ESTUDO DA ADIÇÃO DE RESÍDUOS DE ARGAMASSA DE CIMENTO NAS PROPRIEDADES DO SOLO-CIMENTO

Transcrição

1 I CONFERÊNCIA LATINO-AMERICANA DE CONSTRUÇÃO SUSTENTÁVEL X ENCONTRO NACIONAL DE TECNOLOGIA DO AMBIENTE CONSTRUÍDO julho 2004, São Paulo. ISBN ESTUDO DA ADIÇÃO DE RESÍDUOS DE ARGAMASSA DE CIMENTO NAS PROPRIEDADES DO SOLO-CIMENTO André Luiz Nonato Ferraz (1); Antonio Anderson da Silva Segantini (2). (1) UNESP, Ilha Solteira-SP, ferraz@dec.feis.unesp.br (2) UNESP, Ilha Solteira-SP, anderson@dec.feis.unesp.br RESUMO As pesquisas nas quais se utilizam materiais e técnicas alternativas de construção, no contexto atual de preservação ambiental, estão assumindo papel de destaque na engenharia, inclusive porque determinados tipos de resíduo podem ser utilizados com vantagens técnicas e redução de custos, como é o caso da adição do material granular, oriundo dos resíduos da construção civil, em misturas de solocimento. Neste trabalho são apresentados resultados de ensaios de caracterização de amostras de solo coletadas em Ilha Solteira-SP e de amostras de solo com adição de resíduo de argamassa de cimento, visando a produção de solo-cimento para a fabricação de tijolos prensados. Objetivou-se reduzir o custo de produção do solo-cimento e melhorar a qualidade do produto resultante, além de propiciar condições para o aproveitamento dos resíduos. Foram realizados ensaios de compressão simples e de absorção em corpos-de-prova feitos no cilindro de Proctor e em corpos-de-prova feitos com tijolos. Foram realizados também ensaios de compactação e de análise granulométrica, empregando-se as seguintes dosagens: solo natural, solo mais 20% de resíduo e solo mais 40% de resíduo, utilizando-se, em cada caso, três teores de cimento (6%, 8% e 10%). Os ensaios foram realizados em conformidade com as normas técnicas brasileiras pertinentes. Palavras-chave: resíduo de construção e demolição (RCD), entulho, solo-cimento, tijolos. 1. INTRODUÇÃO A construção civil é uma das atividades mais importantes da economia brasileira e assim será por muito tempo face ao enorme déficit habitacional, conhecido de longa data, a premente necessidade de crescimento e a geração de empregos no país. Há tempos passados, em situações de retomada de crescimento, visualizou-se rápida resposta do setor, proporcionando volumes vultosos de investimentos e geração de empregos. Isto faz com que esta atividade adquira contornos de destaque e posição de caráter estratégico na economia brasileira. Conhecendo o potencial do setor e observando ainda atrasos notáveis em termos de tecnologia construtiva, o que induz à geração de grandes volumes de entulho, muitas vezes lançados em locais inadequados, o presente trabalho propõe uma destinação mais nobre para estes rejeitos, tendo como meta principal estudar e avaliar a sua aplicação na produção de tijolos prensados de solo-cimento. Na composição do solo-cimento, o solo é o material que entra em maior proporção, devendo ser selecionado de modo que permita o menor consumo possível de cimento. Quando não se dispõe de um solo com as características desejadas, alguns autores, objetivando a obtenção de um material apropriado, consideram a possibilidade de se misturar dois ou mais solos, ou mesmo de se adicionar areia grossa, de modo que o resultado seja favorável técnica e economicamente. Nos entulhos de construção normalmente são encontrados restos de argamassa e de concreto, materiais cerâmicos, materiais metálicos, madeiras, vidros e materiais plásticos. Os restos de argamassa, concretos e materiais cerâmicos, encontrados em maior volume, podem ser adicionados a matrizes de concreto ou solo-cimento, e a grande maioria dos outros resíduos pode com certeza ser reciclada. Os benefícios daí resultantes são incontáveis, com possibilidades, mais adiante, de se ter em mente a criação de usinas para o aproveitamento dos resíduos, com aplicação não apenas em tijolos prensados

2 de solo-cimento, mas também em trabalhos junto a prefeituras e entidades não governamentais, gerando empregos e diminuindo o volume de resíduos lançados na natureza. Na realização deste trabalho, visando a confecção dos tijolos, utilizou-se o solo arenoso fino de Ilha Solteira-SP, pois este possui características granulométricas representativas das dos solos superficiais comumente encontrados na região oeste do Estado de São Paulo. Os resíduos de argamassa de cimento utilizados neste trabalho foram coletados em uma fábrica de artefatos de cimento. A coleta foi efetuada diretamente em uma caçamba de tira-entulho existente no local. Após a coleta, os resíduos foram triturados manualmente e peneirados numa peneira com malha de 4,8 mm. As composições de solo-cimento com resíduo foram preparadas empregando-se dosagens a partir do solo natural, solo natural mais 20% de resíduo e solo natural mais 40% de resíduo, com emprego de três teores de cimento (6%, 8% e 10%) em cada composição. Pesquisas anteriores, com tijolos de solo-cimento sem adição de resíduos, mostraram que o material apresenta potencial para ser aplicado na construção civil. Esse trabalho teve como objetivo principal a busca de uma melhor qualidade para o solo-cimento, com conseqüente redução de custos por meio da diminuição da quantidade de cimento necessária para se obter a resistência estabelecida pelas normas brasileiras. Não obstante, pretende-se que este trabalho seja o primeiro passo na busca da implantação de uma nova linha de pesquisa em Ilha Solteira, na qual se pretende estudar possibilidades de aproveitamento dos resíduos de construção, inclusive com emprego de outras matrizes, como concreto e solo-cimento plástico, e assim contribuir para minimizar este grave problema que hoje atormenta as administrações municipais, notadamente nos grandes centros. A preocupação com resíduos de maneira geral é relativamente recente no Brasil, diferente do que ocorre, por exemplo, nos EUA, onde no final da década de sessenta já existia uma política para resíduos, chamada de Resource Conservation and Recovering Act (RCRA). No Brasil ainda está em discussão uma legislação mais abrangente sobre a destinação dos resíduos. Apesar de algum avanço na reciclagem de resíduos domiciliares, obrigatoriedade de recolhimento de pneus e baterias, certamente ainda existe um longo caminho a ser percorrido, de muito trabalho, pesquisa, e de sensibilização e convencimento das autoridades, para que se obtenha, o quanto antes, uma política efetiva e abrangente. Hoje se percebe nitidamente que o Brasil é campeão em desperdício de alimentos enquanto muitas pessoas passam fome. Mas ainda não se percebeu que o mesmo ocorre em relação ao desperdício de materiais de construção valiosos, enquanto muitos vivem sem teto para abrigar suas famílias. 2. USO DO SOLO COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO Há pelo menos dez mil anos o solo tem sido utilizado como material de construção, havendo registros de sua aplicação em culturas antigas como a grega e a romana. Algumas dessas obras resistem ao tempo, conservando sua estética e qualidade estrutural. No Brasil, cidades históricas, como Ouro Preto, têm quatro séculos de história que testemunham o uso do solo em construções do tipo taipa-depilão, adobes e taipa-de-sopapo ou pau-a-pique. Assim, o solo sempre fez parte da herança cultural construtiva brasileira. Até 1845, os métodos de construção utilizando o solo como material de construção foram intensamente utilizados, quando surgiu o cimento portland. No início do século XIX, o solo começou a ser visto como material de segunda categoria, passando a ser utilizado, na maioria das vezes, apenas em áreas rurais. Em estimativa feita pela ONU, para satisfazer as necessidades elementares de moradia no mundo até final do ano 2000, havia necessidade de construção de pelo menos 500 milhões de unidades habitacionais. Nesse contexto, o uso do solo-cimento, com aproveitamento dos resíduos de construção, pode significar o retorno da utilização do solo, pois trata-se de uma matéria-prima abundante, com potencial para reduzir o custo das construções habitacionais e induzir os projetistas ao hábito de construir harmonizando projeto arquitetônico, materiais locais e sistema construtivo.

3 3. SOLO-CIMENTO Segundo a ABCP (1999), o solo-cimento é o produto resultante da mistura íntima de solo, cimento portland e água, que compactados na umidade ótima e sob a máxima massa específica seca, em proporções previamente estabelecidas, adquire resistência e durabilidade através das reações de hidratação do cimento. Os principais fatores que afetam as propriedades do solo-cimento são: tipo de solo, teor de cimento, teor de umidade, compactação e homogeneidade da mistura, além da idade e do processo de cura. A conceituação do solo-cimento teve origem em Sallsburg no ano de 1917, entretanto, havia poucos relatos até 1932, quando se teve notícia dos primeiros trabalhos cientificamente controlados, como por exemplo, a pavimentação de m2 em Johnsonville, Carolina do Sul, EUA (ANDRADE FILHO, 1989). O interesse pelo assunto no Brasil se deu a partir de 1936, através da ABCP Associação Brasileira de Cimento Portland, que regulamentou e pesquisou sua aplicação. O emprego desse material em edificações foi iniciado no Brasil em 1948, com a construção das casas do Vale Florido, na Fazenda Inglesa, em Petrópolis-RJ. Desde então, a experiência brasileira vem sendo bastante ampliada, com aplicação de novas técnicas construtivas, avanços na tecnologia dos materiais e aprimoramento dos equipamentos de produção. Hoje, por exemplo, se dispõe de equipamentos para a produção de blocos intertravados, que embora tenham custo mais elevado, possibilitam a passagem de tubulações e propiciam maior rapidez na execução da alvenaria. O solo-cimento, no entanto, só foi amplamente aplicado em moradias por volta de 1978, quando o extinto BNH Banco Nacional da Habitação, amparado por estudos feitos pelo IPT - Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo, e pelo CEPED - Centro de Pesquisas e Desenvolvimento, comprovando o bom desempenho do material e a possibilidade de redução de custos, aprovou a técnica para a construção de habitações populares. SEGANTINI (2000) afirma que, quanto a granulometria, os solos arenosos são os mais apropriados para a confecção do solo-cimento. A existência de grãos de areia grossa e de pedregulho é altamente benéfica, pois são materiais inertes com função apenas de enchimento. Isso favorece a liberação de quantidades maiores de cimento para aglomerar os grãos menores. Os solos devem também ter um teor mínimo da fração fina, pois a resistência inicial do solo-cimento é devida à coesão da fração fina compactada. A experiência tem demonstrado que quando os solos possuem um teor de silte mais argila inferior a 20%, não se consegue uma resistência inicial que propicie a sua compactação. De acordo com a ABCP (1999), a dosagem do solo-cimento deve ser feita por meio de ensaios de laboratório, passando pela análise e interpretação dos resultados com base em critérios préestabelecidos. O resultado final consiste na fixação de três parâmetros: quantidade de cimento, quantidade de água e massa específica aparente seca máxima. Os dois últimos sofrem pequenas oscilações em função das variações que ocorrem nas características do solo. Assim, esses parâmetros passaram a ser tomados apenas como elementos de controle e, com isso, o objetivo da dosagem passou a ser somente a fixação da quantidade adequada de cimento. São apresentados na tabela 1 os teores de cimento recomendados pela ABCP (1999) e utilizados pelo Laboratório CESP de Engenharia Civil (LCEC), em Ilha Solteira (SP), na dosagem das misturas de solo-cimento. Tabela 1 Teores de cimento recomendados pela ABCP (1999). Classificação HRB Teor de cimento A1a 5 A1b 6 A2 7 A3 8

4 A4 10 A5 10 A6 12 A TIJOLOS DE SOLO-CIMENTO Os tijolos de solo-cimento, figura 1, constituem uma das alternativas para a construção de alvenaria em habitações e outras edificações. Na sua produção são utilizados os seguintes materiais: solo, cimento e água. As vantagens da utilização dos tijolos de solo-cimento vão desde a fabricação até sua utilização no canteiro de obras. Os equipamentos utilizados são simples e de baixo custo. A mão-deobra para operar a máquina de fabricação não precisa ser especializada, permitindo sua operação no próprio canteiro, reduzindo os custos com transporte. Sua resistência à compressão é semelhante à do tijolo convencional, mas a qualidade final é superior, possuindo dimensões regulares e faces planas. Isto propicia redução no consumo de argamassa de assentamento e dispensa o uso de revestimentos, podendo-se utilizá-lo aparente, ou apenas aplicando-se uma pintura com tinta acrílica para cimentados. Além das vantagens econômicas, o tijolo de solo-cimento agrada também com relação ao aspecto ecológico, pois não passa pelo processo de cozimento, no qual se consomem grandes quantidades de madeira ou de combustíveis minerais, como é o caso dos tijolos produzidos em cerâmicas e olarias. Figura 1 Tijolos de solo-cimento após a moldagem. No caso do tijolo de solo-cimento, o custo do frete também pode ser eliminado, pois o solo do próprio local da obra pode ser utilizado na confecção dos tijolos. Outra vantagem é que, quando se quebram, os tijolos de solo-cimento podem ser moídos e novamente prensados. Além das alvenarias, os tijolos de solo-cimento podem ser aplicados na pavimentação das construções, muros de divisa, sendo ainda possível a sua aplicação até nas coberturas, na forma de arcos e abóbadas. Trata-se de um material bastante versátil e de fácil manipulação, com aplicações as mais variadas possíveis. O aprimoramento de equipamentos para a fabricação dos tijolos tem contribuído bastante para a racionalização das técnicas de construção, possibilitando a elaboração de projetos com maior qualidade, permitindo o uso do material em obras de padrão médio. Tem-se, na figura 2, uma

5 ilustração da amarração de encontro de paredes e outra de um tijolo furado, cujo assentamento é feito por encaixe. A técnica de assentar os tijolos por encaixe proporciona maior rapidez e qualidade na execução da alvenaria. Os furos coincidentes possibilitam a passagem de tubulações, permitindo também a execução de colunas grauteadas. Na figura 3 apresenta-se a vista da fachada principal de uma edificação construída com tijolos de solo-cimento. Figura 2 Amarração em encontro de paredes e detalhe do tijolo furado. Fonte: Figura 3 Fachada de edifício construído com tijolos de solo-cimento Fonte: 5. DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL Para JOHN (1999) o conceito de desenvolvimento sustentável está criando profundas raízes na sociedade e certamente atingirá as atividades do macro-complexo da construção civil, da extração de

6 matérias primas, da produção de materiais de construção, chegando ao canteiro de obras e às etapas de operação, manutenção e demolição. O crescimento da economia e da população gera crescimento no consumo dos recursos naturais. No Japão, por exemplo, estimou-se em 2,6 bilhões de toneladas o consumo de materiais em 1995, cerca de 18,7 ton/ hab.ano (KASAI, 1998). De acordo com MATOS & WAGNER (1999), o consumo total de materiais cresceu mais de cinco vezes entre 1900 e 1995 nos Estados Unidos, atingindo cerca de 2,8 bilhões de toneladas, resultando em aproximadamente 10 ton/ hab.ano. Já o consumo de matérias primas renováveis foi reduzido de 40% para 8% do total no mesmo período. O consumo de materiais no mundo cresceu entre 1970 e 1995 de 5,7 bilhões de toneladas para 9,5 bilhões de toneladas, cerca de 1,6 ton/ hab.ano. A Conferência das Nações Unidas sobre Meio Ambiente e Desenvolvimento Sustentável, realizada no Brasil na cidade do Rio de Janeiro em junho de 1992, contou com a participação de 170 países membros da ONU. O resultado dessa conferência foi a criação da AGENDA 21. Essa, por sua vez, trata de um acordo entre os países presentes ao encontro de colocar em prática pelos governos, agências de desenvolvimento, órgãos das Nações Unidas e outras entidades, um amplo programa para o desenvolvimento sustentável no planeta. De acordo com OLIVEIRA & ASSIS (2001), cinco anos após essa Conferência, a implementação da Agenda 21 foi avaliada em evento da ONU, realizado em NovaYork, conhecido como Conferência Rio + 5. O documento apresentado pelo governo brasileiro, que trata das ações executadas nas esferas federal, estaduais e municipais desde 1992, reconhece, porém, que os avanços em relação ao planejamento e gestão dos recursos terrestres não foram suficientes, tendo sido avaliados como precários. Outro fato importante, diz respeito à simples disposição dos resíduos em aterros sanitários, que vêm se tornando em alguns casos inviável. Isto porque, dentre outras questões, na maioria das vezes esses aterros estão cada vez mais ficando sujeitos ao esgotamento (SOUSA, 2001). A degradação de áreas urbanas, o assoreamento de rios e córregos, além do entupimento de bueiros e galerias têm como conseqüência inevitável, em períodos de chuva, a formação de enchentes em vias marginais. Atualmente, no que diz respeito ao processo produtivo, os resíduos são gerados na obtenção de bens de consumo duráveis (edifícios, pontes e estradas) e não-duráveis (embalagens descartáveis), utilizando-se quase sempre matérias-primas nãorenováveis de origem natural. Este modelo não apresentava problemas até recentemente, em razão da abundância de recursos naturais e menor quantidade de pessoas incorporadas à sociedade de consumo (JOHN, 1999). A partir da década de 80, o grande acúmulo de resíduos se transformou em um grave problema urbano, com gerenciamento oneroso, causado pela intensa industrialização, advento de novas tecnologias, crescimento populacional e aumento de pessoas em centros urbanos. O problema atualmente se caracteriza pela escassez das áreas para a disposição dos resíduos, causada pela ocupação e valorização das áreas urbanas, problemas de saneamento público e contaminação ambiental (JOHN, 2001). Na tabela 2 são apresentados números relativos à geração de entulho em algumas cidades brasileiras. Segundo LIMA & VIEIRA (2001), algumas prefeituras estão partindo para a reciclagem dos entulhos em usinas que reaproveitam blocos e argamassa dura, exceto gesso, podendo transformá-los em argamassas, sub-base de pavimentos, blocos de alvenaria e material para contenção de encostas. Atualmente, a disposição indiscriminada dos resíduos de construção, em aterros ou em botaforas, vem recebendo maior preocupação em relação ao meio ambiente e a qualidade de vida nas cidades. Nesse contexto, o desperdício na construção civil vem sendo combatido com a qualificação da mão-de-obra, maior controle na aplicação dos materiais e projetos executivos melhor detalhados. Este pequeno avanço, no entanto, não torna inevitável a geração de entulho (ALTHEMAN, 2002). Ainda hoje o desperdício se encontra em valores médios da ordem de 8% para todo o país, variando muito de obra a obra (TÉCHNE, 2001).

7 Tabela 2 - Geração de entulho em alguns municípios. Município População Entulho (ton/ dia) Entulho (kg/ hab.dia) Santo André-SP ,6 São José do Rio Preto-SP ,1 São José dos Campos-SP ,5 Ribeirão Preto-SP ,3 Jundiaí-SP ,4 Vitória da Conquista-BA ,3 Campinas-SP ,5 Florianópolis-SC ,2 Fontes: XAVIER & ROCHA (2001) Em Ilha Solteira, segundo informações colhidas junto a uma empresa de tira-entulho, estimase a geração mensal de m 3 de entulho na cidade, o que resulta aproximadamente em 1,2 m 3 / hab.ano. Ilha Solteira possui aproximadamente habitantes. Nas cidades de pequeno porte, os lixos domésticos são considerados predominantes na composição dos resíduos sólidos urbanos, e centralizam as ações dos Planos Diretores. Nesse caso, esses resíduos são considerados críticos para o esgotamento de aterros. Por outro lado, nas cidades de grande e médio porte, a presença dos RCD é bem mais significativa (ANGULO, 2000). Apresentam-se, na tabela 3, valores percentuais de RCD em relação aos resíduos sólidos gerados em alguns países. Tabela 3 Participação dos RCD no total dos RSU. Países RCD em massa Ano Países baixos Austrália Estados Unidos Alemanha Finlândia Brasil Inglaterra Holanda Bélgica Europa Ocidental Fonte: ANGULO (2000). Nos Estados Unidos, os valores divulgados da geração de RCD causam discussão. Relatórios da EPA (Agência de Proteção Ambiental dos EUA) apresentam enfoques diversificados. Em 1986 foi estimada uma geração anual de 31,5 milhões de toneladas. Já os relatórios de 1988, 1990 e 1992 não fazem referência aos RCD, suscitando em especialistas opiniões de que a Agência não considerava esses resíduos como parte dos resíduos sólidos urbanos. Os RCD só voltaram a ser analisados no relatório de 1996, traçando-se uma estimativa de geração nacional de 136 milhões de toneladas, o que provocou reações. A C&D Industry (Indústria de Construção e Demolição), junção das empresas processadoras desses resíduos, vêm travando uma acirrada discussão, alertando quanto à subestimação do verdadeiro volume gerado por desconsiderar os resíduos da construção e reparo de obras viárias e de limpeza de terrenos (ÂNGULO, 2000). 6. MATERIAIS E MÉTODOS 6.1 Materiais Na concretização deste trabalho foram utilizados os seguintes materiais:

8 6.1.1 Solo O solo utilizado neste trabalho foi coletado no km 48 da Rodovia dos Barrageiros. Trata-se de um solo cujas características físicas atendem aos requisitos estabelecidos para a confecção de tijolos de solocimento Cimento Foi utilizado o cimento CP 32 II E, que é um cimento composto, com adições normalizadas, para uso e aplicação geral, em que não há necessidade de resistência elevada nas primeiras idades. É ideal para aplicações como artefatos de cimento, blocos de concreto, concreto protendido, estruturas de concreto, fundações, galerias subterrâneas, lajes, pisos intertravados, pisos industriais, pré-moldados de porte e argamassas em geral Água Utilizou-se a água potável proveniente da rede pública de abastecimento Resíduo Foram utilizados resíduos de argamassa de cimento coletados em uma fábrica de artefatos de cimento na cidade de Ilha Solteira. 6.2 Métodos Foram estudadas dosagens compostas por solo natural, solo mais 20% de resíduo e solo mais 40% de resíduo. Foram utilizados três teores de cimento (6%, 8% e 10%), moldando-se corpos-de-prova cilíndricos para ruptura aos 07, 28, 56 e 120 dias e corpos-de-prova confeccionados com tijolos para ruptura aos 07 dias. Foram realizados ensaios de análise granulométrica e compactação do solo e das misturas e absorção dos tijolos. Esses ensaios foram realizados objetivando-se avaliar a influência da adição dos resíduos nos valores de resistência à compressão simples, umidade ótima para a prensagem dos tijolos, massa específica unitária e absorção de umidade dos tijolos. A confecção dos corpos-de-prova cilíndricos serviu para avaliar o comportamento da resistência à compressão simples do solo-cimento ao longo do tempo. Depois de moldados, os corpos-de-prova foram transferidos para a câmara úmida do Laboratório de Engenharia Civil da Unesp em Ilha Solteira, e retirados com antecedência de 24 horas à realização do ensaio de resistência à compressão simples, ficando a partir de então imersos em água, conforme prescrições da NBR O ensaio de retração linear foi realizado segundo as prescrições do CEPED (1999). Por tratar-se de um procedimento empírico, alguns cuidados foram tomados visando um maior controle com relação à consistência da massa, propiciando a obtenção de informações confiáveis a respeito da tendência de comportamento do solo e das composições de solo com resíduo. Os tijolos, medindo 23,0 cm de comprimento, 11,0 cm de largura e 5,0 cm de altura, foram produzidos em uma prensa manual, controlando-se de forma rigorosa a massa dos materiais a serem colocados na prensa e os teores de cimento e de umidade. Os corpos-de-prova confeccionados com tijolos foram curados de acordo com as prescrições da NBR (Tijolos maciços de solo-cimento). Os ensaios de resistência à compressão simples e de absorção foram realizados no sétimo dia de cura, seguindo-se as prescrições da NBR-8492 (Tijolo de solocimento Determinação da resistência à compressão e da absorção d água). 7. RESULTADOS 7.1 Composição granulométrica Apresenta-se na tabela 4 e na figura 4 os resultados obtidos nos ensaios de análise granulométrica.

9 Tabela 4 Composição granulométrica Material Argila Silte Areia fina Areia média Areia grossa Pedregulho Solo natural 22,0 18,0 59,7 0,3 0,0 0,0 Solo + 20% de resíduo 17,1 11,9 56,0 13,5 1,5 0,0 Solo + 40% de resíduo 14,4 10,6 52,1 20,7 2,2 0 Resíduo 1,2 2,0 23,5 67 5,6 0, Porcentagem que Passa ,001 0,01 0, Diâmetro dos Grãos (mm) Solo Natural Solo + 20% de resíduo solo + 40% de resíduo Resíduo Figura 4 Curvas granulométricas das composições de solo com resíduo. 7.2 Umidade ótima e massa específica unitária aparente seca máxima Na tabela 5 e nas figuras 5 a 7 são apresentados os valores obtidos nos ensaios de compactação. Tabela 5 Umidade ótima e massa específica unitária seca máxima Traços Umidade Ótima Massa específica unitária seca máxima (g/cm³) Solo natural 1,886 12,7 Solo + 6% de cimento 1,870 13,0 Solo + 8% de cimento 1,880 13,0 Solo+ 10% de cimento 1,886 13,0 Solo+ 6% de cimento+ 20% de resíduo 1,915 11,7 Solo+ 8% de cimento+ 20% de resíduo 1,910 11,4 Solo+ 10% de cimento+ 20% de resíduo 1,920 11,4 Solo+ 6% de cimento+ 40% de resíduo 1,950 11,1 Solo+ 8% de cimento+ 40% de resíduo 1,945 11,1 Solo+ 10% de cimento+ 40% de resíduo 1,955 11,3

10 Massa Específica Seca (ρ d) 2,00 1,95 1,90 1,85 1,80 1,75 1,70 1,65 1, Umidade Solo 6% de cimento Solo + 20% de resíduo + 6% de cimento Solo + 40% de resíduo + 6% cimento Figura 5 Curvas de compactação das composições com 6% de cimento Massa Específica Seca (ρ d ) 2,00 1,95 1,90 1,85 1,80 1,75 1,70 1,65 1, Umidade Massa Específica Seca (ρ d ) Solo + 8% de cimento Solo + 20% de resíduo + 8 % de cimento Solo + 40% de resíduo + 8% de cimento Figura 6 Curvas de compactação das composições com 8% de cimento 2,00 1,95 1,90 1,85 1,80 1,75 1,70 1,65 1, Umidade Solo + 10% de cimento Solo + 20% de resíduo + 10% de cimento Solo + 40% de resíduo + 10% de cimento Figura 7 Curva de compactação das composições com 10% de cimento

11 7.3 Limites de consistência e retração linear. Os limites de consistência e os valores de retração linear são apresentados na tabela 6. Materiais Tabela 6 Limites de consistência e retração linear. Limite de liquidez Limite de plasticidade Índice de plasticidade Retração linear (cm) Solo natural 27,7 18,3 9,4 24,0 Solo + 20% de resíduo 23,6 16,1 7,5 14,7 Solo+ 40% de resíduo 22,5 15,6 6,9 9,2 7.4 Resistência à compressão e absorção dos tijolos (NBR-8492) Na tabela 7 são apresentados os valores de resistência à compressão e de absorção dos tijolos. Tabela 7 Resistência à compressão e absorção dos tijolos Traços Resistência à compressão média (MPa) Menor valor individual (MPa) Absorção Solo + 6% de cimento 1,62 1,00 17,5 Solo + 8% de cimento 2,31 1,58 17,2 Solo+ 10% de cimento 2,69 2,01 17,0 Solo+ 6% de cimento+ 20% de resíduo 2,17 1,70 17,2 Solo+ 8% de cimento+ 20% de resíduo 2,77 2,14 16,8 Solo+ 10% de cimento+ 20% de resíduo 3,25 2,77 16,4 Solo+ 6% de cimento+ 40% de resíduo 3,23 2,50 12,9 Solo+ 8% de cimento+ 40% de resíduo 3,72 2,91 12,6 Solo+ 10% de cimento+ 40% de resíduo 4,12 3,32 12,4 7.5 Resistência à compressão dos corpos-de-prova cilíndricos São apresentados na tabela 8 os resultados obtidos nos ensaios de resistência à compressão simples realizados com os corpos-de-prova cilíndricos.

12 Tabela 8 Resistência à compressão simples dos corpos-de-prova cilíndricos Traços Resistência à compressão simples (MPa) 07 dias 28 dias 56 dias 120 dias Solo + 6% de cimento 2,84 3,52 4,15 4,8 Solo + 8% de cimento 3,25 4,73 5,17 6,26 Solo+ 10% de cimento 3,45 5,42 6,00 7,27 Solo+ 6% de cimento+ 20% de resíduo 3,50 5,68 6,16 6,92 Solo+ 8% de cimento+ 20% de resíduo 3,60 6,70 7,14 7,69 Solo+ 10% de cimento+ 20% de resíduo 3,82 7,42 8,05 8,37 Solo+ 6% de cimento+ 40% de resíduo 3,67 6,45 7,05 7,55 Solo+ 8% de cimento+ 40% de resíduo 3,85 7,91 8,59 9,25 Solo+ 10% de cimento+ 40% de resíduo 4,36 8,53 9,18 9,75 8. DISCUSSÃO Foram realizados ensaios para se determinar a composição granulométrica do solo natural e das composições com resíduo. Observa-se na tabela 4 que a composição de solo com 40% de resíduo (em relação à massa de solo) resultou na seguinte distribuição granulométrica: 14,4% de argila; 10,6% de silte; 52,1% de areia fina; 20,7% de areia média; e 2,2% de areia grossa. Tem-se, então, 75% de areia e 25% da fração silte mais argila, sendo esses resultados bastante positivos para a confecção de tijolos prensados. Com relação à umidade ótima obtida nos ensaios de compactação, observa-se que em todas as composições analisadas houve uma pequena redução em função do incremento dos resíduos. Nas composições com 6% de cimento, obteve-se umidade ótima de 13% para o solo natural, de 11,7% para o solo com 20% de resíduo e 11,1% para o solo com 40% de resíduo. É interessante observar que a adição de cimento ao solo tende a aumentar o valor da umidade ótima da mistura, o que de fato pode ser notado no caso do solo natural, em que o valor da umidade ótima variou de 12,7% (solo natural) para 13%. Observa-se, contudo que a adição do resíduo em estudo reduziu o valor da umidade ótima, sendo isto positivo para as propriedades do solo, como limites de consistência e massa específica, que estão diretamente relacionados com a qualidade do solo-cimento. Nota-se na tabela 5 que a massa específica unitária aparente seca máxima aumenta em função do aumento da quantidade de resíduos e de cimento incorporados ao solo, variando de 18,8 kn/m 3 para 19,5 kn/m 3. Certamente, quanto mais pesado, mais compacto será o material e isto terá influência positiva na resistência à compressão simples e na absorção de umidade. Com relação aos limites de consistência, comparando-se o solo natural com a mistura de solo mais 40% de resíduo, nota-se na tabela 6 que o valor do limite de liquidez diminuiu de 27,7% para 22,5%. Já o limite de plasticidade diminuiu de 18,3% para 15,6%. Estes resultados são bastante positivos e podem ser decisivos para a melhoria da qualidade do solo-cimento. Em particular, no caso de se trabalhar com o solo-cimento auto-adensável 1, a redução do limite de liquidez indica que pode haver possibilidade de redução da água de amassamento necessária à homogeneização em betoneira, reduzindo-se o fator a/c, sendo isto extremamente positivo. Com relação ao ensaio de retração linear, observa-se na tabela 6 que os valores diminuíram consideravelmente com o acréscimo do resíduo, sendo isto bastante desejável. Foram realizados ensaios de resistência à compressão simples utilizando-se corpos-de-prova 1 Solo-cimento auto-adensável é o produto resultante da mistura de solo com cimento e água, com consistência similar à de uma argamassa de emboço.

13 cilíndricos e tijolos. No ensaio com corpos-de-prova cilíndricos, tabela 8, os resultados mostram que houve aumento considerável da resistência à compressão simples em função do aumento a quantidade de resíduo. Observa-se também que ocorre acréscimo de resistência com o aumento do tempo de cura. Os valores obtidos revelam que os corpos-de-prova com 10% de cimento e sem resíduo tiveram resistência média semelhante à dos corpos-de-prova com apenas 6% de cimento e 20% de resíduo, indicando haver possibilidade de redução no consumo de cimento. Os corpos-de-prova moldados com 6% de cimento e 40% de resíduo tiveram valores superiores de resistência em todas as idades, quando comparados aos corpos-de-prova com 10% de cimento e sem resíduo. Com relação aos tijolos, verificou-se que todos os traços atenderam a NBR-8492 quanto à absorção, já que esta norma especifica valor máximo de 20%. Nota-se decréscimos consideráveis nos valores de absorção conforme se adiciona maiores quantidades de resíduo. Quanto à resistência à compressão simples, os dois primeiros traços (solo + 6% de cimento e solo + 8% de cimento), conforme se observa na tabela 7, não atenderam às prescrições da NBR Esta norma prescreve que o valor médio deve ser maior ou igual a 2,0 MPa aos 07 dias e que, no cálculo da média, apenas um dos valores individuais pode ter resistência inferior a 2,0 MPa, desde que seja igual ou superior a 1,7 MPa. Observa-se ainda na tabela 7, que todos os corpos-de-prova com adição do resíduo atenderam aos requisitos mínimos das normas brasileiras, mostrando ainda, a ocorrência de ganhos consideráveis de resistência com o aumento no teor de resíduo. Assim, a adição do resíduo propiciou melhores condições para o atendimento das especificações de norma, significando haver possibilidade real de redução na quantidade de cimento necessária para estabilizar o material e, conseqüentemente, reduzir o seu custo de produção, além de contribuir no sentido de se reduzir o volume de material a ser descartado. Isto, certamente, terá maiores reflexos na economia das cidades, pois reduzirá despesas com transporte e remoção dos entulhos lançados em locais inadequados. Ademais, haverá redução também de despesas decorrentes de problemas de saúde pública, pois muitas vezes os materiais descartados nas construções acabam sendo lançados em locais clandestinos, terrenos baldios, ruas de pouca circulação localizadas nas periferias e até mesmo em locais próximos a córregos e rios. Tudo isso conduz à formação de bolsões de lixo que, muitas vezes, provocam assoreamentos e entupimentos nas redes de água pluvial. Esses fatores, aliados à impermeabilização dos solos urbanos, causam enchentes e prejuízos de toda ordem, acúmulo de lixo e água, formando ambientes propícios à proliferação de insetos e roedores transmissores de doenças. Este assunto já deveria estar na pauta das administrações municipais, pois a partir de julho de 2004, de acordo com a resolução 307 do CONAMA - Conselho Nacional do Meio Ambiente, as prefeituras estarão proibidas de receber os RCD em aterros sanitários. Cada município, portanto, deverá possuir algum planejamento que vise o gerenciamento das questões ligadas à destinação dos resíduos de construção. Para finalizar, além de todas as vantagens técnicas e redução de custos diretos e indiretos, não se pode deixar de discutir a enorme contribuição que o aproveitamento dos resíduos de construção pode trazer para a preservação ambiental. Além das vantagens econômicas, a fabricação dos tijolos prensados de solo-cimento não requer nenhum tipo ou processo de cozimento, no qual se consomem grandes quantidades de madeira ou de outros combustíveis, como é o caso dos tijolos de barro cozido, produzidos em olarias e tijolos de oito furos produzidos em cerâmicas. Obviamente, serão necessários estudos e gerenciamento que favoreçam a coleta dos resíduos e o reaproveitamento dos entulhos. A exemplo da coleta seletiva, hoje praticada com o lixo doméstico, alternativas precisam ser urgentemente investigadas. O primeiro passo pode ser a conscientização dos construtores e do pessoal que trabalha nas construções, por meio da incorporação de processos de seleção, em vez de simplesmente acumular os entulhos em algum espaço do canteiro, sem qualquer controle, planejamento ou visualização de seu valor e importância. Pode-se mesmo vislumbrar a fabricação de equipamentos apropriados para coleta, seleção e tratamento dos resíduos, gerando emprego e renda, formando valores éticos e de respeito à natureza e valorizando esse material que pode ter uma destinação nobre.

14 9. CONCLUSÕES Em vista das discussões apresentadas e dos resultados obtidos, conclui-se: - Os resíduos de argamassa de cimento são uma excelente alternativa para melhorar as características dos solos, visando a sua aplicação na produção de tijolos de solo-cimento; - A adição dos resíduos possibilitou melhores condições para se produzir tijolos com qualidade e pode significar redução no consumo de cimento; - Os tijolos produzidos com a adição do resíduo de argamassa de cimento tiveram suas propriedades mecânicas melhoradas e todos atenderam aos requisitos mínimos estabelecidos pelas normas brasileiras; - A fabricação de tijolos de solo-cimento é uma prática ecologicamente correta, pois dispensa o processo de cozimento, preservando o meio-ambiente. - O aproveitamento dos resíduos pode contribuir no sentido de diminuir o enorme volume de material que, após ser rejeitado nas obras, acaba muitas vezes sendo descartado de forma inadequada, prejudicando a natureza. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS AGOPYAN, V. e JOHN, V. M. Reciclagem de resíduos da construção. Escola Politécnica da Universidade de São Paulo. São Paulo-SP, p. ALTHEMAM, D. Avaliação da durabilidade de concretos confeccionados com entulho de construção civil. Relatório final de Iniciação Científica apresentado a FAPESP. UNICAMP, Campinas, 2002, 102p. ANDRADE FILHO, J. Reforço de solos com a utilização de tubulões em solo-cimento. Dissertação (Mestrado) Escola de Engenharia de São Carlos. São Carlos, 1989, 190 p. ANGULO, S. C. Variabilidade de agregados graúdos de resíduos de construção e demolição reciclados. Dissertação (Mestrado) Escola Politécnica, Universidade de São Paulo. São Paulo-SP, p. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE CIMENTO PORTLAND - ABCP. Solo-cimento na habitação popular. São Paulo-SP, ABCP, 2.a edição, EC-4, 14p. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE CIMENTO PORTLAND - ABCP. Dosagem das misturas de solo-cimento: normas de dosagem e métodos de ensaio. São Paulo-SP, ABCP, ET-35, 51p. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 8491: Tijolo maciço de solocimento. Rio de Janeiro, p. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 8492: Tijolo maciço de solo-cimento Determinação da resistência à compressão e da absorção d água. Rio de Janeiro, p. CEPED CENTRO DE PESQUISAS E DESENVOLVIMENTO. Manual de construção com solocimento. Camaçari-BA, p. CEPED/ABCP. JOHN, V.M. Panorâmica sobre a reciclagem de resíduos na construção civil. In: II Seminário Desenvolvimento Sustentável e a Reciclagem na Construção Civil. IBRACON, Comitê Técnico CT 206, Meio Ambiente. Anais. São Paulo, JOHN, V. M. Aproveitamento de resíduos como materiais de construção. Reciclagem de entulho para produção de materiais de construção. Salvador: EDURFA, p (Projeto entulho bom). KASAI, Y. Barriers to the reuse of construction by products and the use of recycled aggregate in concrete in Japan. In: Use of recycled concrete aggregate. DHIR, HENDERSON & LIMBACHIYA eds. Tomas Telford, 1998 p LIMA, F. B. e VIEIRA, G. L. Blocos de concreto produzidos com entulho da construção civil. In: Congresso Brasileiro do Concreto, 43, 2001, Foz do Iguaçu. CDROM. Foz do Iguaçu: Instituto Brasileiro do Concreto, MATOS, G.; WAGNER, L. Consumption of materials in the United States US Geological Survey, 1999, 9p.

15 OLIVEIRA, M. J. E.; ASSIS, C.S. Estudo de resíduo de concreto para reciclagem. In: Congresso Brasileiro do Concreto, 43, 2001, Foz do Iguaçu. Foz do Iguaçu: IBRACON, CD-ROM. PORTLAND CEMENT ASSOCIATION PCA. Soil-Cement Construction handbook. Illinois, p. SEGANTINI, A.A.S. Utilização de solo-cimento plástico em estacas escavadas com trado mecânico em Ilha Solteira-SP. Tese (Doutorado). Universidade Estadual de Campinas UNICAMP, 176p. Campinas-SP, SOUSA J.G.G. Contribuição ao estudo da relação entre propriedades e proporcionamento de blocos de concreto aplicação ao uso de entulho como agregado reciclado. Dissertação (Mestrado). Universidade de Brasília, 2001, 124p. TÉCHNE. Números do desperdício. Editora Pini, ed. 53 p São Paulo, XAVIER, L. L e ROCHA, J. C. Diagnóstico do resíduo da construção civil início do caminho para o suo potencial do entulho. IV Seminário Desenvolvimento Sustentável e a Reciclagem na Construção Civil: materiais reciclados e suas aplicações, p São Paulo, AGRADECIMENTOS A todos que colaboraram com a realização deste trabalho, em especial à FAPESP Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo, pelo auxílio à pesquisa concedido e a CAPES, pela Bolsa de Mestrado.