VIABILIDADE TÉCNICA DA UTILIZAÇÃO DE CONCRETOS COM AGREGADOS RECICLADOS DE RESÍDUOS DE CONSTRUÇÃO E DEMOLIÇÃO

Msd. XXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX 2020 AGRADECIMENTOS Agradeço primeiramente a meus pais, XXXXXXXXX, alicerce para todos meus desafios durante a vida e a graduação. Agradeço a minha mulher/namorada/noiva por todo o apoio que tive e compreensão em todos os momentos em que tive outra prioridade além dela. Agradeço a minha irmã XXXXx, por ser uma figura cativa na minha vida, nos meus momentos de tensão e nos de relaxamento. Agradeço ao meu orientador, prof. O uso do RCC como agregados em concretos e argamassas depende de rigoroso controle tecnológico atuante no processo, o que é realizado por centrais de concreto e fábricas de pré-moldados com agregados naturais e na confecção dos seus produtos. O estudo viabiliza a utilização do resíduo que frequentemente é descartado de forma ilegal, na reutilização para concreto, até mesmo em pré-moldado, seguindo as adequações propostas, como a percentagem máxima a ser usada de RCC como agregado.

Palavras-chave: RCD. Sustentabilidade. Construção Civil. Construction. LISTA DE FIGURAS Figura 1 - Aqueduto Pont du Gard 17 Figura 2 - Entulho Urbano 19 Figura 3 - Entulho Urbano 20 Figura 4 - Concreto sofrendo ação de Cloreto. LISTA DE TABELAS Tabela 1 - Geração do RCC de várias cidades brasileiras 19 Tabela 2 - Classificação de resíduos de construção civil 26 Tabela 3 - Tipos de agregado produzido e suas características 27 Tabela 4 - Requisitos para agregado reciclado destinado ao preparo de concreto sem função estrutural 28 LISTA DE SÍMBOLOS E SIGLAS SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO 10 1. JUSTIFICATIVA 12 1. OBJETIVOS 14 1. AGREGADOS RECICLADOS 24 2. Classificação 25 2. PROPRIEDADES DOS AGREGADOS RECICLADOS UTILIZADOS NO PREPARO DE CONCRETO 26 2. ANÁLISE TÉCNICA, ECONÔMICA E SÓCIO AMBIENTAL 29 2. RECICLAGEM DOS RESÍDUOS DA CONSTRUÇÃO CIVIL 31 2. Nesse contexto, de acordo com Sokolovicz (2013), o concreto é hoje o segundo material mais consumido pela humanidade, perdendo apenas para a água.

Mehta (apud Sokolovicz, 2013) estima o consumo anual de concreto seja da ordem de 5,5 bilhões de toneladas/ano Segundo Sokolovicz (2013), entre os principais fatores que justificam essa demanda pelo concreto estão: o alto desempenho do concreto, aliado com baixo custo de fabricação, a ampla gama de utilização do concreto principalmente quando utilizado em conjunto com o aço, facilidade de emprego, entre outras. Um dos principais itens de preocupação do governo são os índices de desenvolvimento econômico do país, porém tal preocupação leva a negligenciar as responsabilidades com o meio ambiente, exaurindo recursos naturais que são limitados (Leite, 2001). Um dos fatores de maior importância no desenvolvimento ambiental do país está na construção civil, estruturada na construção de habitações ao desenvolvimento urbano com toda a infraestrutura de transporte, saneamento básico e produção de energia.

A construção Civil representa uma parcela significativa do Produto Interno Bruto (PIB) do país, que segundo Souza (2004) é de 15% de todo o PIB nacional. toneladas de lixo são produzidas pelos Brasileiros diariamente, nesse contexto a Associação Brasileira para Reciclagem de resíduos de construção civil e Demolição (ABRECON, 2010) identificou que 60% do lixo sólido das cidades vem da construção Civil. Atualmente, um dos temas mais discutidos na sociedade brasileira, em especial, na construção civil, é a sustentabilidade, onde a indústria da construção é reconhecida como uma das mais importantes atividades para o desenvolvimento econômico e social, e por outro lado, é um dos setores da sociedade que mais provoca impactos ambientais, gerando Resíduos de Construção e Demolição (RCD). A partir desses resíduos, alternativas aliadas a novas tecnologias surgiram buscando benefícios para a construção civil, como neste trabalho, a utilização do agregado de cerâmica vermelha na composição de concretos para contrapisos.

No entanto, ainda há alguns obstáculos a serem vencidos na introdução desses novos produtos contendo adição dos RCD no mercado da construção, como a resistência por parte de muitos empreiteiros na inovação e implantação de novas técnicas construtivas nos canteiros de obras. Mas com isso vem a contrapartida em que a preocupação com a sustentabilidade e com o meio ambiente está cada vez mais intensa, sendo uma das maneiras de contribuir para isso a reciclagem, aqui tratada como utilização dos resíduos de construção e demolição (RCD). Juntamente com todo o aprendizado durante o curso, através de várias grades. USO DE ADIÇÕES NO CONCRETO Os primeiros materiais a serem empregados nas construções antigas foram a pedra natural e a madeira, por estarem disponíveis na natureza.

O ferro, o aço e o concreto só foram empregados nas construções séculos mais tarde. MEHTA E MONTEIRO, 2008) Os romanos já usavam a cal como aglomerante desde 600 a. C. Resíduos estes que geralmente são descartados de maneira irregular ocasionando problemas como a obstrução de rios, córregos e bocas coletoras por exemplo. PINTO, 1999) Os resíduos da construção civil são gerados em grandes quantidades nas cidades do Brasil e no exterior. Segundo John (2000) os volumes estimados são, geralmente, equivalentes ou superiores aos demais Resíduos Sólidos Urbanos (RSU). Na Europa, estima-se que a geração de entulho varia de 600 a 918 kg/hab. ano, que é muito maior de 390 kg/hab. Na FIG. é possível observar que o depósito ilícito de resíduos de construção e demolição (RCD) em áreas urbanas revela um impacto visível na paisagem local causando um prejuízo às condições de tráfego de pedestres e veículos.

Figura 2 - Entulho Urbano Fonte: Pinto, 1999. Já na FIG. averígua-se que os impactos referentes à drenagem urbana também acontecem quando há disposição de RCD em locais não planejados para tal ação. ÂNGULO; CARELI; MIRANDA, 2009) Os anos foram passando e pesquisas sistemáticas foram sendo realizadas a respeito do uso de RCD. A fim de alavancar esse processo de reciclagem, no ano de 2002 o Conselho Nacional do Meio Ambiente – CONAMA homologou a resolução de número 307 estabelecendo que grandes geradores, tanto públicos quanto privados, são obrigados a desenvolver e implantar um plano de gestão de RCD, objetivando a sua reutilização, reciclagem ou qualquer outra destinação ambientalmente correta. Além dessa resolução do CONAMA, normas técnicas como a ABNT NBR 15113:2004, ABNT 15114:2004, ABNT NBR 15115:2004 e ABNT NBR 15116:2004 foram criadas para que os agregados gerados após a reciclagem passassem a ter mais qualidade e controle para eficiente uso em um período posterior.

Apesar de tantos pontos levando à reciclagem dos resíduos de construção e demolição, existe ainda, um preconceito muito grande dos compradores ao se tratar especificamente desse tipo de produto reciclado. No Brasil, isso acontece pela falta de incentivo de partes governamentais, pela ausência de conhecimento técnico e falta de normas regulamentadoras mais específicas para controle dos resíduos gerados, pois se esses são monitorados de maneira precisa, determinar parâmetros base para elaboração de produtos qualificados se torna extremamente mais fácil. Fonte: Axfiber (2017). Os agregados contaminados infectam o concreto produzido, trazendo consigo inúmeras patologias, que por sua vez podem vir a condenar todo o processo construtivo. Resquícios de gesso A própria resolução CONAMA 307 aborda o resíduo de gesso como sendo inviáveis economicamente tipo classe C, porém conforme Leite (2001) nos explana que os vestígios desse material devem ser removidos logo na primeira triagem, pois se fragmentam facilmente, formando partículas minúsculas que aderem aos outros materiais e de posterior difícil remoção, porém o pior caso está em que o gesso possui propriedades expansivas, onde incorporado a fabricação de concretos criam tensões internos e consequentemente fracionam o material de dentro para fora.

AGREGADOS RECICLADOS Nas usinas mais desenvolvidas existem dois tipos de instalações de reciclagem: aquelas que produzem agregados para todo tipo de aplicação e as que produzem agregados para uso específico em concreto. PINTO, 1999) Para que se obtenha um agregado reciclado de qualidade é necessário além de bons equipamentos na usina, pessoas dispostas e qualificadas para fechar o ciclo de produção. Classificação De acordo com a Associação Brasileira para Reciclagem de Resíduos da Construção Civil e Demolição (2017), obtêm-se agregados conforme disposição na tabela 3. Tabela 3 - Tipos de agregado produzido e suas características Areia Reciclada Material com dimensão máxima característica inferior a 4,8 mm, isento de impurezas, proveniente da reciclagem de concreto e blocos de concreto. Argamassas de assentamento de alvenaria de vedação, contrapisos, solo cimento, blocos e tijolos de vedação.

Pedrisco Reciclado Material com dimensão máxima característica de 6,3 mm, isento de impurezas, proveniente da reciclagem de concreto e blocos de concreto Fabricação de artesanatos de concreto, como blocos de vedação, pisos intertravados, manilhas de esgoto, entre outros. Brita Reciclada Material com dimensão máxima característica inferior a 39 mm, isento de impurezas, proveniente da reciclagem de concreto e blocos de concreto. ABNT NBR 15116:2004) Para LIMA (2000), este pré-umedecimento deve acontecer por, no mínimo, dois minutos. Ele relata ainda que o controle de qualidade do concreto deve ser feito baseado no consumo de cimento, enquanto o controle de produção do concreto deve ser feito através da medida do abatimento pelo cone de Abrams. Deve-se certificar que o abatimento das misturas de concreto reciclado sejam semelhantes aos da de concreto convencional, sendo utilizada a menor relação água cimento possível.

É importante ressaltar que a composição granulométrica final do agregado reciclado deve estar de acordo com a ABNT NBR 7211 que se refere a especificação de agregados para concreto. É permitido corrigir a composição granulométrica do agregado reciclado com a adição de agregado natural. Leite (2001) cita que o mercado da construção civil se mostra como uma das melhores viabilidades para o aproveitamento de materiais reciclados, pois o homem constrói em todas as regiões. Os poderes públicos utilizam da gestão corretiva quando os assuntos são os resíduos e não contam com uma política eficaz na gestão do problema, tratando desde a sua origem. A solução mais adequada está em adotar a gestão baseada na sustentabilidade, ou seja, ações que se originam desde a coleta do entulho, sua triagem e reaproveitamento, em paralelo com reeducação de procedimentos e culturas da utilização de materiais reciclados (PINTO, 2001).

Os centros de pesquisas das universidades estão cada vez mais dedicados a estudar a utilização do agregado, oriundo de RCD, nas mais diversas etapas e processos da própria construção civil. Realizando seu beneficiamento tornando assim possível matéria prima na fabricação de argamassas, britas, rachão, pisos, base de pavimentos, blocos entre outros (KARPINSKI et al. Podemos considerar que com a utilização do RCD iremos ter um decréscimo dos custos operacionais públicos dos municípios com a remoção e disposição dos restos clandestinos. Um estudo que Carneiro (2001) traz é que os custos operacionais para as prefeituras de disposições irregulares de RCD são de aproximadamente US$ 10/m³, já a reciclagem desse material seria de US$ 2,50/m³. Já Schenini (2004, p. nos relata os benefícios econômicos da atividade de reciclar o resíduo da construção civil: A reciclagem, além de representar uma redução de até 75% (setenta e cinco por cento) do custo da remoção e tratamento de doenças para o município, produz uma cadeia de benefícios de relevante importância.

Estende o tempo de vida útil dos aterros, preserva os recursos naturais, transforma uma fonte de despesa em fonte de receita e impede a contaminação de novas áreas de despejo. A reciclagem primária é aquela realizada no próprio canteiro de obras enquanto que a secundária é realizada em usinas de reciclagem. Reciclagem em canteiros de obras Evangelista (2009) estudou a reciclagem de RCC em canteiro de obras da Região Metropolitana de Salvador por meio da realização de três estudos de caso, empregando uma recicladora móvel equipada com britador de mandíbula e peneiras. A partir destas experiências, foi desenvolvido um procedimento operacional, para apoiar o desenvolvimento da reciclagem de RCC nos canteiros. Este procedimento é dividido nas seguintes etapas: 1. Diagnóstico Inicial da Obra: caracterização geral da obra, identificação das possíveis aplicações para o agregado reciclado, avaliação do cronograma físico e layout da obra, definição do processo de segregação do resíduo classe A e indicação do responsável pelo processo de reciclagem no canteiro.

A construção da nova Arena Fonte Nova também utilizou um processo de reciclagem em canteiro de obras. A demolição do antigo estádio gerou um volume total de 38 mil m³ de RCC, incluindo o empolamento. Este material foi beneficiado no canteiro de obras, utilizando um britador móvel de capacidade de 30 m³/hora. O agregado reciclado foi utilizado principalmente, em obras de pavimentação da própria Arena Fonte Nova e nas obras de órgãos públicos estaduais (EMBASA, CONDER e COELBA). O resíduo de aço foi encaminhado para a indústria siderúrgica (MIRANDA, 2010). EVANGELISTA e BRITO, 2007; LEITE, 2009; ZEGA e DIMARIO, 2011), argamassas de assentamento e de revestimento (MIRANDA,2005; CORINALDESI e MORICONI, 2008; SALES e CABRAL, 2009), fabricação de pré-moldados (BUTLER, 2007; POON et al. TAVEIRA et al.

Nesta seção, serão apresentados os resultados destas pesquisas: 2. Utilização do agregado reciclado em concretos Dentre as aplicações para o agregado de RCC reciclado, a utilização em concretos é sem dúvida a mais pesquisada, muito provavelmente, com intuito de se ampliar o campo de utilizações para este material, na indústria da construção civil, além de se buscar o emprego de materiais reciclados em aplicações de maior valor agregado. Neste item, serão apresentadas algumas destas pesquisas, com o foco na influencia do teor de substituição dos agregados naturais por reciclados na resistência à compressão dos concretos. Os resultados demonstraram que a resistência à compressão dos concretos, em geral, diminui com o emprego de agregados miúdos e/ou graúdos reciclados de RCC em substituição parcial ou total aos agregados graúdos ou miúdos naturais.

Além disso, observou-se que os resultados variaram com o tipo e teor de agregado e com o consumo de cimento. A única mistura que apresentou aumento na resistência à compressão foi a com 50% de AMR e relação a/c = 0,80, com um ganho de cerca de 6% de resistência, em relação ao concreto de referência. Já as misturas com 100% de AGR apresentaram a maior diminuição da resistência à compressão (aproximadamente 39%), em relação ao concreto de referência, para as duas relações a/c (0,45 e 0,80). As misturas com agregado miúdo reciclado, também fizeram diminuir a resistência à compressão em cerca de 16 e 35% para os percentuais de substituição de 50 e 100%, respectivamente. Ainda segundo Cabral (2007), o concreto com agregado graúdo reciclado que obteve o melhor desempenho quanto à resistência à compressão foi o concreto com agregado reciclado de concreto que obteve reduções na resistência de 14% e 28% para teores de substituição de 50% e 100%, respectivamente.

Levy (2001) pesquisou a durabilidade dos concretos produzidos com resíduos de concreto e alvenaria. Para a produção dos concretos ensaiados utilizou-se três diferentes teores de substituição de cada agregado (20%; 50%; 100%) em relação aos agregados naturais. Os resultados analisados confirmaram que o incremento de resíduos de concreto e alvenaria até o teor de 20%, não afeta o comportamento do concreto em relação ao de referência, demonstrando que poderão ser utilizados sem qualquer restrição quanto à resistência e à durabilidade. Na pesquisa de Etxeberria, Mari e Vasquez (2007) foi investigada a possibilidade do uso do agregado reciclado de resíduo de concreto (RC) para aplicações em estruturas de concreto. Os concretos RC 50 ou RC 100 necessitam ter uma relação a/c de 4% a 10% mais baixa, e consumo de cimento de 5% a 10% acima do concreto convencional, para alcançar a mesma resistência mecânica aos 28 dias, o que aumentaria os custos de produção destes concretos, tornando – as uma solução economicamente menos atrativa.

Nos estudos desenvolvidos por Evangelista e Brito (2007), foram realizadas substituições de 0%, 10%, 20%, 30%, 50% e 100% do agregado miúdo natural (AMN) pelo agregado miúdo reciclado de resíduo de concreto (AMRC), obtidos em laboratório, na produção de concreto estrutural. Para atingir os objetivos da pesquisa foram avaliadas as propriedades mecânicas do concreto, tais como: resistência à compressão, à tração, e abrasão, além do módulo de elasticidade. Os resultados demonstraram que é viável se produzir concretos com AMRC, considerando que a resistência à compressão não parece ser afetada para teores de substituição de até 30% e níveis de resistência considerados neste trabalho. Zega e Dimario (2011) avaliaram o comportamento da durabilidade do concreto estrutural produzido com diferentes percentagens (0%, 20%, 100%) de agregados miúdos reciclados de resíduos de concreto.

Butler (2007) avaliou a incorporação de agregados reciclados de resíduos de concretos provenientes de uma fábrica de pré – moldados, em blocos estruturais de concretos para três classes de resistência (4,5 MPa, 8,0 MPa e 12,0 MPa). Os resultados demonstraram a viabilidade técnica para os agregados graúdos reciclados, porém a utilização da fração miúda reciclada deve ser evitada, principalmente para as dosagens com baixo consumo de cimento (< 150 kg/m³), uma vez que há redução na coesão das unidades, possibilidades de aparecimento de fissuras e prejuízo da textura. Aragão (2007) avaliou o desempenho estrutural à flexão de lajes pré-moldadas confeccionadas com concreto com teores de substituição de 50% e 100% tanto do agregado graúdo quanto do miúdo natural pelo reciclado, além de um fck menor que 25 MPa.

O desempenho das lajes pré-moldadas com agregado reciclado foi semelhante ao das lajes com agregado natural, sendo, portanto, viável tecnicamente o emprego deste material para aplicação em concretos estruturais de média resistência. Poon et al (2009) estudaram a viabilidade da utilização dos resíduos de construção misto, provenientes de instalações publicas de triagem do RCC, em Hong Kong, na produção de blocos pré – moldados de concreto de vedação. também concluíram que os agregados reciclados utilizados nesta pesquisa, tem potencial para serem utilizados como agregados na produção de blocos de concretos pré-moldados sem função estrutural. Hood (2006) estudou a possibilidade de substituição do agregado miúdo natural por agregado reciclado de Resíduos da Construção Civil coletados de um aterro de inertes localizado na cidade de Porto Alegre (RS) para percentuais de substituição de 0%, 25%, 50% e 100%.

Foram avaliadas as propriedades de trabalhabilidade, resistência à compressão, resistência à abrasão, e absorção de água. No que diz respeito à resistência à compressão, os pavimentos executados com o teor de 25% de substituição tiveram resistência dentro do limite de 25 MPa estipulado nesta pesquisa, enquanto que os pavimentos com teores de 50%, 75%, e 100% de agregado reciclado, apresentaram redução na resistência à compressão em relação ao concreto de referência. Simieli et al. Nesse sentido, a MRV implementou e aumentou em 4 vezes a produção de unidades pelo método construtivo “parede de concreto” tornando possível essa redução de resíduos em relação ao processo convencional, além é claro da faz a separação de materiais nas obras, diminuindo o volume do que é efetivamente jogado fora e possibilitando a destinação adequada dos outros materiais.

MRV, 2016) Para sistematizar esse processo, em cada obra há um operário responsável pela destinação correta do que é gerado, com ênfase para a reciclagem e a reutilização nas próprias obras. Este último item tem tido grande destaque e contribuído para o reaproveitamento de materiais que iriam para o aterro sanitário lixo, diminuindo assim a geração de resíduos e os custos. Isso acontece, por exemplo, com blocos de concreto quebrados, que são triturados e voltam a ser utilizados. Outros resíduos de base cimentícia (resíduo classe A), como pó de pedra, areia e pedrisco também são reciclados nos próprios canteiros, formando um subproduto que é integrado à argamassa de contra piso ou a outras aplicações similares. PEREIRA, G. A.

P. NEVES, A. G. MIRANDA. L. R. A reciclagem de resíduos de construção e demolição no Brasil 1986-2008. Ambiente Construído – Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Rio Grande do Sul, 2009. Agregados reciclados de resíduos sólidos da construção civil – Utilização em pavimentação e preparo de concreto sem função estrutural – Requisitos: NBR 15116. Rio de Janeiro, 2004. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Resíduos sólidos da construção civil e resíduos inertes – Diretrizes para projeto, implantação e operação: NBR 15113. Rio de Janeiro, 2004. BUTLER, Alexandre Marques. Uso de Agregado Reciclado de Concreto em Blocos de Alvenaria Estrutural. f. Tese (Doutorado em Engenharia de Estruturas) – Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos, 2007.

CABRAL, Antonio Eduardo Bezerra. br/engenharia-civil/112/artigo287081- 1. aspx>. Acesso em: 09 set. CARNEIRO, A. P; BURGOS, P. CARVALHO, J. D. N. Sobre as origens e desenvolvimento do concreto. Revista Tecnológica, v. Ambiente Construído. Porto Alegre, 2004. CORINALDESI, Valeria; MORICONI, Giacomo. Behaviour of Cimentitious Mortars Containing Different Kinds of Recycled Aggregate. Construction and Building Matrials. Blumenau, 2008. ETXEBERRIA, M. ET AL. Influence of Amount of Recycled Coarse Aggregates and Production Process on Properties of Recycled Aggregate Concrete. Cement and Concrete Research. f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Ambiental Urbana) – Escola Politécnica, Universidade Federal da Bahia, Salvador, 2009. FARIAS, R. S. et al. Cap. HOOD, Rogério da Silva Scott. Análise da Viabilidade Técnica da Utilização de Resíduos de Construção e Demolição como Agregado Reciclado na Confecção de Blocos de Concreto para Pavimentação.

f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) – Escola de Engenharia, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2006. LEITE, M. B. Avaliação de propriedades mecânicas de concretos produzidos com agregados reciclados de resíduos de construção e demolição. Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Porto Alegre, p. R. Agregado obtido da reciclagem de resíduos de construção e demolição. Proposição de especificação para uso em concreto. São Paulo, 2000. LOVATO, Patrícia Silveira. J. M. Concreto: Estrutura, Propriedades e Materiais. São Paulo: Ed. PINI, 2008. F. R; ÂNGULO; S. C. CARELI, E. D. MOLIN, G. L. V. Viabilidade Técnica da Utilização de concretos com agregados reciclados de resíduo da construção e demolição. Universidade Federal do Rio Grande do Sul.

NUNES, Kátia Regina Alves. Avaliação de Investimentos e de Desempenho de Centrais de Reciclagem para Resíduos Sólidos de Construção e Demolição. f. Tese (Doutorado em Engenharia de Produção) – COPPE, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2004. PATTO, André Luiz Duqui Brunini. v. p. RIBEIRO, L. R. C. SESP. LIMPURB. Relatório anual de atividades: documento interno. Salvador, 2006. SCHENINI, P. Florianópolis: UFSC, 2004. SIMIELI. Daniel. et AL. Utilização de Agregados Reciclados em Pavimentos Intertravados. et al. Pavimentos Intertravados de Concreto Fabricados com Utilização de Resíduos de Construção e Demolição (RCD). In: Encontro Nacional Sobre Aproveitamento de Resíduos na Construção. ENARC 2009. Feira de Santana: ANTAC, 2009. p. Dissertação (Mestrado em Engenharia. Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre.

XAVIER, Luciana Lopes. Subsídios para tomada de decisão visando melhoria do gerenciamento do resíduo urbano em Florianópolis/SC: Enfoque no resíduo da construção civil. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil, Universidade Estadual de Campinas - UNICAMP).