitária dos agregados naturais

39

comumente utilizados em concretos normais, ou seja, concretos com massas específicas

aproximadas de 2,40 kg/dm3, varia de 1,52 a 1,68 kg/dm3. Segundo os autores, agregados

com massa unitária menor que 1,12 kg/dm3 são chamados leves e aqueles com mais de 2,08

kg/m3 são designados pesados.

A Tabela 2.8 mostra os valores das massas unitárias dos agregados reciclados

analisados por Zordan (1997). As médias variaram de 1,09 kg/dm3 para os graúdos e

1,41 kg/dm3 para os miúdos. O pesquisador também avaliou as massas unitárias das misturas

dos agregados, ou seja, da amostra integral.

TABELA 2.8 Massa unitária das amostras dos agregados reciclados analisados (ZORDAN, 1997).

Massa unitária (kg/dm3) Amostras Graúdo Miúdo Integral

A 1,09 1,40 1,40 B 1,00 1,37 1,36 C 1,12 1,43 1,38 D 1,16 1,44 1,40

Média 1,09 1,41 1,39

A Tabela 2.9 apresenta os valores das massas unitárias e massas específicas dos

agregados graúdos, naturais e reciclados, estudados por Buttler e Machado Junior (2004).

TABELA 2.9 - Massa específica e massa unitária dos agregados graúdos (BUTTLER; MACHADO JR, 2004).

Propriedade Massa unit. Estado solto

Massa unitária compactada

Massa específica seca

Massa específica saturada

Valor (kg/dm3) Valor (kg/dm3) Valor (kg/dm3) Valor (kg/dm3) Agregado Natural 1,505 1,666 2,816 2,872

Reciclado GR1 1,287 1,437 2,455 2,589

Reciclado GR7 1,287 1,426 2,398 2,552

Reciclado GR28 1,293 1,424 2,426 2,575

Reciclado GRNA28 1,258 1,411 2,393 2,542

Os pesquisadores utilizaram agregados reciclados de concreto. Eles elaboraram e

preparam o concreto, em laboratório, para posterior britagem. Foram quatro amostras de

40

agregados graúdos, sendo a amostra 1 de reciclados de concreto britado com 01 dia de idade,

chamada de RG1, a amostra 2 de reciclados de concreto britado com 07 dias de idade,

chamada de RG7, a amostra 3 de reciclados de concreto britado com 28 dias de idade,

chamada de RG28 e a amostra 4 de reciclados de concreto, não adensado, britado com 28 dias

de idade, chamada de RGNA28. Conforme se pode observar, mesmo em se tratando de

reciclados de concreto, as massas unitárias e específicas destes agregados deram valores

abaixo dos agregados naturais, confirmando o que diz a literatura sobre tais agregados.

2.5.2.3 Absorção de água

A absorção de água talvez seja uma das características que mais difere os

agregados reciclados de RCD dos agregados naturais britados, pedregulhos e areias. Os

agregados reciclados, por serem compostos por materiais porosos, apresentam taxas de

absorção de água, quase sempre, bem superiores às normalmente apresentadas pelos

agregados naturais.

As taxas de absorção de água dos agregados naturais, por serem normalmente

muito baixas, não exercem influência significativa nas misturas de concreto. No entanto, na

utilização de agregados reciclados, existe uma maior preocupação com relação a esta

propriedade.

Machado Junior et al. (2000) estudando agregados reciclados com dimensão

máxima característica de 9,5 mm e 19,0 mm, encontraram taxas de absorção de 9,0 % e

7,9 %, respectivamente.

Devenny; Khalaf (1999), estudando agregados reciclados de tijolos cerâmicos,

encontraram taxas de absorção de água variando entre 5 % e 15 %.

I & T (1995 apud LIMA, 1999), em estudo para avaliar a taxa de absorção e o

tempo de saturação, realizado com reciclados compostos predominantemente de argamassa e

concreto e com outros de predomínio de materiais cerâmicos e argamassa, concluíram que

todas as amostras apresentaram saturação máxima antes de 15 minutos. Concluíram ainda

que, após 5 minutos de imersão as amostras atingiram pelo menos 95 % da absorção máxima

e este tempo seria suficiente para a pré-umidificação dos agregados. Nas amostras com

predomínio de argamassa e materiais cerâmicos as taxas de absorção variaram de 6 % a 11 %.

A Tabela 2.10, extraída de Ângulo (2000), apresenta a taxa de absorção de água

de alguns materiais processados como agregados miúdos. O autor estudou 36 amostras de

41

RCD, coletadas em central de reciclagem.

TABELA 2.10 - Absorção de água de materiais processados como agregados miúdos (HAMASSAKI et al., 1997 apud ANGULO, 2000).

Material Areia natural Bloco cerâmico Tijolo Bloco de concreto

Absorção 0,7 % 9,6 % 17,4 % 5,6 %

2.5.2.4 Abrasão “Los Angeles”

O ensaio de abrasão “Los Ange les” verifica a porcentagem de perda de massa dos

agregados, por abrasão, e tem importância na avaliação da qualidade do material.

Segundo Mehta e Monteiro (1994), a resistência à abrasão é uma propriedade dos

agregados muito influenciada pela porosidade. Salientam que os agregados naturais

comumente usados para a produção de concreto normal, são geralmente densos e resistentes e

raramente são fatores limitantes da resistência e propriedades elásticas do concreto

endurecido.

Oikonomou (2005), estudando agregados reciclados de resíduos de concreto,

baseando nas exigências do Greek Specification of Concrete Technology (GSCT) e do

European (ENV 206), propõe, além de outros índices de valores para avaliação das

propriedades dos agregados, um limite máximo de perda por abrasão de 40 %.

Bazuco (1999), em sua pesquisa com agregados reciclados de concreto, encontrou

índices de desgaste por abrasão de 44,5 %. Este desgaste foi 60 % superior ao desgaste do

agregado natural.

A NBR 7211 (ABNT, 2005), estabelece que o índice de desgaste por abrasão “Los

Angeles”, deve ser inferior a 50 %, em massa, do material.

2.5.2.5 Forma e textura das partículas

A forma e a textura superficial dos agregados são características que influenciam

mais as propriedades dos concretos no estado fresco que no estado endurecido (MEHTA E

MONTEIRO, 1994). De acordo com os autores, grãos de textura áspera, formas angulosas e

formas alongadas requerem mais pasta de cimento, em relação aos grãos mais lisos e

42

arredondados, para produzir misturas trabalháveis e, assim, aumentam o custo do concreto.

MEHTA (1994 apud LEVY, 2001), define a textura superficial pelo grau de

quanto a superfície do agregado é lisa, áspera ou celular e diz que a forma indicada para

determinação é baseada em avaliação visual. Areia e pedregulho são lisos no seu estado

natural. Pedras britadas de granito, basalto e calcário apresentam textura áspera. Agregados

com superfície celular e áspera apresentam maior absorção de água que agregados de

superfície lisa.

A superfície dos agregados naturais pode ser classificada como praticamente

polida e a dos agregados reciclados como áspera e muito áspera (HAMASSAKI et al., 1996).

A forma das partículas dos agregados reciclados é mais angular que a forma dos

agregados naturais (RAVINDRARAJAH ; TAM, 1985 apud LEVY, 2001).

2.5.2.6 Módulo de deformação

De acordo com Mehta e Monteiro (1994) a porosidade é a principal determinante

do módulo de deformação dos agregados. Em menor grau de influência tem-se o diâmetro

máximo, forma, textura, granulometria e composição mineralógica. Os autores afirmam que

testes em testemunhos de rochas mostram que agregados de baixa porosidade, tais como

granito, basaltos e rochas vulcânicas, obtiveram valores de módulo de deformação variando

de 69 GPa a 138 GPa, para agregados do tipo porosos, tais como, arenitos, calcários e

cascalho, a variação vai de 21 GPa e 48 GPa e para os agregados leves, normalmente muito

porosos, o módulo de deformação pode, dependendo da porosidade, variar de 7 GPa a

28 GPA.

A bibliografia sobre os agregados reciclados aponta, geralmente, valores de massa

unitária inferiores aos valores encontrados para os agregados naturais. Como exemplo temos

os agregados reciclados estudados por Zordan (1997) e por Buttler; Machado Júnior (2004),

apresentados nas Tabelas 2.8 e 2.9, que apresentam valores dentro dos limites que os

classificam como agregados leves ou na faixa intermediária entre leves e normais (METHA;

MONTEIRO, 1994), item 2.5.2.2. Estes agregados, portanto, devem apresentar baixos valores

de módulo de deformação.

Pesquisadores da equipe de Furnas Centrais Elétricas, Laboratório de Concreto,

avaliando vários tipos de rochas encontraram valores de módulo de deformação com grandes

variações. A Tabela 2.11 apresenta alguns valores de módulo de deformação, extraídos do

43

total de ensaios realizados e apresentados pela equipe de Furnas (FURNAS, 1997).

TABELA 2.11 Módulo de deformação da rocha (FURNAS, 1997).

Agregado Procedência Módulo médio (GPa) Número de ensaios

GRUPO I - ROCHAS METMÓRFICAS

Anfibólio Itumbiara 76,0 10 Anfibólio-Gnaisse Miranda 60,9 9 Clorita Xisto Corumbá I 130,9 1 Gnaisse Boa Esperança 33,6 7 Gnaisse Itumbiara 45,6 4 Micaxisto carbonático Santa Rita 33,0 8 Quartzito Serra da Mesa 12,5 5 Quartzito Corumbá I 57,9 1 Xisto Cana-Brava 49,1 4 Xisto grafitoso Cana-Brava 12,9 2

GRUPO II - ROCHAS SEDIMENTARES

Arenito Capanda - Angola 52,2 2 Metarenito Salto Apiacás 38,0 6 Metarenito Salto Caiabís 49,2 7

GRUPO III - ROCHAS MAGMÁTICAS

Basalto denso Marimbondo 69,2 11 Basalto Itumbiara 61,1 12 Basalto Itaipu 70,8 11 Gabro Cana-Brava 107,7 33 Gabro Cana-Brava 161,7 3 Granito Serra da Mesa 41,1 23 Granito Samuel 34,4 1 Granito Serra da Mesa 36,7 6

44

3 CONCRETOS COM RESÍDUOS DE CONSTRUÇÃO E DEMOLIÇÃO

Para a elaboração dos traços de concretos convencionais, com qualidade, é muito

importante a realização de misturas experimentais. Da mesma forma, em se tratando de

concretos com agregados reciclados têm-se a necessidade da realização destas misturas

experimentais, especialmente para se estabelecer um bom valor de água unitária, ou seja, da

quantidade de água necessária para a produção de 1,0 m3 de concreto. A água de

amassamento deve ser tal que garanta a fluidez da mistura em um nível trabalhável, mas não

eleve o consumo de cimento a patamares incompatíveis com o uso racional, para alcançar as

resistências desejáveis.

Barra (1996) fala sobre a necessidade da utilização de métodos de dosagens de

concreto com reciclados, que permitam visualizar a influência das propriedades destes

agregados nas propriedades dos concretos produzidos, uma vez que os agregados reciclados

apresentam características distintas daquelas apresentadas pelos agregados naturais.

3.1 ASPECTOS ECONÔMICOS E PRÁTICOS

Vários fatores devem ser considerados quando da produção e lançamento de um

novo material ou produto no mercado consumidor.

No caso da reciclagem de resíduos RCD para a produção de agregados para

concretos e argamassas, além dos aspectos relativos às suas características e propriedades

físicas e mecânicas, deve-se considerar os aspectos práticos, econômicos e, ainda, as

implicações ambientais.

Nos últimos anos a indústria da construção civil tem discutido, freqüentemente, o

desperdício de materiais e conseqüente geração de entulho (LIMA, 1999).

Desde a década de 60, com o aumento do custo de energia e a grande valorização

do petróleo, percebeu-se a necessidade de buscar novas fontes de energia e racionalizar o

consumo das matérias-primas naturais.

A reciclagem dos resíduos RCD como agregados, além dos enormes benefícios

que trazem ao meio ambiente, pode contribuir para a diminuição dos gastos públicos com o

gerenciamento dos entulhos e, ainda, proporcionar a produção de produtos da construção a

baixos custos.

De acordo com estudo feito por Zordan (1997), em São Paulo/ SP, a remoção de

45

entulho de obra para distâncias de até 10 km custava 22,81 R$/t, e de 10 a 20 km o preço

subia para 24,72 R$/t. O município gerava, na época, cerca de 150 mil tonelas/mês de

entulho, demandando, assim, 20 mil viagens para removê- lo. A despesa mensal girava em

torno de 3,68 milhões de reais.

O município de Belo Horizonte/MG, que possuía em 1995, 7 aterros sanitários,

gastava cerca de R$ 8,61 dólares para o gerenciamento de cada m3 de resíduo incorretamente

depositado em locais clandestinos (TÉCHNE, 1995).

O esgotamento destas áreas de aterro sanitário tem levado os órgãos públicos a

buscarem soluções de destinação dos resíduos cada vez mais distantes e onerosas.

Segundo Pinto (1999), os materiais reciclados podem gerar produtos com custo

menor que os preços médios dos produtos convencionais, podendo chegar a até 75% do preço

de mercado a depender da tecnologia utilizada.

De acordo com Lima (2005), os estudos mostram que reciclar é sempre menos

oneroso que descartar. Ainda, segundo o autor, o custo para as administrações municipais gira

em torno de 10 dólares por m3 de entulho depositado clandestinamente, incluindo a remoção

até locais apropriados e os gastos com o controle de doenças, enquanto que o custo para

reciclagem destes resíduos estaria estimado em cerca de 25 % deste valor.

Pinto (1999), cita a grande expansão, a partir da década de 80, do uso de

“masseiras-moinho”, também conhecidas como moinhos de galga, equipamentos de pequeno

porte para uso exclusivo em obras de edificações. Tal equipamento tem grande produtividade

na moagem de alvenarias e argamassas, possibilitando o reuso dos revestimentos da própria

obra. Esta prática, além de redução nos custos com remoção destes entulhos, ainda pode

minorar o impacto ambiental causado pelo eventual lançamento deles em áreas urbanas

inadequadas.

No Brasil a utilização de equipamentos de maior porte na reciclagem dos resíduos

RCD iniciou-se em 1991, conforme citado no item 2.5.1. Todas as instalações são de

iniciativa do poder público ou de autarquias locais, o que torna difícil um levantamento

preciso de seus custos operacionais. Levando em consideração os custos de manutenção e

reposição, água, energia elétrica para luz e força, mão-de-obra, juros, depreciação e

equipamentos diversos, pode-se considerar custos na ordem de R$ 5,00 por tonelada

processada (PINTO, 1999).

A Tabela 3.1 mostra os preços médios dos agregados britados, considerando o

material colocado na obra, levantados por Pinto (1999) em várias cidades de todas as regiões

do país.

46

TABELA 3.1 - Preços médios indicativos para os agregados naturais britados em diversas regiões brasileiras (PINTO, 1999).

Cidades

Região do País

Preço médio para agregados naturais

britados (R$/t) Porto Alegre/RS Sul 11,00 Florianópolis/SC Sul 15,80

Curitiba/PR Sul 11,44 São Paulo/SP Sudeste 13,33

Santo André/SP Sudeste 13,33 Jundiaí/SP Sudeste 11,33

São José dos Campos/SP Sudeste 13,36 Ribeirão Preto/SP Sudeste 11,56

São José do Rio Preto/SP Sudeste 12,00 Rio de Janeiro/RJ Sudeste 11,00

Belo Horizonte/MG Sudeste 11,00 Brasília/DF Centro-Oeste 18,67 Goiânia/GO Centro-Oeste 14,67

Campo Grande/MS Centro-Oeste 12,33 Salvador/BA Nordeste 20,00

Vitória da Conquista/BA Nordeste 18,67 Recife/PE Nordeste 18,00

Fortaleza/CE Nordeste 12,67 Belém/PA Norte 30,00

Os valores médios mostrados na Tabela 3.1 permitem observar uma diferença

considerável entre os preços dos agregados naturais e os custos estimados para a reciclagem

dos resíduos de obra. Estes dados permitem o entendimento de que existe viabilidade

econômica para os empreendimentos na área de reciclagem de tais resíduos.

3.2 PROPRIEDADES DO CONCRETO COM RCD, NO ESTADO FRESCO

3.2.1 Trabalhabilidade

A trabalhabilidade pode ser considerada como uma das propriedades mais

importantes do concreto no estado fresco, uma vez que exerce grande influência nas

47

propriedades do concreto endurecido. Há uma unanimidade em afirmar que concretos com

agregados reciclados apresentam menor índice de consistência que as misturas com agregados

naturais de mesmo traço. Isto se justifica devido à maior porosidade do agregado reciclado,

que absorve maior quantidade de água da mistura, à sua superfície áspera, formas mais

angulares e, também, devido a maior quantidade de finos presentes, conforme mostram os

resultados das Tabelas 2.6 e 2.7.

Topçu e Sengel (2004), chegaram à conclusão que a trabalhabilidade dos

concretos por eles estudados decrescia à medida que se aumentava a porcentagem de

substituição dos agregados naturais por reciclados de resíduos de concreto. Os autores

afirmaram que o decréscimo entre o concreto natural, de referência, e o concreto com 100 %

de agregados reciclados de concreto foi de 15 a 20 %, e que isso se devia a alta taxa de

absorção de água dos agregados reciclados utilizados.

Para Pietersen e Fraay (1998), é interessante que, ao se produzir concreto com

qualquer tipo de agregado reciclado, se tome medidas como a pré-umidificação destes

agregados e a utilização de aditivos plastificantes, para permitir a redução do transporte

interno de água da pasta de cimento para o agregado seco e poroso. Entretanto, o uso de

aditivos plastificantes certamente pesará no custo final do concreto produzido, o que poderia

inviabilizar economicamente o material.

A Tabela 3.2 mostra os resultados da trabalhabilidade de misturas, medidas

através do abatimento do tronco de cone, de um estudo realizado por Mansur et al.

(1999, apud LEITE, 2001). Os autores utilizaram agregados reciclados de blocos cerâmicos

para produção dos concretos. Os agregados reciclados ficaram imersos em água por 24 horas

e foram utilizados na condição de saturados superfície seca (sss).

TABELA 3.2 - Trabalhabilidade das misturas de concreto medidas pelo abatimento do tronco de cone. (MANSUR et al., 1999 apud LEITE, 2001).

Abatimento (mm)

Tipo de Relação a/c

Concreto 0,3 0,4 0,5 0,6

Referência 116 107 91 34

Reciclado 95 82 51 22

Observa-se pelos resultados apresentados que, embora se tenha compensado a

48

absorção de água dos agregados reciclados, os concretos com tais agregados apresentaram

menores abatimentos. A pesquisadora, fazendo considerações sobre estes resultados, acredita

que, neste caso, a forma mais angulosa e a textura mais rugosa dos agregados reciclados em

relação aos naturais é que exerceram influência preponderante sobre a trabalhabilidade. Deve-

se considerar também, certamente, a influência da maior quantidade de finos e as menores

densidades dos agregados reciclados sobre esta propriedade.

3.2.2 Perda de fluidez

Hansen e Narud (1983, apud LEITE, 2001), observaram que a perda de fluidez,

pelo abatimento do tronco de cone, dos concretos com agregados reciclados é mais rápida em

relação aos concretos com agregados naturais. Isto se deve à contínua absorção de água dos

agregados reciclados, mesmo após a mistura.

Para avaliação da perda de fluidez, Machado Júnior et al. (2000), produziram

misturas de concreto substituindo os agregados graúdos naturais britados por agregados

reciclados em 50 % e 100%, e um concreto de referência com 100 % de agregados graúdos

naturais britados. Os autores utilizaram agregados graúdos reciclados com dimensão máxima

característica de 9,5 e 19,0 mm e produziram duas famílias de concreto para cada dimensão

máxima, totalizando 6 famílias. Para o estudo, o abatimento foi fixado em 70 ± 10 mm. Nos

dois casos, com agregados de 9,5 mm e 19,0 mm, os concretos com reciclados apresentaram

maior perda de fluidez em relação aos naturais.

Estudo realizado por Ponn et al. (2004), mostrou que mesmo o concreto preparado

com 100 % de agregados graúdos reciclados, quando na condição saturado com superfície

seca, apresentou perda de fluidez em tempo semelhante ao tempo do concreto de referência,

em que se usaram agregados graúdos naturais britados.

3.2.3 Massa específica

A massa específica dos concretos com agregados reciclados tende a ser menor que

a dos concretos convencionais. Uma das causas responsáveis por esse fato, certamente, são as

menores massas específicas apresentadas pelos agregados reciclados, em relação aos

agregados naturais.

49

Topçu e Sengel (2004), pesquisando concretos com agregados reciclados de

concreto, encontraram valores de massa específica menores que aquelas do concreto

convencional de referência. Os pesquisadores afirmaram que a razão para o decréscimo das

massas específicas dos concretos com reciclados estava na existência de argamassa, com

baixa massa específica, incrustada na superfície das partículas destes agregados.

De acordo com Latterza e Machado Jr. (1999), os concretos com agregados

reciclados podem ser caracterizados como intermediários entre o concreto leve e o

convencional. Ressaltam que a massa específica dos concretos com reciclados diminui

gradualmente à medida que aumenta o teor de substituição dos agregados naturais pelos

reciclados.

O teor de ar incorporado ao concreto é maior nos concretos com agregados

reciclados, contribuindo assim para menores massas específicas. Levy (1997) e Latterza

(1998), em suas pesquisas, encontraram redução, variando de 4 % a 10 % nas massas

específicas de concretos com reciclados em relação a concretos de referência, com agregados

naturais.

As Tabelas 3.3 e 3.4 mostram resultados da massa específica, respectivamente,

dos concretos no estado fresco e no estado endurecido, estudados por Buttler (2003). Em sua

pesquisa o autor produziu concretos para serem britados com diferentes idades, para a

produção dos agregados reciclados. Os traços foram chamados de: Referência, para o

concreto com agregados graúdos naturais britados; CR1, para o concreto com agregados

graúdos reciclados de concreto britado com 01 dia de idade; CR7, para o concreto com

agregados graúdos reciclados de concreto britado com 07 dias de idade; CR28, para o

concreto com agregados graúdos reciclados de concreto britado com vinte e oito dias de idade

e RNA28, para o concreto com agregados graúdos reciclados de concreto, não adensado,

britado com 28 dias de idade.

TABELA 3.3 - Massa específica do concreto no estado fresco (BUTTLER, 2003).

Dosagem Massa específica (kg/dm3)

Relação reciclado/natural

Referência 2,49 1,00

CR1 2,39 0,96 CR7 2,37 0,95

CR28 2,38 0,96

CRNA28 2,36 0,95

50

TABELA 3.4 - Massa específica do concreto no estado endurecido (BUTTLER, 2003).

Dosagem Massa específica seca

(kg/dm3)

Relação reciclado/natural

Massa específica saturada (kg/dm3)

Relação reciclado/natur

al Referência 2,406 1,00 2,517 1,00

CR1 2,262 0,94 2,398 0,95 CR7 2,226 0,92 2,371 0,94 CR28 2,241 0,93 2,387 0,95

CRNA28 2,190 0,91 2,346 0,93

Pode-se observar pelos resultados apresentados na Tabela 3.3, que as massas

específicas dos concretos produzidos com agregados reciclados, no estado fresco, ficaram em

média 5 % menores que a massa específica do concreto de referência, com agregados

naturais.

Analisando os resultados da Tabela 3.4 observa-se que o concreto de referência

apresentou maiores valores de massa específica seca e massa específica saturada, que os

concretos com reciclados. Isto é devido a maior massa específica do agregado natural em

relação ao reciclado.

3.3 PROPRIEDADES DO CONCRETO, COM RCD, NO ESTADO ENDURECIDO

3.3.1 Resistência à compressão

Pode-se afirmar que todos os materiais que compõem o concreto podem afetar a

sua resistência à compressão e seu desempenho. Os agregados, que ocupam normalmente

mais de 60 % do volume total da mistura têm, certamente, grande influência sobre esta

propriedade.

De acordo com Coutinho (1997 apud LEITE, 2001), a resistência do concreto só

não é influenciada pela resistência do agregado graúdo quando seus valores são muito

superiores aos valores da resistência do concreto. Caso contrário, a resistência dos agregados

deve ser levada em consideração na análise dos fatores que influenciam a resistência final dos

concretos.

Bazuco (1999) diz que quando se analisa a resistência à compressão de concretos

51

com reciclados deve-se considerar os teores de substituição e os níveis de resistências

estudadas. O autor afirma que, para níveis de resistências menores, as diferenças das

resistências a compressão entre concretos com reciclados e convencionais são menores.

Poon et al. (2004), estudando os efeitos dos estados de umidade dos agregados

graúdos reciclados, nas propriedades dos concretos, concluíram que as resistências à

compressão axial, quando se utilizou os agregados na condição saturados com superfície seca

foram menores em todas as idades, de 3, 7 e 28 dias, em comparação com aqueles quando os

agregados foram usados na condição de secos em forno ou secos ao ar. Para se manter a

mesma quantidade de água livre, em todas as misturas, foram feitas compensação da água

absorvida pelos agregados. Os autores afirmaram que a resistência à compressão mais baixa

do concreto preparado com os agregados na condição saturados com superfície seca, pode ser

atribuída à exudação do concreto, o qual foi observado durante o adensamento dos corpos-de-

prova, na mesa vibratória. Durante a vibração, a água dentro das partículas dos agregados

reciclados pode mover em direção à matriz de cimento, criando uma relação água/cimento

relativamente alta nas vizinhanças do agregado. Esse processo pode enfraquecer o elo entre o

agregado reciclado e a matriz cimento.

A Figura 3.1 mostra os valores de resistência à compressão de concretos com

agregados reciclados e de referência, do estudo realizado por Zordan (1997). O pesquisador

utilizou cinco famílias de concreto. Uma família de referência (R), com agregados naturais e

quatro famílias de concreto com agregados reciclados de resíduos RCD, coletados na usina de

reciclagem de entulho localizada na cidade de Ribeirão Preto, SP. Conforme o autor, as

amostras de agregados reciclados, A, B, C e D, foram coletadas uma a cada semana, em dias

semanais distintos. As relações água/cimento utilizadas, em cada traço e para cada amostra,

foram definidas por tentativas, de forma a se obter as consistências preestabelecidas. Para os

concretos com reciclados o pesquisador definiu os abatimentos em 30 ± 10 mm e para os

concretos com agregados naturais, abatimentos de 50 ± 10 mm. Os traços foram definidos

em proporções de 1 : 3; 1 : 5; e 1 : 7, em massa.

Conforme se pode observar, existe uma variação considerável de valores de

resistências mesmo entre os concretos onde se utilizou agregados reciclados. As diferenças

aumentam, à medida que se aumenta o consumo de cimento. Por outro lado, nos traços mais

pobres, ou seja, com menores consumos de cimento, as diferenças de resistências entre os

concretos são praticamente insignificantes.

Comparando os concretos com reciclados e o concreto de referência, pode-se ver

que, no traço mais forte a resistência alcançada pelo concreto de referência é muito superior

52

àquelas dos concretos com reciclados. Nos traços mais pobres as diferenças ficaram bastante

reduzidas.

Traços:

0,05,0

10,015,020,025,030,035,040,045,050,0

Amostras

Res

istê

ncia

(MP

a)

1:3 1:5 1:7

A B C D R

FIGURA 3.1 - Resistência à compressão simples do concreto aos 28 dias, valores médios (ZORDAN, 1997).

3.3.2 Módulo de deformação

De acordo com Mehta e Monteiro (1994), o módulo de deformação dos concretos

está intrinsecamente ligado à massa específica e ao módulo de deformação dos agregados e às

características da zona de transição. Segundo os autores dentre as características do agregado

graúdo que influenciam o módulo de deformação do concreto, a porosidade parece ser a mais

importante, pois e ela que determina a sua rigidez, que por sua vez controla a capacidade de

restringir as deformações da matriz.

Estudos mostram que os concretos produzidos com agregados reciclados

apresentaram-se mais deformáveis que os concretos com agregados naturais. Levy (1997), diz

que isto se deve à maior porosidade dos materiais que compõe o resíduo.

Hansen (1992), cita vários estudos apontando a diminuição do módulo de

deformação dos concretos com agregados reciclados em relação aos convencionais, reduções

entre 15 % a 40 %. Ele afirma que, conforme os trabalhos consultados, a diferença é maior

quando os concretos são produzidos com, ambos, agregados miúdos e graúdos reciclados.

53

3.3.3 Resistência à tração

É de conhecimento do meio técnico que o produto “concreto” não se destaca

como um material de elevada resistência aos esforços de tração. No entanto, por se tratar de

pesquisa envolvendo um novo material, torna-se importante a avaliação desta propriedade.

Latterza e Machado Jr. (2003), estudando concreto com agregados graúdos

reciclados, para avaliação de resistência à tração, realizaram ensaios de tração por compressão

diametral e tração na flexão com carregamento nos terços médios, em corpos-de-prova

prismáticos. Citando as relações teóricas, baseadas em resultados de ensaios, entre resistência

à tração direta (ftT) (segundo os autores, considerada o valor real da tensão de tração no

concreto), resistência à tração na compressão diametral (ftD), resistência à tração na flexão

(ftF) e resistência à compressão (fc), encontradas por Raphael (1984), como também as

propostas de revisão da NB1/78, os pesquisadores, comparando os resultados encontrados

para os concretos estudados, concluíram que os concretos com agregados graúdos reciclados

seguem as mesmas leis.

A Tabelas 3.5 e 3.6 mostram as comparações feitas pelos pesquisadores entre os

resultados experimentais e os teóricos.

Analisando os resultados, os autores afirmaram que a resistência à tração por

compressão diametral, quando o ensaio é bem conduzido, pode representar, ela mesma, a

resistência à tração direta do concreto. Concluíram, também, que uso de agregados graúdos

reciclados não influencia a resistência à tração dos concretos produzidos.

TABELA 3.5 - Relações entre valores de resistência à tração teóricos e experimentais (LATTERZA; MACHADO JR, 2003).

Valores de Resistencia à Tração (MPa)

EXPERIMENTAL TEÓRICO (Raphael)

Dmáx tipo de agregado graúdo

fc ftD ftF ftF =

0,44 fc2/3

ftT = 0,33

fc2/3

ftT =

0,75 ftF

(mm) (MPa) (MPa) (MPa) (MPa) (MPa) (MPa)

Natural 24,7 2,3 3,3 3,7 2,8 2,5

9,5 50% natural + 50% reciclado

29,2 2,5 3,4 4,2 3,1 2,6

100% reciclado 29,0 2,2 3,3 4,2 3,1 2,5

54

TABELA 3.6 - Comparação entre valores experimentais de resistencia à tração por compressão diametral, Raphael e proposta de revisão da NB-1/78 (LATTERZA; MACHADO JR, 2003).

Valores de Resistencia à Tração (MPa)

EXPERI MENTAL

TEÓRICO

Compressão diametral

Raphael Revisão da NB-1/78

Dmáx Tipo de agregado graúdo

ftD ftT =

0,75 ftF

ftT =

0,33 fc2/3

ftT =

0,9 ftD

ftT =

0,7 ftF

ftT =

0,3 fc2/3

(mm) (MPa) (MPa) (MPa) (MPa) (MPa) (MPa)

Natural 2,3 2,5 2,8 2,1 2,3 2,5

9,5 50% natural + 50% reciclado

2,5 2,6 3,1 2,3 2,4 2,8

100% reciclado 2,2 2,5 3,1 2,0 2,3 2,8

55

4 PROGRAMA EXPERIMENTAL

Visando alcançar os objetivos propostos na presente pesquisa, inicialmente, foram

feitos os ensaios de caracterização dos agregados natural e reciclado de RCD e, na seqüência,

procedeu-se à elaboração de um plano de trabalho experimental que pudesse avaliar as

propriedades dos concretos produzidos com estes agregados.

Para o estudo das propriedades definiu-se então, as variáveis a serem utilizadas na

produção dos concretos, as propriedades e características a serem avaliadas e as constantes a

serem mantidas nos ensaios experimentais. Estas variáveis e constantes estão especificadas

detalhadamente na metodologia do programa experimental.

Para produção dos concretos de referência utilizou-se o cimento CPII-F-32, brita

de rocha micaxisto da pedreira Araguaia, da cidade de Aparecida de Goiânia/GO, areia

natural do Rio do Peixe, município de Faina/GO e água potável da Saneamento de Goiás S/A

- SANEAGO. Para produção dos concretos com agregado reciclado utilizou-se o cimento

CPII-F-32, agregado graúdo reciclado de resíduo RCD coletado no município de Goiânia/GO,

na etapa de produção das alvenarias, areia natural do Rio do Peixe, município de Faina/GO e

água potável da Saneamento de Goiás S/A – SANEAGO.

4.1 MATERIAIS E MÉTODOS

4.1.1 Agregados

Os agregados naturais e reciclados, ut ilizados para produção dos concretos, foram

caracterizados segundo as normas da Associação Brasileira de Normas Técnicas-ABNT, no

Laboratório de Materiais de Construção da Escola de Engenharia Civil da Universidade

Federal de Goiás-LMC/EEC/UFG. O agregado reciclado fo i utilizado conforme saiu da usina

de britagem, sem nenhuma pré-seleção ou tratamento. Foi utilizado agregado graúdo natural

com dimensão máxima característica, Dmáx, igual a do agregado graúdo reciclado.

A seqüência dos procedimentos para realização dos experimentos seguiu as

seguintes etapas:

a) coleta do RCD na obra, britagem, transporte e armazenamento do agregado graúdo

reciclado (Agr);

56

b) aquisição e armazenamento dos agregados naturais;

c) ensaios de caracterização dos agregados;

d) estabelecimento de procedimentos para produção dos concretos e realização dos ensaios;

e) planejamento e decisões para elaboração dos traços de concreto;

f) produção dos concretos;

g) ensaios dos concretos no estado fresco;

h) ensaios dos concretos no estado endurecido.

4.1.1.1 Coleta do RCD, britagem, transporte e armazenamento do agregado reciclado

A amostra de resíduo RCD objeto desta pesquisa, em torno de 10 m3, foi obtida

diretamente em obra de conjunto de edifícios residenciais do município de Goiânia, na etapa

de produção das alvenarias, e transportada por caminhão caçamba até a usina de britagem de

FURNAS CENTRAIS ELÉTRICAS, a fim de ser britada, peneirada e separada nas partes

miúda e graúda.

Tratava-se de edifícios residenciais de múltiplos pavimentos, erguidos por

processo convencional, com estruturas em concreto armado e alvenarias de blocos cerâmicos

vazados.

Os resíduos foram coletados de maneira selecionada, de modo a se evitar a

contaminação com metais, madeira, papel, gesso, plástico etc.

Por se tratar de resíduos oriundos da etapa construtiva das alvenarias, e de terem

sido retirados na obra e transportados diretamente até o britador, não houve contaminação

externa como poderia ocorrer na estocagem a céu aberto ou nas próprias operações de mistura

e transporte até o britador. Contaminações podem ocorrer, como por exemplo, a mistura de

terra ao entulho que chega para moagem, quando são realizadas misturas com pás-

carregadeiras, nos locais de estocagem de RCD (ZORDAN, 1997).

A Figura 4.1 mostra um dos edifícios em fase de produção das alvenarias, dos

quais foram coletados os resíduos utilizados na pesquisa.

57

FIGURA 4.1 - Edifício em fase de produção das alvenarias.

As Figuras 4.2a e 4.2b mostram parte do RCD, ainda na obra, o qual foi

transportado e britado para obtenção do agregado reciclado (Agr).

A Figura 4.3 mostra parte do agregado de RCD utilizado na pesquisa, ainda na

área de britagem, em FURNAS, logo após a britagem.

FIGURA 4.2a - Parte do RCD a ser britada, ainda na obra.

58

FIGURA 4.2b - Detalhe do RCD a ser britado, ainda na obra.

FIGURA 4.3 - Porção graúda do agregado reciclado, logo após a britagem.

Após a britagem e peneiramento do resíduo, a porção graúda foi transportada para

o LMC/EEC/UFG. Após a secagem do material, ao ar, a amostra foi armazenada sobre o piso

cerâmico dentro do referido laboratório, para posterior coleta de amostras para a realização

dos ensaios de caracterização. Após quarteamento e coleta, a amostra para os ensaios foi seca

em estufa a 105 ± 5 ºC e colocada em recipiente metálico.

59

A Figura 4.4 mostra o agregado graúdo reciclado (Agr) já armazenado no

Laboratório de Materiais de Construção da Escola de Engenharia Civil-LMC/EEC/UFG.

FIGURA 4.4 - Agregado graúdo reciclado, armazenado no LMC/EEC/UFG.

4.1.1.2 Aquisição e armazenamento dos agregados naturais

Os agregados naturais utilizados no estudo foram adquiridos transportados e

armazenados no LMC/EEC/UFG.

O agregado graúdo natural escolhido para a pesquisa fo i brita de dimensão

máxima característica de 19 mm, de rocha micaxisto, proveniente do município de Aparecida

de Goiânia, vizinho à capital. A escolha da brita de micaxisto se deu por ser um agregado

graúdo disponível e ainda muito utilizado no município de Goiânia.

Para uso como agregado miúdo natural escolheu-se uma areia lavada de

granulometria média proveniente do Rio do Peixe, município de Faina/GO, localizado a 150

km da capital do estado.

Escolheu-se uma areia natural de leito de rio, de boa qualidade, para que suas

características não influenciassem a análise dos resultados.

As Figuras 4.5 e 4.6 mostram, respectivamente, os agregados graúdo e miúdo,

naturais armazenados no LMC/EEC/UFG.

Destes montantes de agregados naturais armazenados, posteriormente, foram

60

retiradas as amostras para os ensaios de caracterização, seguindo os procedimentos de acordo

com as prescrições de norma.

FIGURA 4.5 - Agregado graúdo armazenado no LMC/EEC/UFG.

FIGURA 4.6 - Agregado miúdo armazenado no LMC/EEC/UFG.

4.1.1.3 Caracterização qualitativa do agregado graúdo reciclado

A determinação da composição qualitativa do agregado graúdo reciclado se deu

por análise visual, de acordo com a NBR 15116 (ABNT, 2004) - “Agregados reciclados de

61

resíduos sólidos da construção civil - Utilização em pavimentação e preparo de concreto sem

função estrutural - Requisitos” - Anexo A - “Determinação da composição dos agregados

reciclados graúdos por análise visual”.

Do agregado armazenado no LMC/EEC/UFG, retirou-se uma amostra conforme

estabelece a NBR NM 27 (ABNT, 2001). Em seguida, retirou-se aproximadamente 10 kg de

agregado para a preparação da amostra final. Após lavagem, utilizando a peneira de abertura

de malha de 4,8 mm, a amostra foi colocada em estufa a (105 ± 5) oC para secar até

constância de massa, ou seja, até que após 2 horas da pesagem anterior, a nova massa medida

não difira de mais de 0,5 % da medida anterior.

Após a secagem, o material permaneceu no recipiente até atingir a temperatura

ambiente. Em seguida pesou-se uma porção de 4 kg, com aproximação de 0,1 g, para se

proceder à separação das frações de fragmentos. O ensaio foi realizado, por conveniência, em

4 porções, separadamente, de 1 kg cada.

De posse de cada porção de 1,0 kg, separou-se cada fragmento presente na

amostra, segundo os seguintes critérios:

Grupo 1(G1): fragmentos que apresentam pasta de cimento endurecida em mais

de 50 % do volume;

Grupo 2 (G2): fragmentos constituídos por rocha em mais de 50 % do volume;

Grupo 3 (G3): fragmentos de cerâmica branca ou vermelha, com superfície não

polida, em mais de 50 % do volume;

Grupo 4 (G4): fragmentos de materiais não minerais de natureza orgânica, tais

como madeira, plástico, betume e materiais carbonizados, e de

contaminantes como vidros, vidrados cerâmicos e gesso.

Finalmente, de posse das massas parciais, obteve-se a massa total de cada grupo

de fragmentos (G1, G2, G3, G4), além das porcentagens, dividindo os valores encontrados em

relação à massa total de 4,0 kg.

A Figura 4.7 mostra as porções separadas de fragmentos encontrados em uma

porção de agregado.

Os resultados obtidos são apresentados e discutidos no Item 5.1.2.

62

FIGURA 4.7 - Porções de constituintes de cada grupo de fragmentos do agregado graúdo reciclado.

4.1.1.4 Determinação da absorção de água do agregado reciclado

As taxas de absorção de água dos agregados naturais, normalmente utilizados na

produção de concreto são muito baixas, sendo sua influência desconsiderada na produção dos

concretos convencionais. No entanto, no caso da utilização de agregados reciclados, nos quais

este teor de absorção de água pode ser alto, devido à porosidade destes agregados, esta

característica deve ser avaliada. De posse do valor da taxa de absorção é que se avalia a

necessidade ou não de se fazer a compensação de água absorvida pelos agregados, na hora de

se promover a mistura dos concretos.

O ensaio de absorção de água do agregado reciclado foi realizado de acordo com

o que prescreve a NBR NM 53 (ABNT, 2003).

Apesar da possibilidade de perda de massa do material na secagem da superfície

dos grãos, decidiu-se pela realização direta do ensaio de acordo com a referida norma, por

acreditar ser esta uma quantidade muito pequena em relação à massa total dos agregados no

ensaio.

Segundo a NBR NM 53 (ABNT, 2003), deve-se pesar a amostra de agregado em

seguir submergir em água à temperatura ambiente por um período de 24 ± 4 horas. Logo após

retirar a amostra da água e envolvê- la em um pano absorvente até que toda a água visível seja

eliminada, ainda que a superfície das partículas se apresente úmida. Imediatamente após ser

63

enxugada, pesar a amostra (ms). Em seguida, secar a amostra a (105 ± 5) ºC, até massa

constante, deixar esfriar até temperatura ambiente e pesar (m). Com os dados obtidos calcula-

se a absorção de água utilizando a equação 4.1:

ms - m A (%) = x 100 Equação 4.1

m

Onde:

A (%) = absorção de água, em porcentagem;

ms = massa da amostra na condição saturada superfície seca, em gramas;

m = massa da amostra seca, em gramas.

No presente estudo, foi de interesse saber não somente o valor total da taxa de

absorção de água dos agregados reciclados (no tempo de 24 horas), mas também sua evolução

durante este período. Assim, optou-se, inicialmente, por realizar as verificações de taxa de

absorção de água no primeiro minuto, de 2 em 2 minutos até 10 minutos, aos 20 e 30 minutos

e no tempo de 1, 2, 3, 5, 10 e 24 horas. No entanto, na prática, o ensaio se mostrou ineficiente

nestes pequenos intervalos de tempo até 10 minutos. Foi constatada uma grande taxa de

absorção de água no primeiro minuto e pequenas variações a partir daí. Assim, os valores

eram influenciados pelas variações, ou erros, decorrentes da própria realização dos ensaios.

Tais variações podem ser oriundas das pequenas perdas de massa na secagem da superfície

dos grãos dos agregados com o pano, pequenas perdas de água dos poros dos agregados por

evaporação ou ainda pequenos ganhos de massa de água na superfície dos grãos, por

ineficiência de secagem superficial. Estas variações conduziam a valores de absorção, às

vezes, menores que os anteriores.

Ao se deparar com este problema, optou-se pela realização dos ensaios apenas nos

tempos de 1, 10, 20 e 30 minutos e nos tempos de 1, 2, 3, 5, 10 e 24 horas. Optou-se, ainda,

por fazer os ensaios em amostras distintas para cada intervalo de tempo e não de mane ira

acumulativa, para se evitar a influência de variações de ensaio conforme citado anteriormente.

Para se obter resultados mais representativos, procedeu-se a uma boa homogeneização da

amostra total de agregados antes da retirada de cada amostra para o ensaio. Os ensaios foram

realizados em 4 amostras de 1,0 kg para cada intervalo de tempo. A média aritmética das

quatro amostras foi considerada como resultado final.

64

Os resultados obtidos nos ensaios são apresentados e discutidos no item 5.1.3

4.1.1.5 Determinação da composição granulométrica dos agregados

Os ensaios de composição granulométrica dos agregados, graúdo e miúdo,

naturais e agregado graúdo reciclado foram realizados de acordo com a NBR NM 248

(ABNT, 2003).

Conforme orientação definida pela norma, as amostras para ensaio, em pares,

foram secas em estufa e peneiradas, separadamente. Os valores finais das composições

granulométricas foram obtidos pelas médias dos valores de cada par de amostras. Nos ensaios

foram obtidos os valores da dimensão máxima característica e do módulo de finura de cada

agregado.

As séries normal e intermediária, que são os conjuntos de peneiras com abertura de

malhas sucessivas estabelecidas pela norma, as quais foram utilizadas nos ensaios de

composição granulométrica, estão mostradas na Tabela 4.1.

TABELA 4.1 - Série de peneiras para caracterização granulométrica - NM 248 (ABNT,2003).

Série Normal Série Intermediária 75 mm -

- 63 mm - 50 mm

37,5 mm - - 31,5 mm - 25 mm

19 mm - - 12,5 mm

9,5 mm - - 6,3 mm

4,75 mm - 2,36 mm - 1,18 mm - 600 µm - 300 µm - 150 µm -

Os resultados obtidos são apresentados e discutidos no Item 5.1.4.

65

4.1.1.6 Determinação das massas unitárias dos agregados

A massa unitária de um agregado é a massa das partículas do agregado que

ocupam uma unidade de volume, ou seja, o volume das partículas mais os vazios entre elas.

A determinação das massas unitárias dos agregados tem por finalidade o cálculo

dos volumes dos agregados para elaboração dos traços empregados em obra, usuais no Brasil.

Os ensaios para determinação das massas unitárias dos agregados, miúdo e

graúdo, seguiram as recomendações da NBR 7251 (ABNT, 1982).

Os resultados obtidos encontram-se no Item 5.1.5.

4.1.1.7 Determinação das massas específicas dos agregados

Massa específica pode ser definida como sendo a massa do agregado por unidade

de volume, incluindo os vazios internos do mesmo.

A massa específica do agregado é necessária para os cálculos das quantidades de

materiais em algumas metodologias de dosagem de concreto e, quando de posse do traço

unitário, em massa, calcular o consumo de materiais por volume de concreto.

O ensaio para determinação da massa específica do agregado miúdo natural

seguiu as recomendações da NBR NM 52 (ABNT, 2003).

Para a determinação da massa específica dos agregados graúdos naturais e

reciclados optou-se, seguindo sugestão de Leite (2005), pelo método proposto por Neville

(1997). Tal opção se deu pelo fato de que, tal como a autora justifica, sendo o agregado

graúdo reciclado um material muito poroso e frágil, a utilização dos procedimentos prescritos

na NBR NM 53 (ABNT, 2003) poderiam encontrar resultados incorretos, devido às

dificuldades de se conseguir secá-los superficialmente sem ocorrer desagregação e, também,

poderia haver a evaporação da água dos poros internos mais superficiais, durante o processo

de secagem.

O método proposto pelo pesquisador utiliza um recipiente de volume conhecido,

representado por um balão volumétrico ou um picnômetro, com volume compatível com a

dimensão máxima característica do agregado. Entretanto, cabe ressaltar que, pela não

confiabilidade do volume exato do recipiente utilizado nos ensaios, uma quarta pesagem foi

realizada, o que resolveu plenamente o problema. Vale lembrar que tal expediente foi

introduzido no LMC/EEC/UFG pelo professor (Notório Saber), José Dafico Alves. Adotou-

66

se, assim, para a realização do ensaio, o seguinte procedimento:

• De posse de um recipiente de volume adequado e uma placa de vidro, que serve de

tampa, verifica-se a massa do conjunto;

• Coloca-se uma amostra do material secado em estufa por 24 h a 105 ± 5 oC dentro

do recipiente e novamente pesa-se o conjunto;

• Em seguida coloca-se água no recipiente com o agregado até que se complete todo

o volume, eliminando-se possíveis bolhas com a ajuda de um pequeno pedaço de

arame fino. Pesa-se o conjunto;

• Finalmente, retira-se todo o material do recipiente preenchendo-o com água por

completo. Pesando novamente o conjunto;

• Calcula-se a massa específica do agregado pela equação 4.2.

M1 - M2 γ = - Equação 4.2

(M4 - M1) - (M3 - M2)

Onde:

γ = massa específica do agregado;

M1 = massa do recipiente + tampa;

M2 = massa do recipiente + tampa + amostra;

M3 = massa do recipiente + tampa + amostra + água que completa o volume;

M4 = massa do recipiente + tampa + água.

Os resultados obtidos encontram-se no Item 5.1.5.

4.1.1.8 Ensaio de abrasão “Los Angeles”

Os ensaios de abrasão “Los Angeles” dos agregados graúdos, natural e reciclado

67

seguiram as determinações da NBR NM 51 (ABNT, 2001)

Para a realização dos ensaios foi estabelecida a graduação B da Tabela 2 da

referida norma, tanto para o agregado natural quanto para o agregado reciclado. A graduação

B determina que se use uma massa de 5000 ± 20 g de material para o ensaio, sendo uma

porção de 2500 ± 10 g de material que passa na peneira de malha 19 mm e fica retida na

peneira de malha 12,5 mm, mais outra porção de 2500 ± 10 g de material que passa na malha

de 12,5 mm e fica retida na malha de 9,5 mm. Para esta graduação a norma determina, ainda,

uma carga abrasiva de 11 esferas com 4584 ± 25 g e um número de 500 rotações no tambor.

Depois de lavadas e secas em estufa à temperatura de 107,5 ± 2,5 oC, as amostras

são colocadas no tambor da máquina “Los Angeles”, juntamente com a carga abrasiva, e faz-

se girar o tambor a uma velocidade compreendida entre 30 rpm e 33 rpm, até completar 500

rotações. Retira-se o material e faz-se o peneiramento até a peneira de malha 1,7 mm.

Calcula-se então a perda por abrasão em percentual, ou seja, a diferença entre a massa

inicialmente usada no ensaio e o material que ficou retido na malha de 1,7 mm, após o ensaio.

A Figura 4.8 mostra a máquina “Los Angeles” com a carga abrasiva e o material

recém ensaiado. Os resultados são apresentados e discutidos no Item 5.1.6.

FIGURA 4.8 - Máquina “Los Angeles”, carga abrasiva e material após o ensaio.

A Figura 4.9 mostra as porções de material separadas por cada malha, da peneira

12,7 mm até a peneira 1,7 mm.

68

FIGURA 4.9 - Porções de material após o ensaio de abrasão “Los Angeles”.

4.1.2 Concreto

4.1.2.1 Variáveis relacionadas à produção dos concretos e variáveis em estudo

Para o estudo das propriedades dos concretos definiram-se algumas variáveis

relacionadas à sua produção e algumas variáveis a serem utilizadas no estudo. Também foram

definidas as características que seriam mantidas constantes na realização dos ensaios.

a) Variáveis relacionadas à produção dos concretos:

• Teores de substituição: utilizaram-se teores de substituição, em percentual da

massa do agregado natural, de 0 %, 25 %, 50 %, 75 % e 100 % do agregado

graúdo natural por agregado graúdo reciclado;

• Traços de concreto: definiu-se para cada família distinta, em relação ao teor de

substituição do agregado graúdo, três traços de concreto, procurando abranger uma

faixa ampla que permitisse avaliar o comportamento deste material desde um traço

pobre até um traço de consumo de cimento considerável. Os traços definidos

69

(1 : m), foram de 1,00 : 3,50; 1,00 : 5,00 e 1,00 : 6,50 (cimento : agregados);

• Relação água/cimento: utilizaram-se três diferentes relações água/cimento para o

estudo, 0,50; 0,65 e 0,85. Estes valores de relação água/cimento não foram pré-

estabelecidos, uma vez que não se sabia do comportamento dos concretos que

seriam produzidos, com estes agregados reciclados, em relação à trabalhabilidade,

medida pelo tronco de cone (slump test). Optou-se por realizar misturas

experimentais, de acordo com o método de dosagem escolhido, ajustando os traços

em função das proporções de cimento: agregado, e estabelecendo os níveis de a/c.

Este processo será explanado no Ítem 4.1.2.3 que trata da ajustagem dos traços de

concreto.

b) Variáveis em estudo:

• Massa específica (?) dos concretos no estado fresco;

• Trabalhabilidade obtida pelo abatimento do tronco cone e perda de

trabalhabilidade também obtida pelo abatimento;

• Massa específica (?), absorção de água (A) e índice de vazios (Iv) dos concretos no

estado endurecido.

• Resistência à compressão axial (fc);

• Resistência à tração por compressão diametral (ft’D);

• Módulo de elasticidade (Ec);

c) Características para realização dos ensaios:

• Idade de ensaio: ficou estabelecida a idade de 28 dias para o estudo de todas as

propriedades mecânicas. A resistência à compressão axial foi também verificada

nas idades de 3, 7 e 56 dias. A resistência à tração por compressão diametral

também foi medida aos 7 dias de idade;

70

• Tipo de cura: foi estabelecida que a cura dos concretos seria em câmara úmida, do

dia de moldagem até o dia de ruptura;

• Saturação do agregado reciclado: definiu-se que, em função do estudo de absorção

de água do agregado reciclado, se faria a compensação deste percentual antes da

efetivação da mistura dos concretos com substituição. Este procedimento teve

como objetivo compensar a parte da água de amassamento que seria rapidamente

absorvida evitando-se a conseqüente interferência na relação água/cimento e na

trabalhabilidade destes concretos. Os itens 4.1.2.2 e 4.1.2.3 explicam todo este

procedimento;

• Tipo de agregado miúdo: foi definido o uso de areia natural de leito de rio, como

agregado miúdo em todas as famílias de concreto em estudo.

d) Famílias de concreto:

Após a definição de todos os parâmetros a serem considerados no programa

experimental, relacionaram-se as famílias de concreto a serem produzidas, bem como a

quantidade de corpos-de-prova a serem confeccionados. Foram produzidas uma família de

concreto de referência com agregado graúdo natural (Agn) e agregado miúdo natural (Amn) e

quatro famílias de concreto com substituição do agregado graúdo natural por agregado graúdo

reciclado (Agr), em parte ou no todo. As famílias foram assim constituídas:

• Família Ref., com (100% de Agn) + (100% de Amn);

• Família A, com (75% de Agn + 25% de Agr) + (100% Amn);

• Família B, com (50% de Agn + 50% de Agr) + (100% Amn);

• Família C, com (25% de Agn + 75% de Agr) + (100% Amn);

• Família D, com (0% de Agn + 100% de Agr) + (100% Amn);

Foram, portanto, definidas cinco famílias de concreto de acordo com o teor de

71

substituição dos agregados graúdos naturais por reciclados. Uma família de referência com

agregados naturais e quatro famílias com percentuais diferentes de substituição, sendo que

cada família teria três diferentes traços de concreto, conforme citado anteriormente.

Totalizando assim quinze traços distintos.

A Tabela 4.2 apresenta um esquema geral dos procedimentos para o estudo.

TABELA 4.2 - Procedimentos experimentais do estudo e nº de corpos-de-prova moldados.

% de Agregados Famílias

Agn

Agr

Traços (1 : m)

(em massa)

a/c

Ensaios

Idade

Nº corpos-de-prova

Ref1 100 0 Fc 3, 7, 28, 56 30 A1 75 25 B1 50 50

ft’D

7, 28

20

C1 25 75 D1 0 100

1,00 : 3,50

0,50

Ec; A, Iv, ?

28

25

Ref2 100 0 Fc 3, 7, 28, 56 30 A2 75 25 B2 50 50

ft’D

7, 28

20

C2 25 75 D2 0 100

1,00 : 5,00

0,65

Ec; A, Iv, ?

28

25

Ref3 100 0 Fc 3, 7, 28, 56 30 A3 75 25 B3 50 50

ft’D

7, 28

20

C3 25 75 D3 0 100

1,00 : 6,50

0,85

Ec; A, Iv, ?

28

25

Total 15 - 225

4.1.2.2 Planejamento e decisões para elaboração dos traços de concreto

Sendo o objetivo da pesquisa o estudo da influência da substituição de agregado

graúdo natural por agregado graúdo reciclado de resíduo RCD, nas propriedades do concreto

no estado fresco e no estado endurecido, chegou-se à conclusão de que para a dosagem e

produção destes concretos devia-se levar em consideração, principalmente, duas variáveis

indispensáveis à qualidade e a melhor utilização deste produto, quais sejam, a relação

água/cimento e a trabalhabilidade medida pelo tronco de cone.

72

Um fator a ser considerado na dosagem dos concretos com agregados reciclados,

apontado pela bibliografia e confirmado nos resultados dos ensaios realizados, é a menor

densidade dos agregados reciclados em relação aos agregados naturais.

Sendo a definição das quantidades de material feitas em massa (traço em massa),

poderiam existir grandes diferenças nos volumes de materiais para a mistura, entre os

concretos com agregados naturais e aqueles produzidos com parte ou todo de agregados

graúdos reciclados.

O aumento do volume dos agregados reciclados na mistura, que possuem

porosidade mais elevada em relação aos naturais, causaria uma grande absorção da água de

amassamento, diminuindo a quantidade de água livre, diminuindo a fluidez dos concretos com

reciclados e também alterando a relação água/cimento.

Pesquisadores do tema têm utilizado a compensação dos volumes dos agregados

reciclados, reduzindo a massa de tais agregados, através da consideração de suas massas

específicas ou o aumento da água de amassamento.

Leite (2001), em sua pesquisa fez a compensação dos volumes dos agregados

reciclados, reduzindo a massa, pela equação 4.3

Mar = Man x (γar / γna) Equação 4.3

Onde:

Mar = Massa do agregado reciclado;

Man = Massa do agregado natural

γar = Massa específica do agregado reciclado

γna = Massa específica do agregado natural

Zordan (1997), inicialmente trabalhou com o fator trabalhabilidade, o qual ele

chamou de “trabalhabilidade satisfatória”, não fixando relação água/cimento nem a

quantidade de água de amassamento. Para o estudo definitivo, o autor estabeleceu um

intervalo de abatimento para todas as misturas em estudo.

De acordo com Mehta e Monteiro (1994), baseados nos estudos de Abrams, em

concretos de baixas e médias resistências, preparados com agregados comuns, as porosidades

da zona de transição e da matriz determinam a resistência, sendo válida a relação direta entre

a relação água/cimento e a resistência do concreto.

Para o presente estudo, em se tratando de uma avaliação das propriedades dos

73

concretos de maneira comparativa, entre concretos convencionais e concretos com agregados

reciclados, optou-se por prepará- los com traços os mais semelhantes possíveis. Assim

decidiu-se por manter os traços em massa, e não se fazer a compensação de volume dos

agregados reciclados, o que alteraria o traço. Foi decisiva, para tal procedimento, a condição

no estudo de se fazer a substituição apenas nos agregados graúdos. Por outro lado, quanto às

relações água/cimento, tratava-se de um problema de mais difícil equacionamento. O ideal, de

acordo com as conclusões de Mehta e Monteiro (1994), seria a comparação de concretos com

as mesmas relações água/cimento. No entanto, sendo os agregados reciclados porosos e com

altas taxas de absorção haveria a necessidade de se aumentar o volume de água no traço para

compensar a água a ser absorvida pelos agregados reciclados. Nesse caso, em particular, os

resultados do ensaio de absorção de água dos agregados reciclados mostraram que a quase

totalidade da água absorvida acontecia no primeiro minuto do ensaio, o que facilitou para a

solução do problema. Decidiu-se fazer a compensação na betoneira do percentual de água

absorvida, medida em ensaio prévio, colocando primeiro o agregado reciclado e água,

deixando em repouso por um minuto, e somente após este tempo seria acrescentado os demais

materiais, iniciando-se, então, o amassamento.

Após a decisão de manter as relações água/cimento dos concretos de referência e

em estudo as mais semelhantes possíveis e também de não se fazer a compensação de volume

dos agregados reciclados, deparava-se com o problema da trabalhabilidade dos concretos. A

trabalhabilidade dos concretos com agregados reciclados é afetada pela absorção da água de

amassamento. Também outros fatores, tais como a forma mais angulosa, a textura áspera e

menores densidades influenciam nesta propriedade. Portanto, embora se fizesse a

compensação da água de amassamento, colocando-se o agregado reciclado na betoneira em

contato com a quantidade de água ser absorvida, era esperada uma menor fluidez nos

concretos com tal agregado.

Decidiu-se, então, produzir concretos, tanto os de referência, com agregado

natural, quanto aqueles com agregado reciclado, com consistência “normalmente trabalhável”,

ou seja, concretos para uso geral. A meta era produzir concretos não muito secos, como

aqueles utilizados em pré-moldados nem muito fluídos como os auto-adensáveis.

4.1.2.3 Definição e ajustagem dos traços

Para a definição dos traços dos concretos adotou-se o método de dosagem

74

IPT/EPUSP (HELENE; TERZIAN, 1992). Este método prevê a elaboração de um traço

intermediário, 1 : m, (cimento : agregados), onde fixa-se um valor de abatimento e ajusta-se,

experimentalmente, o teor de argamassa ideal. Em seguida executam-se mais dois traços, um

mais rico e um mais pobre em cimento. Após a ruptura dos corpos-de-prova e de posse dos

valores de resistência à compressão, elabora-se o diagrama de dosagem, o qual correlaciona

resistência à compressão, relação água/cimento, consumo de cimento e traço unitário em

massa.

Na presente pesquisa, fez-se uma mudança na seqüência dos procedimentos.

Como se trabalharia com agregados de características muito diferentes e, conforme citado

anteriormente, não haveria compensação de volumes do agregado reciclado, já se previa um

abatimento menor nos concretos com tal agregado. Assim, decidiu-se por iniciar e fazer o

ajuste do teor de argamassa no traço mais pobre, uma vez que não havendo a fixação de

valores de abatimentos, o traço mais pobre e com 100% de substituição do agregado graúdo

natural por agregado reciclado seria o traço de menor abatimento para uma quantidade de

água definida. Obviamente que o ajuste seria feito simultaneamente nos traços com 0 % e 100

% de substituição, estabelecendo o intervalo de abatimento proposto.

Conforme anteriormente explicado, o ajuste dos traços dos concretos iniciou-se

com o traço mais pobre, ou seja, de 1,00 : 6,50, com 100 % de teor de substituição do

agregado graúdo, uma vez que este traço, teoricamente, seria o de maior perda de

trabalhabilidade. Caso o procedimento de compensação da água absorvida levasse esse traço à

produção de um concreto de trabalhabilidade satisfatória, os demais traços certamente

também seriam trabalháveis.

O teor ideal de argamassa é, segundo Helene e Terzian (1992), de grande

importância para a qualidade dos concretos. A falta de argamassa em uma mistura de concreto

ocasiona uma maior porosidade e o surgimento de falhas durante a concretagem. Já o seu

excesso gera o risco de fissuração de origem térmica e de retração por secagem, devido a alta

quantidade de cimento.

Na ajustagem do traço de 1,00 : 6,50, com 100% de substituição do agregado

graúdo, chegou-se a um teor ideal de argamassa de 54%, relação água /cimento de 0,85 e

trabalhabilidade, através do abatimento do tronco cone, de 55 mm. O abatimento no traço com

0 % de substituição foi de 110 mm.

De posse do teor ideal de argamassa, calculou-se os demais traços estabelecidos

no estudo, ou seja, os traços de 1,00 : 3,50 e 1,00 : 5,00.

Os traços dos concretos de referência, já ajustados, e seus respectivos consumos

75

de cimento encontram-se na Tabela 4.3.

A Tabela 4.4 apresenta os traços dos concretos com reciclado, em função dos

percentuais de substituição do agregado, com os seus respectivos consumos de cimento.

TABELA 4.3 - Traços ajustados, em massa, dos concretos de referência.

Traço Relação a/c

m Amn Agn Consumo de cimento/m3

Ref1 0,50 3,50 1,43 2,07 463

Ref2 0,65 5,00 2,24 2,76 346

Ref3 0,85 6,50 3,05 3,45 273

TABELA 4.4 - Traços ajustados, em massa, dos concretos com agregado reciclado.

Traço Relação a/c

m % Agr Amn Agn Agr Consumo de cimento/m3

A1 0,50 3,50 25 1,43 1,552 0,518 458

B1 0,50 3,50 50 1,43 1,035 1,035 454

C1 0,50 3,50 75 1,43 0,518 1,552 450

D1 0,50 3,50 100 1,43 0,000 3,450 446

A2 0,65 5,00 25 2,24 2,070 0,690 343

B2 0,65 5,00 50 2,24 1,380 1,380 340

C2 0,65 5,00 75 2,24 0,690 2,070 337

D2 0,65 5,00 100 2,24 0,000 2,760 334

A3 0,85 6,50 25 3,05 2,587 0,863 271

B3 0,85 6,50 50 3,05 1,725 1,725 267

C3 0,85 6,50 75 3,05 0,863 2,587 265

D3 0,85 6,50 100 3,05 0,000 3,450 263

4.1.2.4 Mistura dos materiais

A mistura dos materiais para produção dos concretos de referência se deu na

ordem consagrada pela prática, ou seja, primeiro a colocação dos agregados graúdos e parte

da água, em seguida o cimento, a areia e o restante da água.

76

Para a mistura dos materiais dos concretos com parte ou todo de agregados

graúdos reciclados tomou-se, conforme citado no Item 4.1.2.2, o seguinte procedimento. A

massa total de agregado reciclado, que varia em função do percentual de substituição, era

colocada na betoneira. Uma quantidade de água equivalente a 12% da massa destes agregados

era, em seguida, colocada também na betoneira. Este percentual de 12% era para

compensação da água de amassamento que seria absorvida pelos reciclados e foi estabelecido

em função do ensaio de absorção de água deste agregado (Item 4.1.1.4). O ensaio mostrou que

no primeiro minuto de imersão a absorção de água girava em torno deste percentual e que

significava quase 100 % do total da absorção final destes agregados. Para uma melhor

cobertura do agregado reciclado, parte da água calculada na relação água cimento também era

colocada na betoneira neste instante inicial. Após 60 segundos de repouso destes materiais,

funcionava-se a betoneira e colocava o agregado graúdo natural (quando houvesse), o

cimento, a areia e o restante da água, respectivamente.

4.1.2.5 Moldagem e cura dos corpos-de-prova

Os corpos-de-prova foram moldados e curados de acordo com as prescrições da

NBR 5738 (ABNT, 2003).

A Figura 4.10 mostra séries de corpos-de-prova recém moldados, ainda na sala de

dosagem do laboratório.

FIGURA 4.10 - Corpos-de-prova recém moldados.

77

Adotou-se o processo de adensamento manual realizado em duas camadas,

conforme determina a norma citada. Os corpos-de-prova permaneceram nas formas, em cura

inicial ao ar, por 24 horas. Após este período os corpos-de-prova foram desmoldados,

identificados e colocados em câmara úmida até o momento de ensaio.

4.1.2.6 Ensaios no estado fresco

a) Massa específica

As massas específicas dos concretos em seu estado fresco foram determinadas

conforme as prescrições da NBR 9833 (ABNT, 1987).

As determinações foram realizadas em todos os traços de concreto. Os resultados

encontram-se no Item 5.2.1

A Figura 4.11 ilustra a realização dos ensaios de massa específica.

FIGURA 4.11 - Pesagem para determinação da massa

específica no estado fresco.

78

b) Trabalhabilidade

Um dos métodos definidos no estudo para avaliação da trabalhabilidade foi a

medida do abatimento do tronco de cone.

Os ensaios de abatimento do tronco de cone seguiram as prescrições da

NBR NM 67 (ABNT, 1998), a qual especifica o método para determinação da consistência do

concreto através de seu assentamento. Os resultados obtidos encontram-se no Item 5.2.2.1.

A Figura 4.12 mostra o ensaio de consistência pelo abatimento do tronco de cone.

FIGURA 4.12 - Ensaio de abatimento do tronco de cone.

O outro método utilizado na avaliação da trabalhabilidade foi a perda do

abatimento. As verificações de perda de abatimento tinham como objetivo a avaliação do

comportamento dos concretos produzidos com agregados reciclados em relação a esta

propriedade. Sendo assim, decidiu-se por ensaiar e comparar com os traços de referência,

apenas os concretos com 100 % de substituição.

Os ensaios de perda de abatimento foram realizados de acordo com o que

prescreve a NBR 10342 (ABNT, 1992).

De acordo com as prescrições da norma, após a homogeneização completa dos

componentes do concreto faz-se a primeira leitura de abatimento. Após a primeira leitura,

efetua-se medição a cada 15 minutos, tomando-se o cuidado de, logo após a verificação, fazer

79

a remistura por 1 min, deixar em repouso por 10 min e novamente misturar por 2 min antes da

próxima verificação. Os resultados encontram-se no Item 5.2.2.2.

4.1.2.7 Ensaios no estado endurecido

a) Massa específica e absorção de água

Os ensaios para determinação da massa específica e absorção de água nos

concretos endurecidos foram realizados seguindo as prescrições da NBR 9778(ABNT,2005).

A NBR 9778 (ABNT, 2005), apresenta as seguintes definições:

• Absorção de água por imersão (A): processo pelo qual a água é conduzida e tende a

ocupar os poros permeáveis de um corpo sólido poroso. Para o efeito desta norma, é

também o incremento de massa de um corpo sólido poroso devido à penetração de

água em seus poros permeáveis, em relação à sua massa em estado seco;

• Massa específica da amostra seca (ρs): relação entre a massa do material seco e o

volume total da amostra, incluindo os poros permeáveis e impermeáveis;

• Massa específica da amostra saturada (ρsat): relação entre a massa do material saturado

e o volume total da amostra, incluindo os poros permeáveis e impermeáveis;

• Massa específica real (ρr): relação entre a massa do material seco e o seu volume,

excluindo os poros permeáveis.

No presente trabalho será considerada a massa específica real (ρr). Os

resultados obtidos são apresentados e discutidos no Item 5.3.1.

b) Resistência à compressão axial

Para a realização dos ensaios, à compressão axial, foram seguidas as orientações

da NBR 5739 (ABNT, 1994).

Os resultados dos ensaios encontram-se no Item 5.3.2.

80

c) Resistência à tração por compressão diametral

Na determinação da resistência à tração por compressão diametral foram seguidas

as prescrições da NBR 7222 (ABNT, 1994). Os resultados obtidos são mostrados e discutidos

no Item 5.3.3.

As Figuras 4.13a e 4.13b ilustram o ensaio de tração por compressão diametral

FIGURA 4.13a - Ensaio de tração por compressão diametral.

FIGURA 4.13b - Corpo-de-prova rompido à compressão diametral.

81

d) Módulo de deformação

Os ensaios para determinação do módulo de deformação dos concretos foram

realizados de acordo com o que prescreve a NBR 8522 (ABNT, 2003).

Os ensaios para avaliação do módulo de deformação foram realizados aos 28 dias

de idade, no laboratório de FURNAS CENTRAIS ELÉTRICAS.

Para determinação das deformações ocorridas nos corpos-de-prova em função da

aplicação gradativa das cargas/tensões definidas pela norma, utilizou-se inicialmente

extensômetros eletrônicos resistivos da marca EMIC, com configuração dupla, sensores

independentes para medição em cada lado do corpo-de-prova e caixa de equalização para

obtenção do sinal de deformação média. Os extensômetros possuem resolução de 0,001 mm.

Em um segundo momento, foi utilizado o sistema LVDT - Transformador

diferencial variável linear, para as medidas das deformações. O sistema LVDT possui

precisão de 0,01 mm.

A Figura 4.14 ilustra o sistema de extensômetros eletrônicos resistivos utilizado

nos ensaios. Os resultados encontram-se no Item 5.3.4.

FIGURA 4.14 - Ensaio de módulo de deformação com extensômetros eletrônicos resistivos.

82

5 ANÁLISE E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS

Este capítulo apresenta e discute os resultados obtidos nas avaliações e ensaios

descritos no capítulo 4.

5.1 ENSAIOS DE CARACTERIZAÇÃO DOS AGREGADOS

5.1.1 Caracterização qualitativa do agregado graúdo reciclado

A análise qualitativa do agregado graúdo reciclado, que objetiva determinar as

porcentagens de cada material constituinte dos resíduos, foi realizada por análise visual

objetivando a separaram, conforme o anexo A da NBR 15116 (ABNT, 2004), dos elementos

dos grupos G1, G2, G3 e G4. Conforme foi explanado no Item 4.1.1.3, o ensaio foi realizado

em 4 porções de 1,0 kg cada.

O anexo A da NBR 15116 (ABNT, 2004), considera agregado tipo ARC

(agregado de resíduo de concreto), aquele que apresenta a soma dos percentuais dos Grupos 1

e 2 (G1 e G2), maior ou igual a 90 %. Considera o agregado como tipo ARM (agregado de

resíduo misto), se a soma dos percentuais dos Grupos 1 e 2 (G1 e G2) for menor que 90 %.

A Tabela 5.1 apresenta os percentuais de constituintes do entulho reciclado

estudado. Os percentuais em cada porção de 1,0 kg de material analisado podem ser vistos na

Tabela A.1 do Anexo, deste volume.

Na Figura 5.1 pode-se ter uma melhor visualização destas quantidades.

TABELA 5.1 - Porcentagens de constituintes presentes no entulho reciclado.

Grupos: NBR-15116/2004

anexo A

Massa (g)

Porcentagem (%)

Grupo 1 1766,0 44,15 Grupo 2 366,8 9,17 Grupo 3 1798,4 44,96 Grupo 4 68,8 1,72

83

1,72%

44,15%

9,17%

44,96%grupo 1grupo 2grupo 3grupo 4

FIGURA 5.1 - Porcentagens de constituintes no entulho reciclado, Anexo A da NBR 15116 (ABNT, 2004).

Conforme pode-se observar, existe uma predominância de fragmentos do Grupo 3

(44,96 %) e Grupo 1 (44,15 %). Na seqüência vem os fragmentos do Grupo 2 (9,17 %) e do

Grupo 4 (1,72 %).

A maior quantidade de constituintes do Grupo 3 (fragmentos que apresentam

cerâmica branca ou vermelha, com superfície não polida, em mais de 50 % do volume) e

Grupo 1 (fragmentos que apresentam pasta de cimento endurecida em mais de 50 % do seu

volume), já era esperada uma vez que os resíduos foram coletados em uma obra de edificação

na fase construtiva das alvenarias.

De acordo com as definições da NBR 15116 (ABNT, 2004), que trata dos

requisitos necessários para utilização dos agregados reciclados em camadas de pavimentação

e no preparo de concretos sem função estrutural, o agregado utilizado em estudo, utilizado na

produção dos concretos, é do tipo ARM, ou seja, trata-se de um agregado de resíduo misto.

Ainda, de acordo com a NBR 15116 (ABNT, 2004), o percentual de 1,72 % de

constituintes encontrados no Grupo 4 corresponde aos teores de materiais não minerais.

5.1.2 Absorção de água do agregado reciclado

A bibliografia mostra uma grande variabilidade nos valores encontrados de

absorção de água dos agregados reciclados.

De acordo com Ângulo (2000), a absorção de água de RCD pode variar em função

da natureza do material, da faixa granulométrica e da densidade. O autor apresenta resultados

da absorção de água de 36 amostras de RCD coletadas em central de reciclagem, variando de

84

5,11 % a 11,70 % para as fases (constituintes) concreto e argamassa, de 0,61 % a 3,01 % para

rochas e de 7,74 % a 27,91 % para a fase cerâmicos.

A Figura 5.2 apresenta os resultados da taxa de absorção de água do agregado

graúdo reciclado estudado na pesquisa. A Tabela A.2 (Anexo) mostra a taxa de absorção em

cada porção de 1,0 kg.

12,4012,93

12,1011,9611,8811,8211,7611,6811,5511,40

0123456789

10111213

0 1 10 20 30 60 120 180 300 600 1440

Tempo(min)

Ab

sorç

ão m

édia

(%

)

FIGURA 5.2 - Taxa de absorção média do agregado graúdo reciclado

estudado.

Pode-se observar nos resultados apresentados que, por ser agregado graúdo tipo

ARM (agregado de resíduo misto), com 44,96 % de constituintes do Grupo 3, ou seja,

fragmentos de cerâmica branca ou vermelha com superfície não polida, e com 44,15 do Grupo

1, quais sejam, fragmentos de pasta de cimento endurecida, estes materiais são muito porosos.

Portanto, a alta taxa de absorção encontrada, média máxima de 12,93 %, está coerente.

A Figura 5.3 apresenta o percentual de absorção de água, em relação à massa total

absorvida pelo agregado graúdo reciclado, em função do tempo de imersão.

Através do gráfico apresentado na Figura 5.3 constata-se que o agregado avaliado

absorve, já no primeiro minuto, quase 90 % da massa de água total que será absorvida no

tempo de 24 horas, preconizado pela norma. De posse deste dado foi possível estabelecer o

processo a ser realizado para a compensação da água que vai ser absorvida pelo agregado

reciclado, quando da mistura dos materiais no preparo dos concretos. Ficou então estabelecido

que a absorção de água seria compensada em um valor de 12 % da massa total do agregado

reciclado que entra em cada mistura, valor este aproximadamente de 90 % do total de água a

ser absorvida pelo agregado reciclado.

85

Desta forma, ao se compensar a taxa de absorção de água do agregado reciclado

em apenas 90 % do total, torna-se mais eficiente o processo de produção do concreto, pois,

não se necessita de longo tempo de espera para se proceder à mistura dos materiais e também,

ao se compensar apenas parte da absorção, evita-se o excesso de água no concreto com

agregado reciclado, possibilitando alteração na relação água/cimento o que poderia levar a

uma acentuada diminuição de sua resistência.

95,9100,0

93,692,591,991,491,090,389,388,2

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 1 10 20 30 60 120 180 300 600 1440

Tempo(min)

(%)

Ab

sorv

ido

FIGURA 5.3 - Curva de absorção de água do agregado graúdo reciclado.

5.1.3 Composição granulométrica dos agregados

5.1.3.1 Agregado miúdo

A Tabela 5.2 apresenta os resultados da composição granulométrica do agregado

miúdo utilizado no presente estudo. Trata-se de uma areia natural lavada, de boa qualidade.

Pode-se observar pela Tabela 5.2, que o agregado miúdo apresentou Dimensão

Máxima Característica (abertura da malha, em milímetros, da peneira na qual ficou retida

acumulada a porcentagem de agregados, em massa, igual ou imediatamente inferior a 5 %),

igual a 4,8 mm e Módulo de Finura (soma das porcentagens, em massa, retidas acumuladas

nas peneiras da série normal, dividida por 100), igual a 2,65. Estes parâmetros servem para a

classificação dos agregados e são utilizados nas dosagens experimentais de concreto.

Por se tratar de uma areia natural, previamente escolhida, já se esperava uma boa

distribuição granulométrica deste agregado. Ao analisar os resultados encontrados no ensaio

86

verifica-se que as expectativas foram confirmadas.

TABELA 5.2 - Composição granulométrica do agregado miúdo.

Massas retidas (g) % Médias retidas Abertura das peneiras (mm) Massa1 Massa 2 Média Simples Acumulada

9,5 0,0 0,0 0,0 0 0 6,3 0,0 0,0 0,0 0 0 4,8 11,1 11,9 11,5 1 1 2,4 45,0 47,8 46,4 5 6 1,2 106,5 99,5 103,0 10 16 0,6 404,7 396,1 400,4 40 56 0,3 313,9 322,7 318,3 32 88 0,15 97,8 100,2 99,0 10 98 Prato 21,0 21,8 21,4 2 100 Totais 1000 1000 1000 100 -

Dimensão Máxima Característica (mm) 4,8 Módulo de finura 2,65

5.1.3.2 Agregado graúdo reciclado

O agregado graúdo reciclado fo i obtido de um britador de mandíbula de pequeno

porte. Segundo Levy (1997) e Leite (2001), estes britadores produzem geralmente

distribuições granulométricas adequadas para uso em concretos. O ensaio de composição

granulométrica mostrou que, de fato, houve uma boa distribuição granulométrica das

partículas do agregado.

A Tabela 5.3 apresenta os resultados do estudo da composição granulométrica do

agregado graúdo reciclado.

Conforme o resultado do ensaio mostrado na Tabela 5.3 pode-se observar que o

agregado apresentou Dimensão Máxima Característica de 19 mm e Módulo de Finura de 6,11.

Conforme decisão adotada para escolha dos materiais da pesquisa, foi utilizado um agregado

natural britado de mesma Dimensão Máxima Característica do agregado reciclado, no entanto,

o agregado natural apresentou Módulo de Finura diferente (Item 5.1.4.3), pois, pela

observação de vários ensaios de composição granulométrica realizados no LMC/EEC/UFG,

de britas de micaxisto das pedreiras desta região, com esta dimensão, constatou-se que as

mesmas apresentaram distribuições granulométricas diferentes, concentrando maiores

percentuais retidos nas primeiras peneiras da série, de malhas maiores.

87

TABELA 5.3 - Composição granulométrica do agregado graúdo reciclado.

Material Retido Massas retidas (g) % Retidas

Abertura das Peneiras

(mm) Massa 1 Massa 2 Média Simples Acumulada 25 0 0 0 0 0 19 15 17 16 0 0

12,5 1806 1844 1825 18 18 9,5 2072 2042 2057 21 39 6,3 2098 2146 2122 21 60 4,75 1683 1621 1652 17 77 2,36 1894 1872 1883 19 96

< 2,36 432 458 445 4 400 Totais 10000 10000 10000 100 611

Módulo de Finura 6,11 Dimensão Máxima Característica (mm) 19

Graduação Brita 1

5.1.3.3 Agregado graúdo natural

De posse do resultado do ensaio de composição granulométrica do agregado

graúdo reciclado adquiriu-se um agregado graúdo natural de Dimensão Máxima Característica

de 19 mm, brita nº 1, dimensão esta igual a do agregado reciclado.

A Tabela 5.4 mostra a análise granulométrica do agregado graúdo natural.

TABELA 5.4 - Composição granulométrica do agregado graúdo natural.

Material Retido Massas retidas (g) % Retidas

Abertura das Peneiras

(mm) Massa 1 Massa 2 Média Simples Acumulada 25 0 0 0 0 0 19 317 305 311 3 3

12,5 6467 6511 6489 65 68 9,5 2180 2094 2137 21 89 6,3 588 630 609 6 95 4,75 361 373 367 4 99 2,36 40 38 39 0 100

< 2,36 47 49 48 0 400 Totais 10000 10000 10000 100 691

Módulo de Finura 6,91 Dimensão Máxima Característica (mm) 19

Graduação Brita 1

88

Conforme previsto, embora o resultado da composição granulométrica aponte

Dimensão Máxima Característica do agregado natural de 19 mm, dimensão esta igual à do

agregado reciclado, pode-se observar que o Módulo de Finura é maior. Isto se deve a uma

maior concentração dos grãos retidos a partir da malha de 12,5 mm.

5.1.4 Massa unitária e massa específica

A Tabela 5.5 apresenta os resultados das massas unitárias e massas específicas,

obtidos nos ensaios de caracterização dos agregados naturais e reciclado utilizados na

pesquisa.

TABELA 5.5 - Massas específicas e massas unitárias dos agregados.

Fração granulométrica

Material Massa específica (kg/dm3)

Massa unitária (kg/dm3)

Miúdo Natural 2,60 1,47 Natural 2,75 1,43 Graúdos

Reciclado 2,48 1,06

Segundo Mehta e Monteiro (1994), a massa unitária dos agregados comumente

utilizados para a produção de concreto convencional varia entre 1,30 e 1,75 kg/dm3.

A bibliografia é unânime em afirmar que as massas unitárias e específicas dos

agregados reciclados apresentam valores menores que os apresentados pelos agregados

naturais para concreto.

Os agregados reciclados estudados por Carneiro et al. (2000), apresentaram

valores de massa unitária de 1,30 kg/dm3, para o agregado miúdo, e 1,07 kg/dm3 para o

agregado graúdo.

Estudos de Silva, Souza e Silva (1996), apontaram valores médios de massa

específica dos agregados reciclados analisados iguais a 2,52 kg/dm3.

Zordan (1997), na caracterização dos agregados reciclados de resíduos da

construção encontrou valores de massa unitária variando entre 1,37 kg/dm3 a 1,44 kg/dm3 nas

frações miúdas e entre 1,00 kg/dm3 a 1,16 kg/dm3 nas frações graúdas.

Zordan et al. (1999), apresentaram, para os mesmos agregados, massa específica

variando entre 2,42 kg/dm3 e 2,54 kg/dm3 nas frações miúdas e entre 1,94 kg/dm3 a

2,01 kg/dm3 para as frações graúdas.

89

Pode-se observar pelos resultados da Tabela 5.5, que os valores de massa unitária

e massa específica do agregado reciclado estão coerentes e confirmam com a bibliografia.

Vale lembrar que as massas específicas e unitárias são importantes para o cálculo

dos traços de concreto e conversão do traço em massa para traço em volume, ainda muito

utilizado nas obras do estado de Goiás.

5.1.5 Abrasão “Los Angeles”

Os valores encontrados nos ensaios de perda de massa, por abrasão, dos agregados

naturais e reciclado, estão na Tabela 5.6. A Tabela A.3 do ANEXO mostra os dados totais dos

ensaios.

TABELA 5.6 - Porcentagens de perda de massa por abrasão.

Tipo de agregado graúdo

Graduação para ensaio Abrasão “Los Angeles” (%)

Natural B 31,2 Reciclado B 62,3

Para os agregados de origem natural ou resultante do britamento de rochas a

NBR- 7211 (ABNT, 2005), estabelece que o índice de desgaste por abrasão “Los Angeles”

deve ser inferior a 50 %, em massa, do material.

Para os agregados reciclados a NBR 15116 (ABNT, 2004), que prescreve os

requisitos solicitados para utilização em pavimentação e em concretos sem função estrutural,

não faz referência a valores de desgaste por abrasão.

Pode-se observar pelos resultados apresentados na Tabela 5.6, que o agregado

natural teve um índice de desgaste dentro do limite da norma. Quanto ao agregado reciclado,

em se tratando de reciclado da fase alvenaria, obviamente, já se esperava um índice de

desgaste elevado, o que de fato ocorreu.

5.2 ENSAIOS DO CONCRETO NO ESTADO FRESCO

5.2.1 Massa específica

Segundo Metha e Monteiro (1994), no que se refere ao agregado, a massa

90

específica do concreto depende da massa específica, da porosidade, da textura, da forma e do

tamanho dos grãos.

Latterza e Machado Júnior (1999), concluíram que a massa específica do concreto

com reciclados tende a ser menor que a do concreto com agregados naturais, devido à menor

massa específica dos agregados reciclados e devido à maior quantidade de vazios apresentada

pelos concretos com estes agregados. Os autores afirmam que, em função da influência dos

agregados reciclados, os concretos produzidos com RCD apresentam massas específicas com

valores entre a dos concretos leves e dos concretos convenciona is.

Portanto, diante das conclusões anteriores, pode-se deduzir que quanto maior for o

teor de substituição, tanto menor será a massa específica do concreto.

Obviamente que as massas específicas dos agregados reciclados vão depender de

suas composições.

Latterza (1998), estudando concretos com 100 % de substituição do agregado

graúdo natural por agregado reciclado de 19 mm de dimensão máxima característica,

encontrou valor de massa específica 9 % menor, em relação ao concreto convencional.

Levy (1997) diz que, devido ao teor de ar incorporado presente nos concretos com

agregados reciclados, pode haver uma redução entre 5 e 10 % na massa específica destes

concretos em relação aos convenciona is.

A Tabela 5.7 apresenta os resultados dos ensaios de massa específica.

TABELA 5.7 - Massa específica dos concretos no estado fresco.

Traço 1 : m Teor de Agr (%)

Massa específica (kg/dm3)

% em relação ao Referência

Ref1 1 : 3,5 0 2,36 100 A1 1 : 3,5 25 2,28 97 B1 1 : 3,5 50 2,20 93 C1 1 : 3,5 75 2,13 90 D1 1 : 3,5 100 2,06 87

Ref2 1 : 5,0 0 2,33 100 A2 1 : 5,0 25 2,23 96 B2 1 : 5,0 50 2,18 94 C2 1 : 5,0 75 2,09 90 D2 1 : 5,0 100 2,05 88

Ref3 1 : 6,5 0 2,32 100 A3 1 : 6,5 25 2,21 95 B3 1 : 6,5 50 2,15 92 C3 1 : 6,5 75 2,05 88 D3 1 : 6,5 100 2,03 87

91

A Figura 5.4 apresenta os mesmos resultados e permite uma visão mais clara da

influência do agregado reciclado, substituindo agregado natural, na massa específica dos

concretos.

2

2,1

2,2

2,3

2,4

0,5 0,55 0,6 0,65 0,7 0,75 0,8 0,85

Relação a/c

Mas

sa e

spec

ífic

a (k

g/d

m3 )

Referência 75%Agn+25%Agr50%Agn+50%Agr 25%Agn+75%Agr0%Agn+100%Agr

FIGURA 5.4 - Massa específica dos concretos no estado fresco.

Pode-se observar pelos resultados apresentados na Tabela 5.7 e Figura 5.4 que à

medida que se aumenta o teor de substituição do agregado graúdo natural por agregado

reciclado os concretos apresentam menores valores de massa específica. As reduções das

massas específicas em relação aos concretos de referência, com agregado graúdo natural, se

situaram entre 3 e 13 %. Os resultados confirmam a bibliografia e a redução máxima de 13 %

é coerente, uma vez que se utilizou agregado reciclado da fase alvenaria, o qual possui

partículas mais leves e porosas.

5.2.2 Trabalhabilidade

5.2.2.1 Abatimento do tronco cone

Conforme foi explanado no Item 4.1.2.3, a ajustagem dos traços de concreto

iniciou-se pelo traço mais pobre, com 0 % e 100 % de substituição do agregado graúdo

natural por agregado graúdo reciclado. Tal procedimento baseou-se na previsão de que, ao

92

não se fixar valores de abatimento e objetivando-se produzir concreto “normalmente

trabalháve l” (item 4.1.2.2), o traço mais pobre e com 100 % de substituição seria o de menor

abatimento, para uma determinada quantidade de água. Portanto, ao se ajustar os traços mais

pobres dentro de um intervalo de abatimento “trabalhável”, todos os demais traços a serem

produzidos certamente também seriam “trabalháveis”, inclusive com abatimentos maiores.

A Tabela 5.8 apresenta os resultados de abatimento do tronco de cone de todos os

concretos produzidos.

Pode-se observar, pelos resultados de abatimento dos concretos mostrados na

Tabela 5.8, que os valores estão dentro do um intervalo de 55 mm, do traço D3, e 120 mm, do

traço Ref2. Estes valores de abatimentos ficaram dentro das características de trabalhabilidade

planejada na pesquisa, chamada de “normalmente trabalhável”.

Observa-se que à medida que se aumenta o teor de substituição do agregado

natural por agregado reciclado os valores de abatimento diminuem. Este comportamento

confirma a bibliografia e já era esperado, uma vez que os agregados reciclados têm forma

irregular, são mais lamelares e de textura mais rugosa. Soma-se a estas características o fato

de que, por serem menos densos, haver a influência dos efeitos da gravidade no abatimento

dos concretos.

TABELA 5.8 - Índices de consistência pelo abatimento do tronco de cone.

Traço 1 : m A/c % Agn % Agr Abatimento (mm) Ref1 100 0 110 A1 75 25 100 B1 1 : 3,5 0,50 50 50 90 C1 25 75 90 D1 0 100 60

Ref2 100 0 120 A2 75 25 105 B2 1 : 5,0 0,65 50 50 100 C2 25 75 80 D2 0 100 60

Ref3 100 0 115 A3 75 25 110 B3 1 : 6,5 0,85 50 50 90 C3 25 75 80 D3 0 100 55

Os resultados da Tabela 5.8 mostram, ainda, que a relação cimento/agregados e

relação água/cimento não tiveram influência significativa sobre o abatimento dos concretos.

93

Este fato pode ser explicado pelas afirmações de Neville (1997), quando diz que o teor de

água nas misturas é que tem influência sobre a trabalhabilidade. O pesquisador afirma ainda

que ao se fixar o teor de água e as proporções da mistura, a trabalhabilidade vai depender

somente da forma e textura dos agregados e da distribuição granulométrica.

5.2.2.2 Perda de abatimento

A NBR 10342 (ABNT, 1992), considera como parâmetro para encerramento do

ensaio de perda de abatimento a condição de abatimento igual a 20 ± 10 mm, ou a critério da

obra.

Com relação à perda de abatimento, a bibliografia apresenta estudos com

resultados variados. Tal fato pode ser explicado devido ao número de variáveis relacionadas à

perda de fluidez dos concretos. Deve-se levar em consideração a temperatura ambiente no

local do ensaio, a temperatura da água e do cimento, além da umidade relativa do ar. A

composição química do cimento e sua finura são fatores que também podem influenciar os

resultados.

Poon et al. (2004), estudaram concretos com substituição do agregado graúdo

natural por reciclado, em teores de 0 %, 20 %, 50 % e 100 %, para avaliar o efeito do estado

de umidade do agregado reciclado nas propriedades do concreto. Quando o agregado foi

utilizado na condição saturado com superfície seca (sss), os resultados mostraram um

abatimento inicial de 100 mm e perda de abatimento em 135 min, para o concreto

convencional. Com substituições de 20 %, 50 % e 100 %, os resultados de abatimento inicial

de 100 a 110 mm, e perda de abatimento em 150 min, 150 min e 165 min, respectivamente.

Os autores concluíram que a substituição do agregado graúdo natural por agregado graúdo

reciclado na condição saturado com superfície seca, em todas as proporções estudadas,

resultou apenas em pequenas variações de abatimento inicial, e que as substituições

prolongaram o processo de perda de abatimento.

Leite (2001) estudou concretos produzidos com agregado reciclado substituindo o

agregado natural. Para um teor de substituição de 50 % somente do agregado graúdo, o

concreto apresentou abatimento inicial de 65 mm e teve perda de abatimento no tempo de 30

min. Cabe observar que, de acordo com os resultados apresentados pela autora, o concreto de

referência, com 100 % de agregado natural, com 80 mm de abatimento inicial, mostrou perda

de abatimento em 45 min.

94

A Tabela 5.9 apresenta os resultados da perda de abatimento dos concretos de

referência e dos concretos com 100 % de teor de substituição de agregado graúdo natural por

reciclado.

Pode-se observar, de acordo com os resultados apresentados na Tabela 5.9, que os

concretos de refe rência apresentaram abatimentos iniciais muito próximos, entre 110 mm e

120 mm, e também perda de abatimento em tempos semelhantes, entre 165 e 180 minutos. Da

mesma forma, os concretos com 100 % de agregado graúdo reciclado tiveram seus

abatimentos inicias entre 55 mm e 60 mm e perda de abatimento entre 120 e 135 minutos,

intervalos de tempo muito semelhantes.

TABELA 5.9 - Perda de abatimento dos concretos produzidos.

Dados Ref.1 (1 : 3,5)

D-1 (1 : 3,5)

Ref.2 (1 : 5,0)

D-2 (1 : 5,0)

Ref.3 (1 : 6,5)

D-3 (1 : 6,5)

Temperatura ambiente

27,0 ºC

27,0 ºC

27,0 ºC

27,0 ºC

27,0 ºC

26,0 ºC

Temperatura da água

23,0 ºC

23,5 ºC

23,5 ºC

24,0 ºC

23,0 ºC

23,0 ºC

Temperatura do cimento

24,0 ºC

24,0 ºC

24,5 ºC

24,0 ºC

24,0 ºC

24,0 ºC

Temperatura do concreto

24,0 ºC

24,5 ºC

24,0 ºC

24,0 ºC

24,0 ºC

23,0 ºC

Umidade relativa

44,0 %

44,0 %

44,0 %

44,0 %

44,0 %

44,0 %

Instante Abatimento (mm)

Abatimento (mm)

Abatimento (mm)

Abatimento (mm)

Abatimento (mm)

Abatimento (mm)

Inicial 110 60 120 60 115 55

Após 15 min. 110 60 120 60 115 55 Após 30 min. 110 60 120 60 110 50

Após 45 min. 100 60 115 55 110 45

Após 60 min. 90 50 115 55 110 45 Após 75 min. 90 45 100 45 90 35

Após 90 min. 75 40 80 45 75 30

Após 105 min. 60 40 70 30 55 25 Após 120 min. 50 30 60 30 45 20

Após 135 min. 40 20 50 20 40 -

Após 150 min. 30 - 40 - 30 - Após 165 min. 20 - 30 - 20 -

Após 180 min. - - 15 - - -

Estes valores encontrados nos ensaios mostraram que a perda de abatimento nos

95

concretos com agregado reciclado não é influenciada pelo traço, ou seja, pelas proporções

cimento : agregado. Pode-se concluir, também, que as perdas de abatimento dos concretos

com agregado graúdo reciclado da fase construtiva das alvenarias, agregado com alta taxa de

absorção de água em função do tempo, têm comportamento próximo aos concretos

convencionais, desde que seja feita a compensação da água absorvida.

Do ponto de vista prático, o tempo de perda de abatimento mostrou que os

concretos com agregado graúdo reciclado podem ser transportados, lançados e adensados em

tempos normalmente requeridos nas obras.

5.3 ENSAIOS DOS CONCRETOS NO ESTADO ENDURECIDO

5.3.1 Massa específica, absorção de água e índice de vazios

A importância da avaliação da absorção de água e índice de vazios no concreto

está no fato de ser a água, segundo Mehta e Monteiro (1994), o fator central para a maioria

dos problemas de durabilidade do concreto. Os autores afirmam que além de servir como

veículo para o transporte de íons agressivos, a água pode ser fonte de processos químicos de

degradação.

De acordo com Levy (2001), os concretos com agregados reciclados se

caracterizam por uma maior capacidade de absorção de água. O pesquisador atribui esta

característica ao maior diâmetro dos poros capilares maiores e à maior proporção, em volume,

dos capilares de menor diâmetro.

Levy e Helene (2000) e Levy (2001), estudando concretos com substituição de

agregado graúdo natural por agregado reciclado de alvenaria encontrou, nos concretos de fc

igual a 20 MPa, valores de absorção de água de 7,4 % para o de referência e de 7,8 %, 11,2 %

e 12 % para os concretos com substituição de 20 %, 50 % e 100 % de agregado natural por

reciclado, respectivamente. Para os mesmos concretos, os valores de índice de vazios foram

de 16,0 % para o de referência e de 14,9 %, 20,4 % e 23,1 % para os concretos com reciclado.

No mesmo estudo, para os concretos de fc igual a 30 MPa, os resultados de absorção de água

foram de 6,6 % para o de referência e 7,6 %, 9,5 % e 11,7 % para as substituições de 20 %,

50 % e 100 %, respectivamente. Os índices de vazios foram de 14,6 % para o concreto de

referência e de 13,5 %, 19,5 % e 22,8 % para os concretos com reciclado.

96

De acordo com os resultados apresentados pelos pesquisadores pode-se observar

que, no caso específico de concretos com substituição de agregado graúdo natural por

reciclado de alvenaria, os teores de absorção de água cresceram, nos concretos com reciclado

em relação aos de referência, de 5,4 % até 77 %, para valores de fc variando de 20 MPa a

30 MPa e teores de substituição de 20 % a 100 %. Pode-se observar, também, que para os

mesmos concretos, a variação dos índices de vazios foi de 7 %, a menor, até 56 %, a maior,

para os concretos com reciclado em relação aos concretos com agregado natural.

A Tabela 5.10 apresenta os resultados dos ensaios de absorção de água, índice de

vazios e massa específica dos concretos estudados na presente pesquisa. A Tabela A.4 do

ANEXO mostra os dados dos ensaios realizados.

Os resultados apresentados mostram a tendência de aumento dos teores de

absorção de água e índice de vazios nos concretos com agregado reciclado em relação aos

concretos de referência.

TABELA 5.10 - Absorção, índice de vazios e massa específica dos concretos ensaiados.


Absorção (%)

Índice de vazios (%)

M. específica real média (kg/dm3)

Ref.1 1 : 3,5 0 6,20 13,70 2,572 A1 1 : 3,5 25 8,37 17,50 2,536 B1 1 : 3,5 50 10,00 19,90 2,484 C1 1 : 3,5 75 12,33 23,40 2,471 D1 1 : 3,5 100 12,79 23,60 2,409

Ref.2 1 : 5,0 0 6,90 15,10 2,571 A2 1 : 5,0 25 8,44 17,50 2,520 B2 1 : 5,0 50 9,95 19,80 2,476 C2 1 : 5,0 75 12,62 23,70 2,467 D2 1 : 5,0 100 13,39 24,30 2,397

Ref.3 1 : 6,5 0 8,08 17,20 2,566 A3 1 : 6,5 25 10,09 20,30 2,531 B3 1 : 6,5 50 11,17 21,60 2,474 C3 1 : 6,5 75 12,87 24,00 2,454 D3 1 : 6,5 100 15,12 26,70 2,403

Conforme mostra a Tabela 5.10, os valores de absorção de água variaram de

6,20 % a 8,08 % nos concretos de referência, do mais rico para o mais pobre,

97

respectivamente. Nos concretos com agregado graúdo reciclado as variações foram de 8,37 %,

no traço A1 (traço de 1 : 3,5 com 20 % de substituição) até 15,12 %, do traço D3 (traço de

1 : 6,5 com 100 % de substituição). Para os índices de vazios os resultados mostram a

variação de 13,7 % a 17,2 % nos concretos de referência e de 17,5 % até 26,7 % nos concretos

com agregado graúdo reciclado. Existe coerência nos resultados, pois, à medida que se

enriquecem os traços se produz concreto mais denso e, portanto, com menor índice de vazio.

Com relação às massas específicas dos concretos, os resultados apontam a

tendência de diminuição dos valores à medida que se aumentam os teores de substituição do

agregado, o que é coerente, uma vez que o agregado reciclado é mais leve que o agregado

natural britado.

Pode-se observar que os aumentos relativos de absorção de água, nos concretos

com 100 % de agregado graúdo reciclado em relação aos concretos de referência, foram de

106,3 % para os traço 1 : 3,5, de 94,1 % para os traço 1 : 5,0 e de 87,1 % para os traço 1 : 6,5.

Estes resultados mostram que, na medida em que se enriquece os traços, tornam-se maiores as

diferenças relativas de absorção de água entre o concreto de referência e o concreto com

100 % de reciclado, indicando que nos traços pobres, mesmo os concretos de referência

apresentam altos índices de vazios e de absorção de água.

5.3.2 Resistência à compressão

Segundo Metha e Monteiro (1994), nos sólidos existe uma relação fundamental

inversa, entre porosidade (fração de volume de vazios) e resistência. Portanto, no concreto,

por se tratar de um material de várias fases, a porosidade de cada componente pode se tornar

fator limitante da resistência. Nos concretos com agregados naturais, geralmente densos e

resistentes, a porosidade da matriz, que é a pasta de cimento endurecida, assim como a zona

de transição entre a matriz e o agregado graúdo, é que influenciam esta propriedade. Contudo,

em se tratando de concretos com agregados reciclados, a porosidade do agregado pode

definitivamente influenciar na resistência à compressão.

A bibliografia aponta valores de resistências a compressão geralmente menores

para concretos com agregados reciclados em relação aos concretos convencionais.

Zordan (1997), estudando concretos com diferentes amostras de agregados

reciclados, encontrou valores de resistência à compressão, em média, entre 7 e 51 % menores

que os concretos de referência.

98

Traços

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

1 : 3,5 1 : 5,0 1 : 6,5

Res

istê

nci

as (

MP

a)

Referência

A-25% Agr

B-50% Agr

C-75% Agr

D-100% Agr

Idade: 3 dias

Conforme citado anteriormente, Levy e Helene (2000) verificaram para os

concretos com agregado graúdo reciclado de alvenaria estudados, reduções entre 23 a 37 %

nas resistências à compressão em relação aos concretos de referência.

5.3.2.1 Resistência à compressão aos 3 dias de idade

A Tabela 5.11 apresenta os resultados de resistência a compressão dos concretos

aos 3 dias de idade. As Tabelas A.5, A.6 e A.7 do ANEXO apresentam as resistências de

todos os corpos-de-prova ensaiados.

Para uma melhor visualização estes resultados são apresentados em histogramas

na Figura 5.5.

TABELA 5.11 - Resistência à compressão aos 3 dias de idade.

Percentuais de substituição (%) Traços/Resistências 0 25 50 75 100

1 : 3,5 Ref1 A1 B1 C1 D1 Resistência (MPa) 17,4 14,0 11,5 10,3 9,7



FIGURA 5.5 - Resistência à compressão aos 3 dias de idade.

99

Analisando os resultados mostrados na Tabela 5.11 e Figura 5.5, pode-se ver que

à medida que se aumenta os teores de substituição dos agregados as resistências diminuem,

chegando a um valor de 9,7 MPa, no traço D1, 1 : 3,5, com 100 % de substituição, o que

equivale a uma redução de 44,3 % em relação ao de referência que apresentou resistência de

17,4 MPa. Pode-se observar, também, que quanto mais pobres são os traços menores são

estas diferenças. Por exemplo, no traço A3, 1 : 6,5, com 25 % de substituição a redução foi

de apenas 5,9 % em relação ao concreto de referência de mesmo traço.

Pode-se ver com mais clareza o comportamento dos concretos com agregado

reciclado em relação a esta propriedade, observando os percentuais de resistência alcançados

por eles aos 3 dias de idade, em relação aos concretos de referência, apresentados na Tabela

5.12.

TABELA 5.12 - Percentuais de resistência à compressão alcançados pelos concretos com reciclado, em relação aos concretos de referência, aos 3 dias.

Traços estudados (%) Traços (1 : m) A B C D Ref.

Percentuais alcançados 1 : 3,5 80,5 66,1 59,2 55,7 100

1 : 5,0 82,1 74,7 62,1 57,9 100

1 : 6,5 94,1 82,4 70,6 64,7 100 Média (%) 85,6 74,4 64,0 59,4 100

Nos resultados mostrados na Tabela 5.12, tem-se uma visão geral da redução

crescente de resistência dos concretos com agregado reciclado, à medida que se aumenta o

teor de substituição. Para os traços de 1 : 3,5, os percentuais alcançados em relação aos

concretos de referência variaram de 80,5 %, com 25 % de substituição, a 55,7 %, com 100%

de agregado graúdo reciclado. No traço mais pobre, 1 : 6,5, estes percentuais variaram de 94,1

% a 64,7 %, nos traços com 25 % e 100 % de substituição, respectivamente.

Os resultados de resistência à compressão apresentados, os quais mostram

reduções de valores para os concretos com agregado reciclado, em relação aos concretos de

referência, comprovam a influência da porosidade do agregado, nesta propriedade do concreto

endurecido. Os resultados apontam, também, que estas reduções nos valores de resistência

vão se tornando relativamente menores à medida que se empobrecem os traços. Obviamente

que, nos traços mais pobres, existe uma maior quantidade de agregados e menor quantidade

100

Traços

0

5

10

15

20

25

1 : 3,5 1 : 5,0 1 : 6,5

Res

istê

nci

as (

MP

a)

Referência

A-25 % Agr

B-50 % Agr

C-75 % Agr

D-100 % Agr

Idade: 7 dias

de pasta. Portanto, este comportamento pode ser atribuído ao alto teor de absorção de água

verificado nos agregado reciclado utilizado, que retendo água nos poros permite um provável

efeito de “cura úmida interna” na fase de endurecimento da pasta. Esta justificativa é descrita

por Neville (1997) ao se referir aos concretos com agregados leves com altas taxas de

absorção de água.


Os resultados de resistência a compressão dos concretos aos 7 dias de idade são

mostrados na Tabela 5.13 e Figura 5.6. As Tabelas A.8, A.9 e A.10 do ANEXO, trazem os

dados totais dos ensaios realizados.




1 : 5,0 Ref2 A2 B2 C2 D2 Resistência (MPa) 1 3,5 11,2 10,1 8,6 8,2



101

Os percentuais de ganho de resistência, de 3 para 7 dias de idade, de todos os

traços estudados estão apresentados na Tabela 5.14.

TABELA 5.14 - Percentuais de ganho de resistência à compressão de 3 para 7 dias de idade.

Traços estudados Traços (1 : m)

Ref A B C D

Percentuais de ganho de resistência (%) 1 : 3,5 28,2 32,1 33,0 37,9 39,2

1 : 5,0 42,1 43,6 42,3 45,8 49,1

1 : 6,5 45,1 45,8 47,6 50,0 51,5 Média (%) 38,5 40,5 41,0 44,5 46,6

A partir dos resultados de resistência à compressão aos 3 dias de idade, até os

mostrados na Tabela 5.13 e Figura 5.6, e nas demais idades tradicionalmente avaliadas, o

parâmetro mais importante a se observar em relação à esta propriedade é o percentual de

ganho de resistência até cada idade.

Observa-se nos valores mostrados nas Tabelas 5.11, 5.13 e 5.14, que os

crescimentos das resistências de 3 para 7 dias de idade foram maiores nos concretos com

agregado reciclado, em relação aos concretos de referência. Percentualmente, estes ganhos de

resistência foram crescentes à medida que se aumentou o teor de substituição e da mesma

forma, quando se diminuiu o consumo de cimento, ou seja, se produziu concretos mais

pobres.

Pode-se ver, nos resultados mostrados na Tabela 5.14, que estes percentuais de

ganho de resistência variaram de 28,2 a 45,1 % nos concretos de referência do mais rico para

o mais pobre, respectivamente, e de 39,2 a 51,5 % nos concretos com 100 % de substituição,

também do mais rico para o mais pobre, respectivamente. Novamente pode-se atribuir tal

comportamento, ao efeito de “cura úmida interna” na fase de endurecimento da pasta

(NEVILLE, 1997).

A Tabela 5.15 apresenta os percentuais de resis tência alcançados aos 7 dias de

idade, pelos concretos com agregado reciclado em relação aos concretos de referência.

Os resultados apresentados na Tabela 5.15, em relação aos valores mostrados na

Tabela 5.12, evidencia, mais uma vez, o maior ganho de resistência de 3 para 7 dias de idade

102

nos concretos com agregado reciclado. As médias de valores alcançadas, em relação aos

concretos de referência, na idade de 3 dias, variaram de 59,4 a 85,6 %, enquanto aos 7 dias a

variação foi de 62,9 a 86,8 %.

TABELA 5.15 - Percentuais de resistência à compressão alcançados pelos concretos com reciclado, em relação aos concretos de referência, aos 7 dias.

Traços estudados Traços (1 : m) A B C D Ref.

Percentuais alcançados (%) 1 : 3,5 83,0 68,6 63,7 60,5 100

1 : 5,0 83,0 74,8 63,7 60,7 100

1 : 6,5 94,6 83,8 73,0 67,6 100

Média (%) 86,8 75,7 66,8 62,9 100


Os resultados de resistência à compressão dos concretos em estudo, aos 28 dias de

idade, estão apresentados na Tabela 5.16 e Figura 5.7. As Tabelas A.11, A.12 e A.13 do

ANEXO apresentam as resistências de todos os corpos-de-prova ensaiados.

Para uma análise comparativa os percentuais de ganho de resistência da idade

de 7 dias para a idade de 28 dias são mostrados na Tabela 5.17

A Tabela 5.18 mostra os percentuais de resistência alcançados aos 28 dias de

idade, pelos concretos com agregado reciclado em relação ao concreto de referência,

permitindo, assim, uma análise comparativa.






103

Traços

0

5

10

15

20

25

30

35

1 : 3,5 1 : 5,0 1 : 6,5

Res

istê

nci

as (

MP

a)

Referência

A-25 % Agr

B-50 % Agr

C-75 % Agr

D-100 % Agr

Idade: 28 dias




Ref A B C D


1 : 5,0 31,1 42,0 43,6 47,7 51,2

1 : 6,5 47,3 47,1 48,4 55,6 60,0 Média (%) 36,6 40,7 43,1 46,1 49,7

TABELA 5.18 - Percentuais de resistência à compressão alcançados pelos concretos com reciclados, em relação aos concretos de referência, aos 28 dias.



1 : 5,0 89,8 81,9 71,8 68,9 100 1 : 6,5 94,5 84,4 77,1 73,4 100

Média (%) 89,4 79,3 71,4 68,6 100

Os valores apresentados nas Tabelas 5.16 e 5.17 e Figura 5.7 mostram que o

104

comportamento dos concretos, em relação ao ganho de resistência de 7 para 28 dias de idade,

foi semelhante ao que ocorreu de 3 para 7 dias. Nota-se, no entanto, que nos concretos com

percentual de substituição a partir de 50 %, os percentuais médios de ganho de resistência

tiveram maiores aumentos, em relação às idades anteriores, à medida que se aumentavam os

teores de substituição, sugerindo, mais uma vez, o efeito de “cura úmida interna” na fase de

endurecimento da pasta (NEVILLE, 1997).

Novamente, pode-se observar, pelos resultados apresentados nas Tabelas 5.15 e

5.18, que dos 7 para 28 dias de idade os ganhos de resistência foram aumentando

gradativamente à medida que se aumentavam os percentuais de substituição. Enquanto os

concretos com 25 % de substituição passaram de um alcance médio de 86,8 % aos 7 dias de

idade, para 89,4 % aos 28 dias, os concretos com 100 % de substituição aumentaram de 62,9

% para 68,6 %. Isto em relação aos concretos de referência.


As resistências à compressão dos concretos em estudo, aos 56 dias de idade, estão

apresentadas na Tabela 5.19 e Figura 5.8. As Tabelas A.14, A.15 e A.16 do ANEXO

apresentam as resistências de todos os corpos-de-prova ensaiados.

A Tabela 5.20 apresenta os percentuais de ganho de resistência de 28 até 56 dias

de idade, tanto pelos concretos de referência quanto pelos concretos com agregado graúdo

reciclado, permitindo, assim, uma análise comparativa entre eles, em relação a esta

propriedade, até esta idade.






105

Traços

0

5

10

15

20

25

30

35

40

1 : 3,5 1 : 5,0 1 : 6,5

Res

istê

nci

as (

MP

a)

Referência

A-25 % Agr

B-50 % Agr

C-75 % Agr

D-100 % Agr

Idade: 56 dias

FIGURA 5.8 - Resistência a compressão aos 56 dias de idade.



Ref A B C D


1 : 5,0 27,1 30,8 35,9 30,7 26,2

1 : 6,5 31,2 30,1 35,9 34,5 20,0

Média (%) 29,1 30,1 35,5 30,6 22,2

Observando os resultados de ganho de resistência de 28 até 56 dias de idade,

mostrados na Tabela 5.20, nota-se que, em relação aos ganhos de resistência ocorridos de 7

até 28 dias, houve redução no percentual de ganho em todos os traços. Este fato mostra que,

neste intervalo de tempo, houve uma redução no grau de hidratação do cimento nos concretos.

Este comportamento é normal, uma vez que atualmente têm-se cimentos muito finos, com

altos graus de hidratação já nas primeiras idades.

Pode-se constatar, observando os resultados apresentados nas Tabelas 5.19 e 5.20

e Figura 5.8 que no período de 28 até 56 dias de idade os ganhos de resistência à compressão

nos concretos de referência e naqueles com agregado reciclado foram, em termos percentuais,

de valores muito aproximados, independentemente dos traços e dos teores de substituição

utilizados, à exceção dos concretos com 50 % de substituição que obtiveram valores

percentuais um pouco maiores e ainda dos concretos com 100 % de substituição, com

menores valores.

106

Analisando as médias de ganho de resistência, mostradas na Tabela 5.20, pode-se

ver que houve um crescimento gradativo de resistência do concreto de referência para o

concreto com 25 % de substituição, até o concreto com 50 % de substituição. Para teores de

substituição acima de 50 % há um decréscimo também gradativo para o concreto com 75 %

até àquele com 100 % de agregado reciclado. Tal acontecimento mostra que para os traços

estudados, com os materiais utilizados, o melhor percentual de substituição para se obter

maior ganho de resistência final, é o de 50 %. Fica evidente aqui, mais uma vez, o efeito de

“cura úmida interna” que proporciona melhor ganho de resistência nos concretos com

reciclado e, evidencia ainda, que acima de 50 % de substituição há um excesso de agregados

frágeis, fazendo deles o limitante da resistência do concreto.

A Tabela 5.21 mostra os percentuais de resistência à compressão alcançados aos

56 dias de idade, pelos concretos com agregado reciclado em relação aos concretos de

referência.

TABELA 5.21 - Percentuais de resistência à compressão alcançados pelos concretos com reciclados, em relação aos concretos de referência, aos 56 dias.



1 : 5,0 92,4 87,6 73,8 68,4 100

1 : 6,5 93,7 87,4 79,0 67,1 100

Média (%) 90,1 83,3 72,4 64,9 100

Comparando os valores mostrados na Tabela 5.21 com os valores da Tabela 5.18,

observa-se, novamente, a tendência de crescimento dos ganhos percentuais de resistência,

partindo do concreto de referência, passando pelo concreto com 25 % de substituição, até

àquele com 50 % de substituição (onde aconteceu o maior ganho), e depois a queda gradual

até o concreto com 100 % de agregado reciclado, conforme explicado anteriormente.

5.3.3 Resistência à tração por compressão diametral

Segundo Mehta e Monteiro (1994), estudando concretos com resistência à

107

compressão ente 7 e 62 MPa, a razão entre a resistência à tração direta e a resistência à

compressão está, geralmente, em torno de 7 % a 11 % e, por essa razão, a maioria dos

elementos estruturais é projetada sob a condição de que o concreto não resistirá às tensões de

tração. Os autores, no entanto, chamam a atenção para o fato de que a fissuração do concreto

é, geralmente, causada por uma ruptura por tração devida à retração por secagem ou redução

de temperatura. Ainda, quando o concreto é solicitado à flexão, como nos pavimentos

rodoviários, o que determina a resistência é uma combinação das tensões de tração,

compressão e cisalhamento.

Mehta e Monteiro (1994), afirmam ser válida a suposição de que exista uma

relação direta entre a resistência à compressão e a resistência à tração. Porém, alertam que

este pode não ser o caso geral já que esta relação pode ser influenciada por fatores tais como

os métodos de avaliação, a qualidade do concreto e as características dos agregados.

5.3.3.1 Resistência à tração por compressão diametral aos 7 dias de idade

A Tabela 5.22 e Figura 5.9 mostram os resultados dos ensaios de resistência à

tração por compressão diametral dos concretos, com a idade de 7 dias. As Tabelas A.17, A.18

e A.19 do ANEXO trazem as resistências à tração, aos 7 dias de idade, dos corpos-de-prova

ensaiados.

A Tabela 5.23 apresenta os valores das resistências à tração e resistências à

compressão, aos 7 dias de idade, bem como a razão entre os valores destas resistências, em

percentual, para um estudo comparativo.

TABELA 5.22 - Resistência à tração aos 7 dias de idade.





108

Traços

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

1 : 3,5 1 : 5,0 1 : 6,5

Res

istê

ncia

s (M

Pa)

Referência

A-25% Agr

B-50% Agr

C-75% Agr

D-100% Agr

Idade: 7 dias

FIGURA 5.9 - Resistência à tração aos 7 dias de idade.

TABELA 5.23 - Valores de resistência à tração e resistência à compressão e a razão tração/compressão, em percentual, aos 7 dias de idade.

Percentuais de substituição (%)

Traços/Resistências 0 25 50 75 100

1 : 3,5 Ref A1 B1 C1 D1 Res. À compressão (MPa) 22,3 18,5 15,3 14,2 13,5 Res. À tração (MPa) 2,61 2,39 2,10 1,94 1,91 Razão tração/comp. (%) 11,7 12,9 13,7 13,7 14,1



Média geral (%) 12,8 14,1 13,9 14,0 14,2

Pode-se concluir, através da análise dos resultados apresentados nas Tabelas 5.22

e 5.23 e Figura 5.9, que o comportamento, em relação à resistência à tração, dos concretos

com agregado reciclado, comparativamente aos concretos de referência, foi semelhante ao

verificado nas comparações das resistências à compressão, onde os concretos com agregado

reciclado alcançaram menores valores que os concretos com agregado natural. No entanto,

109

estas reduções foram percentualmente menores, o que pode ser observado analisando o

desempenho relativo tração/compressão dos concretos, nesta idade. Nota-se que os concretos

com reciclado obtiveram melhores desempenhos. Enquanto a média alcançada pelos

concretos de referência foi de 12,8 % (tração/compressão), os concretos com agregado

reciclado atingiram 14,2 % de média.

Segundo Buttler e Machado Júnior (2004), a resistência à tração do concreto é

influenciada basicamente pelas características da matriz e da zona de transição. Os autores

afirmam que os agregados reciclados com superfícies ásperas e irregulares e com partículas

angulares favorecem a resistência à tração, pois provocam a retenção de grande quantidade de

partículas de cimento na sua superfície, resultando numa excelente aderência entre agregado e

pasta. Portanto, os resultados apresentados mostrando um melhor desempenho dos concretos

com reciclado em relação a esta propriedade, são coerentes.

No estudo realizado por Mehta e Monteiro (1994), citado anteriormente, os

valores das razões entre resistência à tração e resistência à compressão se situaram entre 7 % e

11 %. Nos resultados apresentados na Tabela 5.23 pode-se notar que as razões entre

resistência à tração e resistência à compressão, mesmo para os concretos de referência, são

superiores a 11 %. No entanto, os autores afirmam que o ensaio realizado por compressão

diametral, comparado com o ensaio de tração direta, superestima a resistência de 10 % a

15 %, o que certamente ocorreu em todos estes ensaios realizados.

A Tabela 5.24 mostra os percentuais de resistência à tração por compressão

diametral alcançados aos 7 dias de idade, dos concretos com agregado reciclado em relação

aos concretos de referência, permitindo, assim, uma análise comparativa.

TABELA 5.24 - Percentuais de resistência à tração alcançados pelos concretos com reciclado, em relação aos concretos de referência, aos 7 dias.



1 : 5,0 96,6 81,7 66,3 65,1 100 1 : 6,5 97,1 84,3 78,4 71,6 100

Média (%) 95,1 82,2 73,0 70,0 100

Comparando os percentuais de resistência à tração alcançados pelos concretos

com reciclado, em relação aos concretos de referência, apresentados na Tabela 5.24, com os

110

Traços

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

1 : 3,5 1 : 5,0 1 : 6,5

Res

istê

ncia

s (M

Pa)

Referência

A-25 % Agr

B-50 % Agr

C-75 % Agr

D-100 % Agr

Idade: 28 dias

percentuais de resistência à compressão, também alcançados pelos concretos com reciclado,

em relação aos concretos de referência, mostrados na Tabela 5.15, verifica-se que os

concretos com agregado reciclado, quando comparados com os concretos convencionais, têm

melhor desempenho à tração que à compressão. Enquanto as médias de resistência à

compressão alcançadas pelos concretos com reciclado, em relação aos de referência, ficaram

entre 62,9 % e 86,8 % (Tabela 5.15), a Tabela 5.24 mostra que em relação às resistências à

tração o intervalo foi de 70,0 % a 95,1 %.

5.3.3.2 Resistência à tração por compressão diametral aos 28 dias de idade

A Tabela 5.25 e Figura 5.10 mostram os resultados dos ensaios de resistência à

tração por compressão diametral, na idade de 28 dias.

TABELA 5.25 - Resistência à tração aos 28 dias de idade.


1 : 3,5 Ref A1 B1 C1 D1 Resistência (MPa) 3,44 2,93 2,86 2,36 2,34



FIGURA 5.10 - Resistência à tração aos 28 dias de idade.

111

As Tabelas A.20, A.21 e A.22 do ANEXO trazem as resistências à tração, aos 28

dias, de todos os corpos-de-prova ensaiados.

A Tabela 5.26 apresenta os valores das resistências à tração e resistências à

compressão alcançadas aos 28 dias de idade e as razões entre estas resistências. Estes valores

permitem uma análise comparativa dos desempenhos alcançados até 7 dias, apresentados na

Tabela 5.23, e, depois, até 28 dias de idade.

TABELA 5.26 - Valores de resistência à tração e à compressão e a razão tração/compressão, em percentual, aos 28 dias de idade.


1 : 3,5 Ref A1 B1 C1 D1 Res. À compressão (MPa)

29,3 24,6 21,0 19,2 18,6

Res. À tração (MPa) 3,44 2,93 2,86 2,36 2,34 Razão tração/comp. (%) 11,7 11,9 13,6 12,3 12,6


17,7 15,9 14,5 12,7 12,4



10,9 10,3 9,2 8,4 8,0


Média geral (%) 12,6 12,9 13,7 13,8 13,8

Analisando os resultados apresentados nas Tabelas 5.23 e 5.26 pode-se ver que de

7 para 28 dias de idade há um pequeno decréscimo nos percentuais de ganho de resistência à

tração em relação às resistências á compressão, ou seja, diminuem os valores das razões

resistência à tração/resistência à compressão.

De acordo com Mehta e Monteiro (1994), fatores relacionados às propriedades da

matriz e da zona de transição do concreto parecem determinar a relação entre as resistências à

compressão e a razão resistência à tração/resistência à compressão. Dentre estes fatores os

autores citam o tempo de cura, afirmando que a razão resistência à tração/compressão diminui

112

10

12

14

16

18

20

22

24

26

28

0,50 0,65 0,85

Relação a/c

Ec

(GP

a)

Referência

A-25 % Agr

B-50 % Agr

C-75 % Agr

D-100 % Agr

com a idade de cura.

Este comportamento pode ser verificado comparando os percentuais de ganho de

resistência à compressão de 7 para 28 dias de idade, mostrados na Tabela 5.17, e os resultados

de percentuais de ganho de resistências à tração, também de 7 para 28 dias de idade,

apresentados na Tabela 5.27. Enquanto na resistência à compressão os ganhos ficaram entre

36,6 % e 49,7 %, na resistência à tração estes percentuais de ganho situaram-se entre 34,7 % e

45,0 %.

TABELA 5.27 - Percentuais de ganho de resistência à tração de 7 para 28 dias de idade.

Traços estudados Traços (1 : m) Ref A B C D


1 : 5,0 29,1 30,8 37,8 59,5 50,9 1 : 6,5 43,1 35,4 47,7 51,3 61,6

Média (%) 34,7 29,6 40,5 44,1 45,0

5.3.4 Módulo de deformação

A Figura 5.11 apresenta de forma gráfica os resultados de módulo de deformação

em função dos traços e relações a/c dos concretos de referência e concretos com agregado

reciclado.

113

FIGURA 5.11 - Módulo de deformação aos 28 dias de idade

A Tabela 5.28 mostra os resultados de módulo de deformação em função dos

traços e relações a/c, e correlaciona os valores de módulo dos concretos com reciclado e

concretos de referência.

TABELA 5.28 - Valores de módulo de deformação de todos os concretos e relações reciclado/referência, aos 28 dias de idade.


Módulo de deformação (GPa)

Relações reciclado/referência

Ref.1 1 : 3,5 0 26,5 1,00 A1 1 : 3,5 25 23,8 0,90 B1 1 : 3,5 50 21,7 0,82 C1 1 : 3,5 75 17,6 0,66 D1 1 : 3,5 100 16,6 0,63

Ref.2 1 : 5,0 0 22,3 1,00 A2 1 : 5,0 25 20,1 0,90 B2 1 : 5,0 50 18,9 0,85 C2 1 : 5,0 75 15,1 0,68 D2 1 : 5,0 100 14,1 0,63

Ref.3 1 : 6,5 0 19,0 1,00 A3 1 : 6,5 25 17,2 0,91 B3 1 : 6,5 50 15,5 0,82 C3 1 : 6,5 75 12,5 0,66 D3 1 : 6,5 100 11,1 0,58

Conforme citado anteriormente vários estudos apontam para uma diminuição do

módulo de deformação nos concretos com agregado reciclado em relação aos concretos

convencionais, uma vez que os materiais que compõem os resíduos são geralmente mais

porosos que os agregados naturais.

Os resultados da Figura 5.11 e Tabela 5.28 mostram que os concretos com

agregado reciclado apresentaram módulos de deformação inferiores aos apresentados pelos

concretos de referência. Nos traços de 1: 3,5 e 1 : 5,0 as variações ficaram entre 10 % e 37 %

menores, nas substituições de 25 % e 100 %, respectivamente. No traço de 1 : 6,5 as

variações foram de 9 % a 42 % menores.

À medida que se aumentou a quantidade de agregado graúdo reciclado em

114

substituição ao natural, obteve-se menores módulos de deformação. Este comportamento é

coerente, pois, segundo Mehta e Monteiro (1994), quanto maior for o teor de agregado denso

e de alto módulo de deformação numa mistura de concreto, maior será o módulo de

deformação do concreto. Obviamente que, quanto maior for o teor de agregado mais poroso e

frágil, com menor módulo de deformação, menor será o módulo de deformação do concreto.

Os resultados obtidos estão, portanto, de acordo com a bibliografia que aponta

reduções de até 40 % nos módulos de deformação dos concretos com agregado reciclado, em

relação aos concretos convencionais.

No entanto, no que se refere à influência das resistências à compressão dos

concretos nos percentuais de redução dos módulos de deformação, a bibliografia aponta

divergências. Ravindrarajah (1998), citado por Levy (2001), afirma que as diferenças são

maiores para concretos com resistências à compressão mais elevadas. Os resultados

encontrados por Leite (2001) apontam maiores reduções nos concretos mais pobres e com

menores resistências à compressão. Levy (2001), estudando concretos com agregado

reciclado, com fc iguais a 20, 30 e 40 MPa, para os concretos com agregado reciclado de

alvenaria apontou maiores diferenças naqueles de menores resistências, ou seja, de fc igual a

20 MPa.

Pode-se observar nos resultados da Tabela 5.28 que, embora o traço mais pobre,

D3, tenha apresentado a maior redução percentual no módulo de deformação, em relação ao

traço de referência, praticamente não houve influência dos traços nessas reduções relativas

entre os concretos de referência e os concretos com reciclado, e tão somente os teores de

substituição exerceram influência.

115

6 CONSIDERAÇÕES FINAIS

Na atualidade, é incontestável que governos e sociedades organizadas em todo o

planeta têm se voltado para os conceitos do desenvolvimento sustentável.

A devastação das reservas minerais naturais e o acúmulo de resíduos resultantes

dos processos produtivos da construção civil têm preocupado e, ao mesmo tempo, incentivado

as autoridades competentes de todos os segmentos afins, na busca por mecanismos de

reciclagem e reuso destes resíduos para obtenção de novos produtos.

Conforme proposto, os objetivos desta pesquisa foram os de contribuir e avançar

no conhecimento do uso dos agregados reciclados de resíduos de construção e demolição,

RCD, para produção de concreto. Para tal propósito, nesta pesquisa, avaliaram-se as

propriedades físicas do agregado graúdo natural britado, do agregado miúdo natural e do

agregado graúdo reciclado utilizado, bem como a influência nas propriedades do concreto

produzido, em seu estado fresco e em seu estado endurecido, quando se fizer a substituição

total ou parcial do agregado graúdo natural britado, por agregado de resíduo reciclado.

6.1 QUANTO ÀS PROPRIEDADES DO AGREGADO

1. O agregado reciclado utilizado teve em sua composição uma maioria de

fragmentos do Grupo 3 e do Grupo 1 (ABNT, NBR-15116:2004),

configurando, portanto, ser um agregado de resíduo misto (ARC);

2. O agregado reciclado apresentou uma absorção de água média de 12,93 %,

com aproximadamente 90 % da absorção total ocorrendo no primeiro minuto

de imersão. Esta taxa de absorção está bem acima da taxa encontrada para a

maioria dos agregados usados tradicionalmente nos concretos;

3. A composição granulométrica do agregado reciclado se apresentou bem

distribuída;

4. Os resultados dos ensaios apontaram menores densidades do agregado

reciclado em comparação com o agregado graúdo natural britado, devido à sua

116

composição, na maioria, de fragmentos de material mais poroso;

5. O índice de desgaste por abrasão “Los Angeles” do agregado reciclado, de

62 %, ficou acima do índice máximo de 50 %, recomendado pela NBR-7211

(ABNT, 2005), para agregado natural ou resultante do britamento de rochas,

utilizados na produção de concreto.

6.2 QUANTO ÀS PROPRIEDADES DO CONCRETO NO ESTADO FRESCO

1. As massas específicas dos concretos, no estado fresco, confeccionados com

agregado reciclado apresentaram valores menores que aquelas apresentadas

pelos concretos de referência. As reduções foram maiores na medida em que se

aumentaram os teores de substituição, variando no intervalo de 3 % a 13 %

para os teores de 25 % e 100 % de substituição, respectivamente;

2. A substituição do agregado graúdo natural pelo reciclado influenciou na

medida de abatimento do tronco cone. À medida que se aumentava o teor de

substituição, perdia-se abatimento. No entanto, a pesquisa mostrou que se

houver a compensação da água absorvida pelo reciclado, na água de

amassamento, é possível confeccionar concretos com estes materiais dentro

das características de trabalhabilidade propostas;

3. Os tempos para perda de abatimento dos concretos com este agregado graúdo

reciclado utilizado, variaram de 120 a 135 minutos. Estes valores ficaram

próximos aos apresentados pelos concretos de referência e mostraram a

possibilidade de se efetuar a mistura, o transporte, o lançamento e o

adensamento em tempo hábil.

6.3 QUANTO ÀS PROPRIEDADES DO CONCRETO NO ESTADO ENDURECIDO

1. Aos 28 dias de idade os concretos com agregado reciclado apresentaram

valores de absorção de água superiores aos valores obtidos com os concretos

de referência. Os percentuais de aumento relativo entre concretos de referência

117

e concretos com 100 % de agregado graúdo reciclado, ficaram entre 87,1 % no

traço mais pobre e 106,3 % no traço mais rico. Os resultados mostram a

natureza porosa dos concretos com agregado reciclado estudados, com altos

índices de vazios e menores valores de massa específica;

2. As resistências à compressão axial, dos concretos com agregado reciclado, em

todas as idades avaliadas, foram inferiores às atingidas pelos concretos de

referência;

3. Até 28 dias de idade os concretos com agregado reciclado têm maiores ganhos

médios de resistência à compressão, em relação aos ganhos dos concretos de

referência. Relativamente, os percentuais de ganho crescem à medida que se

aumentam os percentuais de substituição. No entanto, de 28 para 56 dias de

idade, os ganhos médios de resistência foram crescentes somente até o

percentual de 50 % de substituição, decrescendo a partir deste valor, até 100 %

de substituição;

4. Nos traços estudados com estes materiais utilizados, o melhor percentual de

substituição, para se obter melhor ganho relativo de resistência final, é o de

50 %. Acima de 50 % de substituição há um excesso de agregados frágeis,

fazendo deles o limitante da resistência do concreto;

5. As resistências à tração por compressão diametral, dos concretos com

agregado reciclado, nas idades avaliadas, foram inferiores às atingidas pelos

concretos de referência. No entanto, em comparação com o desempenho em

relação às resistências à compressão, estas reduções foram menores. Aos 28

dias de idade os concretos com 100 % de agregado graúdo reciclado

alcançaram, em média, 75 % da resistência dos concretos de referência ;

6. A substituição do agregado graúdo natural britado por agregado reciclado

produziu concretos com menores valores de módulo de deformação. As

reduções médias ficaram no intervalo de 9,85 % a 38,6 %, nos percentuais de

substituição de 25 % e 100 %, respectivamente. Não houve influência

significativa dos traços nas reduções dos módulos de deformação.

118

6.4 CONCLUSÕES

1. A utilização deste agregado graúdo reciclado de resíduos de construção,

oriundo da etapa construtiva das alvenarias de uma obra do município de

Goiânia/GO, em substituição ao agregado graúdo natural britado, pode

produzir concretos com boas propriedades mecânicas de resistência à

compressão, resistência à tração e módulo de deformação.

2. Os resultados positivos aprovam a utilização dos concretos com agregado

reciclado, incentivando governos e comunidades a se engajarem na busca por

reciclagem destes entulhos, diminuindo as deposições irregulares, que

degradam o meio ambiente e geram altos custos para os municípios em

medidas de saneamento e, desta forma, promover melhor qualidade de vida

para as pessoas.

6.5 SUGESTÕES PARA FUTURAS PESQUISAS

1. Influência do agregado de resíduo da construção, oriundo de outra etapa do

processo construtivo nas propriedades do concreto;

2. Estudo da heterogeneidade e absorção de água dos concretos com RCD,

visando seu uso como concreto estrutural;

3. Influência da condição de saturação/umidade do agregado reciclado no

desempenho do concreto no estado fresco e no estado endurecido;

4. Estudo de traços de concreto com RCD para confecção de blocos pré-

moldados utilizados em alvenarias sem função estrutural;

5. Metodologia para avaliar os custos do RCD em comparação com agregados

naturais.

119

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124

TOPÇU, I. B.; SENGEL, S. Properties of concretes produced with waste concrete aggregate. Cement and concrete research, 34 (2004) 1307 - 1312. Disponível em <http://www.sciencedirect.com/science> acesso em 24 set. 2005. TORRING, M. Management of construction and demolition waste streams. In: MATERIALS AND TECHNOLOGIES FOR SUSTAINABLE CONSTRUCTION – CID WORLD BUILDING CONGRESS, 1998, Gavle, Sweden. Anais… Gavle: Kichan Fahstedt, KTH, 1998. p. 1911-1918. ZORDAN, S. E. A utilização do entulho como agregado, na confecção do concreto. Campinas/SP. Dissertação (mestrado). Faculdade de Engenharia da Universidade Estadual de Campinas. 1997. 156 p. Disponível em: <http://www.reciclagem.pcc.usp.br/ftp/dissertação%20szordan.pdf>. Acesso em 31 mar. 2005. ZORDAN, S. E.; PAULON, V. A. A utilização do entulho como agregado para o concreto. In: Reciclar para Construir, [2000?]. Artigos Técnicos. 12 p. Disponível em: <http://www.reciclagem.pcc.usp.br/a_utilizacao_entulho.htm>. Acesso em: 30 abr. 2005.

ZORDAN, S. E.; PAULON, V. A.; JOHN, V. M. Concreto confeccionado com entulho reciclado: avaliação do desempenho em função do consumo de cimento. II International Conference on High-Performance Concrete, and Performance and Quality of Concrete Structures, ACI. Gramado, RS, Brazil. 1999. 14 p.

125

ANEXO: RESULTADOS DOS ENSAIOS REALIZADOS

126

TABELA A.1 - Porcentagens de constituintes presentes no entulho reciclado.

Grupo Nº

Massa 1 (g)

Massa 2 (g)

Massa 3 (g)

Massa 4 (g)

Massa Total (g)

Porcentagem (%)

G1 449,1 439,8 435,6 441,5 1766,0 44,15 G2 94,0 90,3 91,7 90,8 366,8 9,17 G3 438,4 451,7 457,0 451,3 1798,4 44,96 G4 18,5 18,2 15,7 16,4 68,8 1,72

TOTAIS 1000 1000 1000 1000 4000,0 100,00 TABELA A.2 - Taxa de absorção de água do agregado graúdo reciclado estudado.

Amostra Nº

Tempo de imersão (min)

Massa seca (g)

Massa úmida (g)

Absorção (%0

Absorção média %)

01 1000 1113,4 11,34 02 1 1000 1115,2 11,52 11,40 03 1000 1113,9 11,39 04 1000 1113,5 11,35 05 1000 1115,2 11,52 06 10 1000 1115,6 11,56 11,55 07 1000 1115,9 11,59 08 1000 1115,3 11,53 09 1000 1117,1 11,71 10 20 1000 1116,5 11,65 11,68 11 1000 1116,6 11,66 12 1000 1117,0 11,70 13 1000 1117,7 11,77 14 30 1000 1117,6 11,76 11,76 15 1000 1117,8 11,78 16 1000 1117,4 11,74 17 1000 1117,9 11,79 18 60 1000 1118,4 11,84 11,82 19 1000 1118,1 11,81 20 1000 1118,3 11,83 21 1000 1119,1 11,91 22 120 1000 1118,7 11,87 11,88 23 1000 1118,8 11,88 24 1000 1118,6 11,86 25 1000 1119,5 11,95 26 180 1000 1119,8 11,98 11,96 27 1000 1119,7 11,97 28 1000 1119,4 11,94 29 1000 1121,1 12,11 30 300 1000 1120,9 12,09 12,10 31 1000 1121,1 12,11 32 1000 1121,0 12,10 33 1000 1123,9 12,39 34 600 1000 1123,8 12,38 12,40 35 1000 1124,3 12,43 36 1000 1124,1 12,41 37 1000 1129,5 12,95 38 1440 1000 1129,0 12,90 12,93 39 1000 1129,2 12,92 40 1000 1129,4 12,94

127

TABELA A.3 - Perda de massa por abrasão “Los Angeles”, dos agregados graúdos estudados.

Formação das amostras Massas retidas nas

peneiras (g) Massa retida após o

ensaio (g) Abrasão “Los Angeles”

(%) Abertura das

peneiras (mm) Agn Agr Agn Agr Agr Agn

12,5 2500 2500 370,3 144,5 9,5 2500 2500 594,7 201,4 6,3 - - 864,7 324,4 4,8 - - 510,1 256,7 31,2 62,3 2,4 - - 813,2 676,1 1,7 - - 287,0 281,9

TOTAIS 5000 5000 3440,0 1885,0

TABELA A4 - Absorção, índice de vazios e massa específica dos concretos.

Traço Traço (1 : m)

% substituição

Massa seca (g)

Massa saturada

(g)

Massa em água (g)

Absorção Média

(%)

Índice de vazios

médio (%)

Massa específica real média (kg/dm3)

Ref1 1 : 3,5 0 3510,0 3727,4 2145,4 6,20 13,70 2,572 A1 1 : 3,5 25 3301,6 3577,8 1999,6 8,37 17,50 2,536 B1 1 : 3,5 50 3142,3 3456,5 1877,4 10,00 19,90 2,484 C1 1 : 3,5 75 2999,3 3369,2 1785,4 12,33 23,40 2,471 D1 1 : 3,5 100 2905,4 3277,1 1699,4 1279 23,60 2,409

Ref2 1 : 5,0 0 3415,3 3650,9 2086,7 6,90 15,10 2,571 A2 1 : 5,0 25 3284,1 3561,3 1980,9 8,44 17,50 2,520 B2 1 : 5,0 50 3114,4 3424,2 1856,8 9,95 19,80 2,476 C2 1 : 5,0 75 2980,9 3357,1 1772,8 12,62 23,70 2,467 D2 1 : 5,0 100 2836,3 3216,2 1652,8 13,39 24,30 2,397

Ref3 1 : 6,5 0 3379,5 3652,4 2062,4 8,08 17,20 2,566 A3 1 : 6,5 25 3201,5 3524,6 1936,6 10,09 20,30 2,531 B3 1 : 6,5 50 3036,3 3375,4 1809,2 11,17 21,60 2,474 C3 1 : 6,5 75 2939,1 3317,4 1741,2 12,87 24,00 2,454 D3 1 : 6,5 100 2758,6 3175,8 1610,6 15,12 26,70 2,403

TABELA A.5 - Resistência à compressão aos 3 dias de idade - Traço 1 : 3,5.

Traços Resistência (MPa) Ref1 A1 B1 C1 D1 CP1 17,2 13,8 11,5 9,9 9,7 CP2 17,4 14,0 11,3 10,3 9,7

Valor médio 17,3 13,9 11,4 10,1 9,7 Valor máximo 17,4 14,0 11,5 10,3 9,7

128

TABELA A.6 - Resistência à compressão aos 3 dias de idade - Traço 1 : 5,0















129














Traços Resistênc ia (MPa) Ref2 A2 B2 C2 D2 CP1 22,5 20,8 18,8 16,6 15,0 CP2 22,0 20,6 19,7 16,2 15,4


130




TABELA A.17 - Resistência à tração aos 7 dias de idade - Traço 1 : 3,5.












131







TABELA A.23 - Módulo de deformação aos 28 dias de idade - Traço 1 : 3,5

Traços Módulo (GPa) Ref1 A1 B1 C1 D1 CP1 27,1 24,0 22,5 17,2 16,4 CP2 25,9 23,6 20,9 18,0 16,8








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