ABSORÇÃO DE CONCRETOS PRODUZIDOS COM RCD DE CONCRETO E CINZA RESIDUAL

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1 ABSORÇÃO DE CONCRETOS PRODUZIDOS COM RCD DE CONCRETO E CINZA RESIDUAL Luis Henrique Barbosa Mercado¹; Maria Aparecida Garcia Tommaselli ² ¹UFGD / Discente do curso de Engenharia Civil / henrique.th@protonmail.com ²UFGD / Docente do curso de Engenharia Civil RESUMO Para minimizar o impacto causado pelo crescimento da construção civil catalisado pelo advento da industrialização o reaproveitamento se torna um dos mais viáveis recursos, sendo a construção civil um dos setores que mais descarta resíduos o reaproveitamento se torna consequência. Estudos para a reutilização desses materiais vem sendo incentivado pela própria indústria tanto por uma consciência ambiental como economia administrativa. O estudo visa avaliar o emprego do RCD (Resíduo da Construção e Demolição) e das cinzas de cana de açúcar, ambas produzidas na cidade de Dourados-MS, como agregados na produção de concreto para o emprego na pavimentação. Obtendo o traço ideal para uso como pavimento tendo visto o uso do RDC de concreto e as cinzas de cana de açúcar. Para determinar sua caracterização foi adotado o teste de absorção por imersão, como especificado na NBR 9778, em corpos de prova confeccionados conforme a NBR Palavras chaves: Absorção, concreto, pavers. INTRODUÇÃO O aumento da taxa de industrialização e urbanização em função do crescimento econômico e populacional tornou a indústria da construção civil um dos segmentos que mais consome recursos naturais e gera resíduos sólidos que impactam de forma negativa no meio ambiente (11). O setor da construção civil é responsável por 15 a 50% do consumo dos recursos naturais (9). Ressignificar os resíduos é encontrar matéria prima barata e acessível e solucionar grave problemas ambientais por consequência. Pesquisas são incentivadas principalmente regionalmente para que se encontre alternativas aos agregados convencionais próximas aos centros de produção. Uma das alternativas regionalmente é a cinza do bagaço da cana-deaçúcar (CBC). 699

2 O Brasil é o maior produtor de cana de açúcar do mundo, e supera todos os outros na produção de energia, açúcar e álcool nesse ramo. Nessa produção, o bagaço da cana é aproveitado por grande parte das próprias usinas como combustível para suas caldeiras, o qual tem como subproduto as cinzas cujo descarte nem sempre é adequado, sendo simplesmente descartadas na natureza (7). Há ainda o problema do descarte na construção civil. Praticamente todas as atividades desenvolvidas na construção civil são geradoras de resíduos (9). Aos resíduos de construção, somam-se os de demolição, que podem ser originados pelo crescimento econômico e demográfico das cidades e pela necessidade de manutenção, recuperação e reforma das estruturas (8). Devido ao elevado volume de concreto produzido em todo o mundo, esse material é responsável por significativos impactos ambientais. Em todo o mundo são produzidos mais de 10 bilhões de toneladas de concreto por ano, mais de kg por habitante ao ano (10). Quando é preciso destinar seus resíduos, são necessárias áreas muito grandes e específicas para esse tipo de resíduo. O problema é especialmente grave dentro de centros urbanos, onde a existência de espaços públicos desocupados e afastados das aglomerações é mais rara (10). Diante desse cenário, várias alternativas vêm sendo desenvolvidas com o intuito de minimizar os potenciais impactos ambientais da produção do concreto (10). Estudos de viabilidade do uso do resíduo da construção e demolição (RCD) em substituição ao agregado natural para a produção de concretos em pequenas quantidades tem apresentado resultados relevantes (11). No entanto, nas pesquisas nacionais e internacionais existentes até o momento, não há um consenso com relação ao comportamento e desempenho de concretos com agregados reciclados. Essa diversidade de resultados pode ser explicada pela grande variabilidade na composição dos agregados reciclados, pela possível presença de impurezas e pelas diferentes porosidades dos agregados (8). Enquanto que a cinza apresenta pesquisas significativas, e uma das áreas na qual seu uso se tornou destaque foi sua aplicação na formulação do concreto, principalmente como substituinte parcial de agregados miúdos na sua constituição (7). OBJETIVOS O estudo tem como propósito avaliar através do ensaio de absorção o uso da cinza do bagaço da cana-de-açúcar (CBC) e resíduos da construção e demolição (RCD) na confecção de concreto no uso como pavers. METODOLOGIA 700

3 Para a confecção dos corpos de prova em concreto foram empregados Cimento Portland CP II Z 32, cinza do bagaço da cana-de-açúcar (CBC) e resíduo da construção e demolição (RDC), proveniente de materiais cimentícios. Para o emprego do RCD e da CBC foi necessário a caracterização dos materiais. A caracterização se deu através dos ensaios de composição granulométrica (NBR 7217), determinação da massa especifica e massa especifica aparente (NBR NM 52) e determinação da massa unitária e do volume de vazios (NBR NM 45). O traço obtido para o emprego dos materiais reciclados na produção do concreto está especificado na Tabela 1. Tabela 1 Traço empregado na confecção dos corpos de prova. Traço (kg) Cimento CBC RDC Água 1 2,69 2,20 0,7 A concretagem foi realizada com uso de balança analítica, para um maior controle dos materiais usados. Os corpos de prova em concreto apresentaram dimensões de 5 cm de diâmetro por 10 cm de altura. Foram moldados 4 corpos de prova, que foram depositados em um recipiente para a cura de 28 dias. Ao final dos 28 dias de cura os corpos de prova foram colocados na estufa a 105 C, e suas massas anotadas após 24 h, 48 h e 72 h, como mostra a tabela 2. Tabela 2 Massa dos corpos de prova na estufa. MASSA NA ESTUFA (g) AMOSTRAS 24hrs 48hrs 72hrs 1 389,55 387,67 387, ,62 389,21 389, ,45 381,55 381, ,49 383,3 383 MÉDIA 387,53 385,43 385,22 Antes de iniciar a próxima etapa, os corpos de prova foram resfriados a temperatura ambiente. Em seguida foram levados em um recipiente onde tiveram 1/3 dos corpos submersos nas primeiras 4 h, 2/3 nas 4h seguintes e completa imersão dos corpos para as 64h seguintes. Os corpos de prova foram retirados e enxugados para se registrar as massas após 24h, 48h e 72h imersos, como mostra a Tabela

4 Tabela 3 Massa dos corpos de prova saturada. MASSA SATURADA (g) AMOSTRAS 24hrs 48hrs 72hrs 1 431,38 432,16 432, ,48 433,24 433, ,82 426,76 427, ,94 427,9 428,22 MÉDIA 429,16 430,02 430,36 A tabela 4 mostra os dados obtidos das massas imersas dos corpos de prova, onde foram registradas com o emprego de uma balança hidrostática. Tabela 4 Massa dos corpos de prova imersos. MASSA DOS CORPO DE PROVA IMERSOS (g) CP1 CP2 CP3 CP4 Média 191,67 191,88 188,9 187,25 189,93 RESULTADOS E DISCUSSÃO A granulometria do RDC obtida, conforme a norma ABNT NBR 7211, o coloca na zona utilizável, permitindo seu uso em concreto. Além de caracterizar o material como grosso, sendo sua dimensão máxima característica de 2,4 e módulo de finura de 2,21. Como ilustrado na figura 1. Limites Granulométricos para Areia Grossa % Retida Acumulada % 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 9.5 Abertura das Peneiras (mm) Fig. 1 Distribuição Granulométrica do RDC A granulometria da CBC obtida se enquadra na zona em que o caracteriza como material muito fino. Sendo sua dimensão máxima característica de 0,6 e módulo de finura de 1,21. Como ilustrado na figura

5 Limites Granulométricos para Areia Muito Fina % Retida Acumulada % 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 9.5 Abertura das Peneiras (mm) Fig. 2 Distribuição Granulométrica do CBC Os dados obtidos no ensaio de absorção foram empregados para calcular os índices de vazios e absorção de água por imersão. Para avaliação da durabilidade do concreto considerou-se a média dos valores de absorção e de índices de vazios em 72 horas de ensaio. A média calculada para absorção foi de 11,72% com desvio padrão de 0,24 e valor médio de 18,77% e desvio padrão 0,33 para o índice de vazios. 25 Indices caracteristicos em 72 Horas (%) Amostra 1 Amostra 2 Amostra 3 Amostra 4 Média Absorção por imersão Indice de vazios Fig. 3 Absorção e índice de vazios das amostras. O indicado para emprego do concreto é que as absorções individuais dos corpos de prova não passem 7% e a média seja menor ou igual a 6% (4). Para concretos produzidos com substituição total do agregado graúdo, foi obtido uma 703

6 absorção de 10,93% e índice de vazios de 21,70%. Enquanto que para concretos produzidos com substituição de agregados graúdos e miúdos esses índices apresentaram 15,77% (absorção) e 24,30% (índice de vazios) (12). Como se pode observar, concretos reciclados apresentam uma alta absorção para os padrões estimados, quando em substituição total ao agregado. Sendo um dos agentes negativos a alta porosidade do material reciclado. Fator esse que colaborado pela presença de materiais aderidos aos agregados reciclados, requer uma maior quantidade de água ou mesmo um processo de pré-molhagem, de forma a garantir a hidratação do cimento. Essa necessidade de uma maior quantidade de água para o uso do material pode interferir na durabilidade do concreto. Quanto maior a relação a/c do agregado, e menor a resistência, maior será a absorção em concretos confeccionados com agregado reciclado de concreto (13). CONCLUSÃO Apesar do controle quanto a granulometria que os materiais reciclados requerem e o uso da cinza residual, como fator a suprir com os efeitos negativos do agregado, não foi possível evitar a formação de vazios. A inviabilidade do objeto de estudo se deu principalmente pela substituição total do agregado natural pelo RDC. O RDC como material poroso já necessita de um cuidado quanto a hidratação, porém sua alta quantidade influi negativamente na porosidade do concreto. Mesmo a CBC estando presente, que dada sua granulometria teria por função prevenir os vazios, não foi evitada a tendência no aumento de vazios. O uso do RDC e da CBC ainda é incentivado, porém em menores índices. BIBLIOGRAFIA [1] ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 5738/2016: Concreto - Procedimento para moldagem e cura de corpos-de-prova. Rio de Janeiro, [2] ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7211/2005: Agregados para o concreto - Especificações. Rio de Janeiro, [3] ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 9776/1984: Agregados - Determinação da massa específica de agregados miúdos por meio do frasco Chapman. Rio de Janeiro,

7 [4] ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 9781/2013: Peças de concreto para pavimentação Especificação e métodos de ensaio. Rio de Janeiro, [5] ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15116/2004: Agregados reciclados de resíduos sólidos da construção civil - Utilização em pavimentação e preparo de concreto sem função estrutural - Requisitos. Rio de Janeiro, [6] ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR NM 52/2003: Agregado miúdo - Determinação da massa específica e massa específica aparente. Rio de Janeiro, [7] Congresso Técnico Cientifico da Engenharia e da Agronomia CONTECC, 2016, Foz do Iguaçu. Utilização da cinza pesada da cana-de-açúcar para confecção de artefatos de cimento para pavimentação. Disponível em:< ada%20da%20cana-deaçúcar%20para%20confecção%20de%20artefatos%20de%20cimento%20para%20pavim entação.pdf>. Acesso em: 8 abr [8] LOVATO, P. S. Verificação dos parâmetros de controle de agregados reciclados de resíduos de construção e demolição para utilização em concreto p. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Disponível em: < Acesso em: 10 abr [9] Congresso Técnico Cientifico da Engenharia e da Agronomia CONTECC, 2015, Fortaleza. Blocos de pavimentação urbana provenientes de resíduos da construção civil. Disponível em:< tes_de_residuos_da_construcao_civil.pdf>. Acesso em: 8 abr [10] PAULA, R. R. Avaliação do ciclo de vida (ACV) de argamassas e concretos produzidos com resíduos de construção e demolição (RCD) p. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) Instituto Alberto Luiz Coimbra, Universidade Federal do Rio de Janeiro. Disponível em:< Acesso em: 8 abr [11] SILVA, S. R. Contribuição ao estudo dos concretos compostos com agregados graúdos de construção e demolição e cinza volante, em diferentes teores de substituição p. Pontificia Universidade Católica do Rio Grande do Sul. Disponível em:< Acesso em: 8 abr [12] SILVA, K. A. N. TENÓRIO, J. J. L. GOMES, P. C. C. RODRIGUES, C. C. BARBOZA, A. S. R. Estudo de concretos confeccionados com agregados de RCD reciclado visando em aplicações estruturais p. Disponível em: 705

8 < Acesso em: 8 abr [13] TROAIN, A. Avaliação da durabilidade de concretos produzidos com agregado reciclados de concreto frente à penetração de íons cloreto p. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) Universidade do Rio dos Sinos. Disponível em:< Acesso em: 8 abr ABSORPTION OF CONCRETES PRODUCED WITH CDW OF CONCRETE AND ASH WASTE ABSTRACT In order to minimize the impact caused by the growth of civil construction catalyzed by the advent of industrialization, reuse becomes one of the most viable resources, since the civil construction is one of the sectors that most disposes of waste the reuse becomes a consequence. Studies about reuse of these materials have been encouraged by the industry itself for both environmental awareness and management. The study aims to evaluate the use of CDW (Construction and Demolition Waste) and sugarcane ash, both produced in the city of Dourados-MS, as aggregates in the production of concrete for the using in paving. Obtaining the ideal trace for use as pavement considering the use of the RDC of concrete and the ashes of sugarcane. In order to determine its characterization, the immersion absorption test, as specified in NBR 9778, was adopted in test specimens made according to NBR Keywords: Absorption, concrete, pavers. 706