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60º Congresso Brasileiro de Cerâmica
15 a 18 de maio de 2016, Águas de Lindóia, SP
AVALIAÇÃO DE PROPRIEDADES DO CONCRETO PRODUZIDO
COM AGREGADOS RECICLADOS DA RECUPERAÇÃO DE
REVESTIMENTOS CERÂMICOS DE FACHADAS
Adalberto Luiz Rodrigues de Oliveira1 Tiago Tadeu Amaral Oliveira2, Victor T. A. Oliveira3,
Darlene Lopes do Amaral4,
1 Prof. do Curso Engenharia Civil da UTFPR-CM [email protected]
2 Mestrando do Curso de Mestrado em Estruturas da Universidade Estadual de Maringá,
3, Acadêmico do Curso de Engenharia Civil da UNICESUMAR
4 Prof a. do Curso de Engenharia Ambiental da Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Câmpus
Campo Mourão (UTFPR-CM)
RESUMO: A intensa transformação urbana atual leva a muitas demolições e
reformas de casas e edifícios gerando uma enorme quantidade de entulho de
construção civil. O objetivo deste estudo foi elaborar o Plano de Gerenciamento de
Resíduos da Construção Civil (PGRCC) que incluiu a quantificação dos resíduos,
tendo sido separados os de revestimento cerâmico para reutilização na elaboração
de concretos os quais depois de britados e passados em peneiras, substituíram
frações do agregado graúdo (pedra brita) e do agregado miúdo (areia). Foram
elaborados corpos – de – provas, que foram rompidos para a caracterização da
resistência estrutural dos concretos produzidos, granulometria e absorção de água.
Os concretos com teores de 25 e 50% de agregados graúdos reciclados
apresentaram resistências mecânicas maiores que o de seus respectivos controle,
enquanto os concretos com agregados miúdos reciclados não apresentaram bom
desempenho.
Palavras chave: revestimento cerâmico, propriedades físico-mecânicas, reciclagem.
INTRODUÇÃO
A gestão de resíduos sólidos se enquadra nas atividades de saneamento
básico, pois existe a interdependência entre este, a saúde e o meio ambiente. A
construção civil, devido às praticas utilizadas, gera grandes volumes de resíduos, e
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isto pode ser observado desde a produção de insumos, que caracteriza a geração
anterior a própria etapa construtiva. A construção e a reforma de edificações,
demolições, obras viárias, materiais de escavação, são origens de resíduos da
construção civil.
A Resolução CONAMA Nº 307/02
(1)
aborda a reutilização, reciclagem e
beneficiamento de resíduos e define reutilização como a reaplicação do resíduo,
sem transformação. Concretos com agregados reciclados selecionados têm sido
estudados, e o seu uso em proporção dosada corretamente, não afeta a
durabilidade ou resistência do concreto (2). Segundo
(3) ,
a utilização de agregados
reciclados proporcionam vantagens como a redução da extração de matérias
primas, redução de custos de transporte, melhora nos lucros, redução de impactos
ambientais.
As fachadas dos edifícios além de possuir alto valor estético, devem atender as
questões de durabilidade, estanqueidade e proteção à edificação. O problema mais
temido pelas construtoras são as patologias resultantes nas fachadas, as
eflorescências, infiltrações para o interior dos apartamentos, fissuras, falhas de
vedação e o destacamento de placas cerâmicas. A NBR 15575-1, ABNT (2013)(4)
aborda que a vida útil de projeto para sistemas de vedação vertical externa deve
estar entre 40 a 60 anos, desde que se realizem ações de manutenção. Do
contrário, o revestimento pode ser seriamente comprometido, resultando em
patologias por uso inadequado e não por falha de construção. A troca de
revestimentos cerâmicos em edifícios gera grande quantidade de resíduos. O
objetivo deste estudo foi gerenciar resíduos de construção e gerar concreto com
finalidade não estrutural a partir do processamento de resíduos de revestimento
cerâmico de fachadas.
MATERIAL E MÉTODOS
Caracterização da área de estudo
O objeto do presente trabalho técnico foi um edifício residencial composto de
17 pavimentos sendo a garagem no subsolo, a recepção e o salão de festas no
térreo e 15 pavimentos sendo um apartamento por andar. Em julho de 1987 foi
aprovado o projeto arquitetônico e a obra foi concluída e o certificado de habitação
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foi expedido pela Prefeitura de Campo Mourão em maio de 1990 Em 1997 as placas
cerâmicas do revestimento das fachadas começaram a desprender-se do substrato,
expondo a riscos as pessoas residentes nos edifícios. Para além do perigo
associado à queda, o destacamento dos materiais de revestimento criou condições
favoráveis à entrada de quantidades de água no suporte o que acelerou ainda mais
o processo de degradação e provocou infiltrações para o interior do edifício.
b-
a-
262
325
1083
1057
137
85
495
Fundos
Frente
Lateral
esquerda
419
Lateral direita
Figura 1- Vista frontal do edifício em agosto de 2008(a) e resultado do teste de
percussão mostrando regiões que apresentaram problemas de aderência (b).
O edifício apresentava em 2005 severas patologias na fachada frontal do térreo
e primeiro piso (Figura 2). Uma vistoria foi realizada e pode-se observar 21% de
área lesionada através do ensaio à percussão em um total de 3862,00 m2 de área de
revestimento de fachada. O revestimento cerâmico utilizado no edifício foi do tipo
pastilha em placas de 11 X 11 cm e a fachada frontal foi aquela que apresentou
maior incidência de cerâmicas com som cavo, característico de perda de aderência
(Figura 1b).
Os resultados dos ensaios de resistência de aderência à tração (Tabela 1)
mostraram que dos vinte e quatro executados no edifício todos apresentaram
valores inferiores a 0,30 MPa, 100%, abaixo do valor estabelecido pela NBR
13755/96
(5).
A ausência de juntas de movimentação e dessolidarização longitudinal
e/ou transversal e deficiência no assentamento das cerâmicas foram considerados
fatores críticos no descolamento das cerâmicas. Em 2008 os proprietários decidiram
em reunião de moradores, por decisão unânime a remoção total do revestimento
cerâmico. A troca do revestimento cerâmico por argamassa decorativa (tipo textura
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projetada) foi opção do condomínio, cujos moradores não queriam correr o risco,
novamente, de instalar um revestimento que gerasse problemas futuros.
Figura 2- Patologias apresentadas no edifício em 2005: A)Trincas e eflorescências;
B) Desaprumo, bolor e deterioração das juntas de assentamento; C) descolamento,
D) espessura da argamassa de assentamento, E) Remoção de pastilhas e reboco
existentes na fachada, com refazimento do reboco e F) Foto do edifício após a
recuperação em 2010.
O memorial descritivo dos serviços de reforma das fachadas foi assim
apresentado:- i)demolição de todo o revestimento de pastilha e emboço, ii)
tratamento das fissuras e rachaduras existentes, iii)
recuperação do emboço,
regularização com argamassa tipo AC II desempenada, iv) criação do sulco no
emboço, v) execução da membrana impermeabilizadora , v) preenchimento da junta
de trabalho com material selante.
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Tabela 1- Resultados do ensaio resistência de aderência á
tração.
A=
Fachada frontal, B= Fachada lateral direita, , C= Fachada dos fundos e D= Fachada lateral esquerda; Med= valor médio de 6 re petições da
resistência de aderência em Mpa , R.P.= Ruptura predominante, E= Emboço. Co= Conforme , N.C.= Não Conforme.
Aplicação do Plano de Gerenciamento dos Resíduos da Construção Civil
(PGRCC)
No planejamento, foram identificados os funcionários diretamente ligados ao
PGRCC, e relacionado o grau de conhecimento e entendimento em relação à
atividade desenvolvida. Os funcionários identificados em relação a um maior
conhecimento receberam treinamento adicional em reuniões com a equipe de
trabalho definida.
O canteiro de obras foi preparado para a gestão de resíduos e a caracterização
dos resíduos da construção civil foi realizada de acordo com a resolução CONAMA
307/2002: Classe A – resíduos reutilizáveis ou recicláveis, como agregados, tijolos,
blocos, telhas, placas de revestimento, argamassas, concretos, tubos, meio-fio,
solos de terraplanagem, etc; Classe B –plásticos, papel/papelão, metais, madeiras; 
Classe C –gesso e Classe D – perigosos, como tintas, solventes, óleos. Portanto,
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os
resíduos
foram separados em classes e em baias cuja área variou
proporcionalmente à quantidade gerada.
Para racionalizar a adoção dos procedimentos pelos operários, foi fundamental:
i) a definição dos sistemas de transportes horizontal e vertical dos resíduos por
classes, ii) a definição dos locais adequados para as baias e containeres (foi preciso
sempre tentar colocar o container dentro da obra e nunca na calçada, já que as
pessoas, por não conhecimento, podem jogar materiais orgânicos ou até mesmo
outros produtos nos containeres errados) e iii) os resíduos segregados serem
acondicionados até que pudessem ser transportados pela coleta seletiva.
Em cada pavimento foram colocados depósitos temporários para os resíduos
que tendem a ser de pequeno volume. A partir de certo volume o resíduo foi
encaminhado para ser coletado e receber sua destinação final. Os resíduos que
tendem a ser gerados em maior volume, como por exemplo, os de classe A (restos
de
cerâmica, argamassa, blocos, concreto, etc.), foram encaminhados ao
armazenamento no final do período em que foi gerado. Os resíduos da Classe A,
nas obras foram encaminhados para os containeres que foram posicionados no
térreo, a fim de facilitar a retirada dos resíduos pela transportadora responsável pela
coleta.
Nos
pavimentos
superiores,
esses
resíduos
foram
transportados,
horizontalmente, em carros de mão ou jericas. O transporte vertical até o térreo se
deu mediante tubo coletor de transporte de materiais usando a energia mais barata que é a da gravidade, ou através do guincho de carga (balancim) com carros de mão
ou jericas. Os resíduos de Classe A foram armazenados em containers de 4,2m3 e a
partir destas foram quantificados. O resíduo de argamassa que se pode retirar das
pastilhas foi armazenado no pátio, posteriormente foi peneirado e utilizado para
composição de novas argamassas.
Reaproveitamento dos revestimentos cerâmicos da fachada
O material aproveitado para a confecção de pavers foram os resíduos da
reforma dos revestimentos de fachada. Os procedimentos experimentais executados
neste trabalho foram realizados em três fases: Fase I: Preparatória: representada
pela coleta, moagem e caracterização qualitativa e quantitativa do resíduo reciclado:
As amostras foram inicialmente estocadas em caçambas. Com o auxílio de uma pá
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carregadeira o entulho foi retirado e colocado diretamente na caçamba do caminhão
que efetuou o transporte e foi levado até a pedreira da Prefeitura Municipal de
Campo Mourão. A britagem dos resíduos foi feita em britador tipo mandíbula (Figura
4) e posteriormente foram passados por peneiras de granulometria diferentes dando
origem aos agregados reciclados. Fase II: Ensaios: Foram realizados testes
preliminares para se avaliar aos 7 e 28 dias, a resistência à compressão do concreto
produzido com os agregados reciclados, e a viabilidade da realização da pesquisa.
Para a confecção dos corpos de prova foram seguidas às recomendações da NBR
5738/ 84(6)- “Moldagem e Cura de Corpos de prova de Concreto Cilíndricos ou
Prismáticos”. O cimento utilizado para a confecção dos CPS foi o CP II E - 32, por
tratar-se de um material de fácil disponibilidade no mercado e, principalmente, por
ser o cimento geralmente utilizado na produção dos elementos construtivos não
estruturais, os CPs foram de formato cilíndrico de diâmetro 150 mm, e altura 300
mm em número de cinco. Os ensaios foram desenvolvidos no Laboratório de
Materiais do Curso de Engenharia Civil da Universidade Tecnológica Federal do
Paraná- Câmpus Campo Mourão. Foram confeccionados novos CPs com diferentes
percentuais de agregados graúdos reciclados (0, 25, 50, 75 e 100%) como também
de agregados miúdos (0, 5, 10, 15 e 20%) e submetidos a ensaio de resistência à
compressão axial simples, absorção de água e massa específica absoluta de acordo
com a NBR 9937/87(7). Fase III: Fabricação das lajotas (pavers): A partir dos
resultados
obtidos
avaliou-se
qual o
concreto
de
melhor desempenho
e
posteriormente foram confeccionados blocos de pavimento utilizando a máquina
para fabricação de blocos VIBRAÇO modelo V-1000 (Figura 5).
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Os resíduos de papel e plástico foram provenientes de embalagens de
materiais como cal, cimento. Os resíduos de argamassa foi gerado nos trabalhos de
chapisco, reboco e emboço. Para minimizar o impacto da água oriunda da lavagem
da betoneira no solo foi construído um filtro de decantação simples. O filtro
constituiu-se de um buraco em torno de 1,50 m a 1,70 m de profundidade, com uma
camada de brita de 50 cm a 70 cm no fundo. Na boca do buraco foi colocada uma
peneira para coar a água antes de ser colocada no filtro. A limpeza do filtro foi feita
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periodicamente e os seus resíduos foram depositados em conjunto com os resíduos
classe A (argamassa) pois são resíduos de cimento. O resíduo dos revestimentos
cerâmicos retirados foram os maiores em volume (80 m3) (Figura 3) e que depois de
britados (Figura 4) foram utilizados para a confecção dos CPs com os diferentes
percentuais de agregados
Figura3- Resíduos gerados na recuperação das fachadas do edifício.
.
Figura 4- Esquema evidenciando o armazenamento dos revestimentos cerâmicos
de fachada após sua retirada em caçambas (a), Fotos da moagem em britador tipo
mandíbula (b) e (c).
A análise dos resultados encontrados da resistência á compressão para os
CPs após 7 dias e 28 dias de cura úmida, como também o volume de água de
amassamento em função das diferentes proporções de agregados graúdos
reciclados
(AGRs)
(Tabela
2)
mostra
que
o
tempo
de
cura
interferiu
significativamente no processo de hidratação e consequentemente na resistência.
Os valores de resistência á compressão para os CPs obtidos para o tempo de cura
de 7 dias para os concretos com diferentes proporções de AGRs não apresentaram
diferenças significativas, no entanto os CPs com 100% de agregado reciclado
superaram os valores de resistência do concreto de referência em 4,6%, isto pode
ser atribuído à quantidade de água retirada da água de amassamento, a qual foi
pequena (3183ml) e pela alta absorção do agregado reciclado. A água retida nos
poros destes agregados não está disponível para a hidratação do cimento, mas na
fase de endurecimento da pasta, provavelmente, a água no interior do agregado
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reciclado contribuiu para a hidratação, como se fosse uma “cura úmida interna”,
conforme descreve NEVILLE
(8) ,
ao se referir aos concretos de agregados leves de
alto poder de absorção.
Tabela 2- Resultados dos ensaios de resistência á compressão em cura após 7 dias
e 28 dias e o volume de água de amassamento/ 100 em ml em função das
diferentes proporções de reciclados graúdos.
% Agregados
Graúdos
Ensaio
Volume de
Resistência em Mpa
H2O (mL)
Relação
Reciclados
7 dias
28 dias
Amassamento
a/c
1
0
30,6
40,8
5400
0,6
2
25
30,9
32,8
6600
0,5
3
50
30,3
35,7
5600
0,42
4
75
31,2,
38,2
4720
0,46
5
100
32
42,4
3183
0,48
Quando comparamos as resistências em MPa dos CPs rompidos aos 7 dias
com aqueles rompidos aos 28 dias verificamos que a resistência aumenta com o
tempo de cura. Ressalta-se que o CP com 25 % de agregado reciclado foi aquele
onde a resistência sofreu menor acréscimo, isto pode ser atribuído á maior relação
água cimento, evidenciada pelo volume de água de amassamento de 6600 ml neste
ensaio. A análise da resistência dos corpos de prova rompidos aos 28 dias está
intimamente ligada ao volume de água adicionado para amassamento, á medida que
este teor aumenta a resistência diminui. Segundo
(9) ,
isto pode ocorrer devido à
pasta que penetra nos poros superficiais dos reciclados, garantindo maior interação
entre a pasta e o agregado. A “cura interna” também pode favorecer a aderência
entre a matriz de cimento e o agregado. O valor da resistência á compressão
encontrado depende fundamentalmente da relação água/ cimento. O valor obtido no
ensaio de resistência depende da quantidade de água que permanece no material
após a cura, ela varia em função da capacidade de retenção de água e da absorção
inicial dos blocos.
A resistência á compressão dos corpos de provas após 7 dias de cura com
teores de agregados miúdos reciclados (AMRs) maiores do que 10% foram muito
próximos aqueles apresentados após 28 dias de cura (Tabela 3), isto pode ser
atribuído aos maiores valores de volume de água para amassamento adicionado.
Uma das principais características do reciclado miúdo é sua significativa
absorção, que pode dificultar o controle tecnológico do concreto e prejudicar sua
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qualidade. Ao se preparar concretos com o material, deve-se levar em conta a
possibilidade do agregado retirar água da pasta, por absorção, influenciando
negativamente na hidratação do cimento.
Tabela 3- Resultados dos ensaios de resistência á compressão das diferentes
proporções de reciclados miúdos.
% Agregados
Miúdos
Ensaio
Volume de
Resistência em MPa
H2O (mL)
Relação
Reciclados
7 dias
28 dias
Amassamento
a/c
1
0
30,6
40,8
5400
0,6
2
5
29,1
42,4
5600
0,35
3
10
32,8
38,2
5600
0,42
4
15
29,9
30,1
4720
0,42
5
20
31,1
35,8
6600
0,5
Em função disto boa parte dos usuários de reciclado em concreto préumidificam este material antes de aplicá-lo. Como os resultados obtidos para os
concretos com agregados graúdos reciclados foram melhores em relação aos
miúdos, optou-se por se produzir lajotas com incrementos de 50 % de Agregados
graúdos reciclados (Figura 5).
Figura 5- Foto evidenciando a máquina para a fabricação de blocos (a) e os blocos
construídos a partir dos agregados reciclados (b).
CONCLUSÃO
Os resultados mostram, a viabilidade técnica e econômica de se empregar
reciclados de concreto, como agregados graúdos para concretos de baixa e média
resistência.
Os
resultados
deste
estudo
incluem melhor compreensão
do
comportamento do “novo” concreto confeccionado com agregados de concreto pelo
processo de britagem. Este conhecimento reduz significativamente o risco associado
ao uso de tal concreto na prática, e irá encorajar mais profissionais da área a
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utilizarem esse material em obras de concreto de baixa e média resistência com as
devidas restrições que lhes cabem.
Desta forma, a reciclagem dos resíduos de construção civil, pode combinar a
preservação do meio ambiente com o aperfeiçoamento de políticas sociais. Com os
ensaios realizados, pode-se ressaltar que a utilização dos agregados graúdos é
promissora O desempenho de concretos com agregado miúdo em relação á
resistência á compressão não foi eficiente, fatores que interferiram foram a relação
água cimento e a absorção de água. As lajotas fabricadas com resíduos de concreto
reciclado apresentaram um ótimo aspecto. Julga-se que os resultados obtidos são
coerentes com as diretrizes, pressupostos e hipóteses de trabalho apresentadas,
embora se reconheça que este trabalho não esgota (como não poderia) o assunto,
sendo antes mais um passo no sentido da consolidação da reciclagem na
construção civil.
REFERÊNCIAS
[1] BRASIL. CONSELHO NACIONAL DO MEIO AMBIENTE (CONAMA) Resolução
CONAMA Nº 307- Diretrizes, critérios e procedimentos para a gestão dos
resíduos de construção civil, 2002.
[2] LIMA, J. A. de. Proposição de Diretrizes para Produção e Normalização de
Resíduo de Construção Reciclado e de suas aplicações em argamassas e
concretos. Dissertação (Mestrado), Escola de Engenharia de São Carlos da
Universidade de São Paulo, 1999, 222 p.
[3] RAKSHVIR, M.; BARAI, S. V. Studies on recycle aggregates based concrete.
Waste management & Reserch. Vol 24, p. 225-233, 2006.
[4] ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. (ABNT)- NBR 15575-1.
2013 Edificações habitacionais — Desempenho. Parte 1: Requisitos gerais, 2013. 70
p
[5] ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT) –NBR
13755:1996 – Revestimento de paredes externas e fachadas com placas
cerâmicas e com utilização de argamassa colante - Procedimento. 1ª ed. Rio de
Janeiro: Editora ABNT, 12/1996. 11p.
[6] ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT)-NBR 5738 Moldagem e cura de corpos de prova de concreto, cilíndricos ou prismáticos Procedimento. Rio de Janeiro, 1984.
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[7] ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT)-NBR 9937 –
Determinação da Absorção e da Massa Específica Absoluta dos Agregados
Graúdos. Método de ensaio. Rio de Janeiro, 1987.
[8] NEVILLE, A. M. Propriedades do concreto. Trad. Por S.E. Giamusso. Pini
Editora. São Paulo, 1997.
[9] LATTERZA, L. M. & JR., E. F. M. Concreto com Agregado Graúdo Reciclado:
Propriedades no Estado Fresco e Endurecido e Aplicação em Pré-moldados
Leves. Cadernos de Engenharia de Estruturas, 2003. São Carlos, n. 21, p. 27-58
PROPERTY EVALUATION OF CONCRETE PRODUCED WITH AGGREGATE
COATINGS RECOVERY RECYCLED FACHADAS CERAMIC
ABSTRACT: The current intense urban transformation leads to many demolitions
and renovations of houses and buildings generating a huge amount of construction
debris. The aim of this study was to prepare the Construction Waste Management
Plan (PGRCC) which included the quantification of waste, having been separated the
ceramic coating for reuse in the preparation of concrete that after crushed and
passed in sieves, replaced fractions the coarse aggregate (crushed stone) and fine
aggregate (sand). bodies were prepared - of - evidence, which were broken to
characterize the structural strength of the produced concrete, grain size and water
absorption. Concrete with 25 and 50% of recycled coarse aggregates contents had
higher mechanical strength than that of their control, while the concrete with recycled
aggregates kids did not perform well.
Key- words: ceramic coating, physical and mechanical properties, recycling.
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