reciclagem de gesso em canteiro de obras através de radiação infravermelha

7/24/2019 Reciclagem de Gesso Em Canteiro de Obras Atravs de Radiao Infravermelha

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18Concurso Falco Bauer

PROJETO: RECICLAGEM DE GESSO EM CANTEIRO DE OBRAS ATRAVS DE

RADIAO INFRAVERMELHA

1 Introduo

A utilizao do gesso est cada vez mais disseminada na construo civil, pois o

aglomerante caracteriza-se por ser um material alternativo de elevada qualidade e

de baixo custo para ser aplicado em revestimentos internos de paredes.

Devido rapidez de execuo, obtm-se elevada produtividade durante as

operaes de aplicao, alm de um bom acabamento final, podendo ser aplicado o

sistema de pintura com racionalizao, e at sem, a aplicao da massa corrida.

Ocorre que, durante a fase de aplicao, existe grande gerao de resduo devido

ao curto tempo de inicio de pega, mo de obra desqualificada e resduo incorporado.

Estima-se que o ndice de desperdcio seja equivalente a 45% do volume total de

gesso aplicado (Agopyan, 1998).

Comparado com outros aglomerantes como a cal e o cimento portland, o gesso

pode ser considerado um material de timo desempenho do ponto de vista

ecolgico. Enquanto a cal e o cimento exigem temperaturas de calcinao

superiores a 700C e 1400C, respectivamente, o gesso pode ser obtido sob

temperaturas em torno de apenas 140C. Enquanto os dois primeiros aglomerantes,

no seu processo de fabricao liberam CO2para a atmosfera, o gesso lana apenas

vapor de gua.

Apesar de todos estes benefcios, o resduo de gesso um grande problema para a

sociedade como um todo, visto que sua disposio em aterros vem sendo cada vez

mais dificultada e onerosa.

O pagamento pelo transporte e disposio dos resduos de construo hoje prtica

comum nas construtoras dos grandes centros. No so todos os aterros que aceitam

resduos de gesso, o que aumenta o custo com a destinao. Na cidade de So

Paulo, h cinco reas de Transbordo e Triagem (ATT) que aceitam esse tipo de

resduo e posteriormente o destina (Figura 1).

Por ser um material solvel em gua, o gesso deve ficar acondicionado em clulas

isoladas no aterro, devendo ser coberto to logo acabe o depsito dos resduos na

unidade para evitar a lixiviao do gesso e conseqente contaminao do lenol


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fretico, evitar a formao de gs sulfdrico (H2S), que possui odor semelhante ao de

ovo podre, sendo inflamvel e txico.

Alm dessa destinao, algumas empresas usam o resduo de gesso para correo

de solo na agricultura, mas necessitam de aceitam resduos provenientes da

construo, que so adicionados a gipsita no ato da calcinao. O mesmo acontece

com cimenteiras que recebem os resduos e os submete a nova calcinao. Aps o

processo de reciclagem, o gesso adicionado ao clnquer durante sua moagem

para controle de pega. Mas essas alternativas para disposio dos resduos

possuem alguns limitadores, pois as cimenteiras exigem que o resduo tenha uma

baixa concentrao, e absorvem apenas uma pequena parcela dos resduos de

construo e demolio, suas unidades fabris so distantes dos centros geradores,necessitando de grandes transportes.

Figura 1 reas de Transbordo e Triagem de Gesso na Cidade de So Paulo


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Pela resoluo CONAMA 307/2002 o resduo de gesso era classificado como

resduo classe C, ou seja, que no possua tecnologia economicamente vivel para

reciclagem. Essa classificao foi alterada com a nova resoluo CONAMA

431/2011 sendo agora classificado como classe B, que so os resduos reciclveis

para outras destinaes.

Afirmando essa nova classificao, foi desenvolvido um programa de pesquisa que

visa encontrar uma alternativa para reciclagem dos resduos de gesso dentro do

prprio canteiro de obras. Foram avaliados mtodos como fornos a gs, fornos de

microondas, estufas eltricas e o uso de radiao infravermelha, tendo sido

concludo que a ltima a mais eficaz para reciclagem dentro do canteiro de obras,

por seu baixo investimento necessrio e pequeno risco de acidentes durante a suaoperao.

O objetivo deste trabalho apresentar essas solues para reciclagem de gesso em

canteiro de obra, visando: (i) diminuir o volume de gesso enviado para aterros; (ii)

promover economia na compra de gesso novo e destinao do resduo; (iii) criar

diferenciais competitivos sustentveis para as empresas construtoras; atravs de um

mtodo simples, rpido, prtico, com baixos riscos de acidentes e vivel dentro do

canteiro de obra.

2 Memorial descritivo

2.1 Reciclagem

O processo de reciclagem encarado como mais complexo que o de produo a

partir de matria virgem, pois a matria prima natural, a gipsita, abundante e

relativamente barata.

O gesso em contato com a gua inicia o processo de hidratao, essa reao

transforma o hemidrato em di-hidrato, e pode ser descrita conforme equao a

seguir: (CINCOTTO; AGOPYAN; FLORINDO, 1988)

CaSO4.0,5H2O + 1,5 H2O CASO4.2H2O + Calor

A reciclagem consiste na calcinao dos resduos, retirando a gua utilizada para

hidratao, voltando ao estado de hemidrato. Abraho (2006) identificou que

aquecendo os resduos por 30 minutos a uma temperatura de 140C o suficiente

para se obter propriedades semelhantes da matria prima original.


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Neste estudo pretende-se realizar a calcinao dos resduos utilizando lmpadas

halgenas emissoras de radiao infravermelha com potencia de 1000W e que

conseguem aquecer uma partcula slida at 200C, e mais facilmente utilizado

nos canteiros de obras.

2.2 Etapa Laboratorial

Foram coletadas amostras de resduos em obra que passaram por processo de

moagem em moinhos de bolas, peneiramento conforme ensaios de granulometria

normatizados pela NBR 7181/84.

Para estudar a melhor maneira de reciclagem atravs da radiao infravermelha

foram fixadas trs amostras de resduo modo retido nas peneiras com abertura de

0,15mm, 0,30mm e 0,60mm com granulometria de 0,60


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Figura 2 Influncia da Altura da Lmpada

Figura 3 Influncia da Granulometria

Figura 4 Influncia da Espessura da Camada

Aps definidas todas as variveis do processo de desidratao do gesso, foram

moldados corpos de prova com o material proveniente da reciclagem adicionado a

gesso puro, nas propores de 5%, 10%, 20% e 50% da massa de gesso puro. Os

corpos de prova foram ensaiados conforme NBR 12129/91, estimando assim suas

resistncias compresso, que foram comparadas com as resistncias dos corpos

de prova moldados com pasta de gesso puro, verificando se atendiam ao quedetermina a NBR 13207/94, que so valores maiores que 8,4 MPa (Figura 5).


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Figura 5 Resistncia dos Corpos de Prova a Compresso

Com valores de resistncia acima do mnimo que exige a norma, comprovou-se que

a reciclagem de gesso atravs da exposio radiao infravermelha possvel e

poderia ser aplicada em escala piloto.

2.3 Operao em Escala Piloto

Como o objetivo era reciclar todo o volume de resduos gerados dentro do prprio

canteiro de obras, foi desenvolvido um equipamento que se caracteriza por ser

mvel, possuir baixo risco de acidentes durante sua operao, elevada velocidade

de processamento dos resduos, uniformidade na secagem radiao

infravermelha, e aquecimento satisfatrio tendo como parmetro a etapa laboratorial.

O prottipo composto de moinho de martelo, cuja dimenso mxima das partculasna sada de 1,20 mm com uma passagem pela unidade de britagem e de 0,60mm

aps duas passagens (figura 6), e uma correia transportadora por onde o resduo j

modo sofrer incidncia da radiao infravermelha (figura 7). Por sobre a esteira

ficam posicionadas as lmpadas halgenas de 1000W, eqidistantes 10 cm e a 10

cm de altura da camada de resduos. O tempo de exposio radiao

infravermelha de 20 minutos, permitindo assim que atinja a temperatura

necessria para calcinao, sendo duas passagens de 10 minutos cada.


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Esse mtodo de reciclagem e o equipamento esto devidamente registrados no

Instituto Nacional de Propriedade Intelectual (INPI) com o ttulo mtodo para

reciclagem dos registros de gesso nos canteiros de obra (Maranho; Mauro, 2011)

Por conta de sua dimenso reduzida, o equipamento pode ser transportado por

elevadores cremalheira, e sendo assim, pode-se desenvolver uma metodologia tal

que economize mo de obra para transportes horizontais e verticais do resduo,

aumentando a produtividade da reciclagem.

Figura 6 Curva granulomtrica do resduo aps moagens.

Figura 7 Viso geral do equipamento


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Para aproveitamento de todo o calor gerado pelas lmpadas, o fechamento superior

da esteira feito por telas que permitem a passagem do calor, e por sobre a tela,

so colocados recipientes com resduo para iniciar a desidratao (figura 8).

Figura 8 Aproveitamento do calor para incio da desidratao

Aps duas passagens pelo equipamento, o resduo j est pronto para ser

adicionado ao gesso novo, na proporo de at 90% da massa total de gesso novo,

e ser usado normalmente como material de revestimento. Possveis problemas com

incio de pega acelerado podem ser corrigidos com aditivos retardadores de pega,

no caso ser o cido Ctrico, na concentrao mxima de 0,05% em relao

massa de p .Para verificao do desempenho da pasta de gesso com adio de gesso reciclado

como revestimento de alvenarias e concretos, foram feitos ensaios de resistncia de

aderncia trao, conforme NBR 13528/95, que comprovaram a eficcia do

mtodo e desempenho do material (Figura 9).


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Figura 9 Resistncia de aderncia a trao

2.4 Viabilidade Econmica da Reciclagem no Canteiro de Obras

A utilizao do equipamento s ser vivel se os custos de operao (mo de obra,

energia eltrica, mobilizao, desmobilizao e etc.) forem inferiores aos custos de

destinao correta dos resduos para aterros.

Para o estudo da viabilidade econmica da utilizao do equipamento no local de

gerao do resduo, foram coletados dados da obra piloto abrangendo compra demateriais, desperdcio, mo de obra de aplicao e destinao dos resduos. Com

base nesses dados foi construdo o seguinte cenrio:

20

2/ 1.000

2 20.000

() $/ 0,4

( ) /2 6,2

/2 3,8

() / 38%

() $/2 1,52

() $/2 1,8

+ $/2 3,32


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/ 1.010,556

/3 0,45

3/ 11 3 4,5

2.025

./ 2,5

$/ 180

$/ 80

$/ 80

$/ 0,25

( ) $ 80.000,00 $ 49.607,32

$ 30.392,68

$ 35.930,90

$/2 7,32

Por ter sido confeccionado apenas um equipamento prottipo, no se tm valores

precisos do seu custo para comercializao. Os dados coletados em obra indicam

que o consumo unitrio de energia de 0,30 KWh/kg de resduo processado o queresulta em um custo unitrio de R$ 0,10/Kg.

Com base nos resultados da prototipagem, a rea necessria para o Pay-backdo

investimento inicial varia em funo do custo inicial do equipamento. Para essa

anlise foi considerada que a manuteno ao longo da vida til do equipamento

equivale a 20% do valor inicial. O custo para fabricao do prottipo foi de R$

25.000,00.

Figura 10 rea de gesso necessria para Pay-back do equipamento


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3 Inovao

Apesar de algumas empresas j realizarem a reciclagem de gesso para outros fins

que no a prpria utilizao como revestimento, so poucos os estudos que dizem

respeito ao desempenho do gesso reciclado bem como de sua viabilidade

econmica.

O equipamento desenvolvido se mostrou uma eficiente alternativa para sua funo,

autofinancivel e sua operao simples, rpida e barata.

4 Modernizao do processo construtivo

As diversas tentativas para se estabelecer um mtodo para reciclagem dos resduos

de gesso nos canteiros de obras tm se mostrado inadequadas, visto que no esto

conseguindo resolver a questo, e que ainda no h relatos da utilizao de

radiao infravermelha para esse processo. A operao em escala piloto vem se

mostrando eficaz e alcanando os resultados esperados.

5 Reduo de Custos

5.1 Reduo de Custos na Compra de Materiais

Com a reciclagem dos resduos de gesso provenientes da prpria obra onde o

equipamento operou, obteve-se reduo de 30% na compra de gesso, sendo este o

teor utilizado em substituio de gesso novo por gesso reciclado.

6 Reduo de desperdcio

A reciclagem do gesso no cenrio apresentado proporcionou a reutilizao total doresduo gerado, tomando cuidado com a dosagem correta da pasta com adio de

resduos, utilizando retardadores de pega que permitem um tempo maior de

trabalhabilidade e evitando a contaminao dos resduos.

Os custos com destinao de resduos de gesso foram eliminados.


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7 Referncias

ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS-ABNT. NBR 12127. Gesso

para construo Determinao das propriedades fsicas do p. Rio de Janeiro,

1991.


para construo Determinao das propriedades fsicas da pasta. Rio de

Janeiro, 1991.


para construo Determinao das propriedades mecnicas.Rio de Janeiro,

1991.


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ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS-ABNT. NBR 13528.

Revestimento de paredes e tetos de argamassas inorgnicas Determinao

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ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS-ABNT. NBR 7181. Solo

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