APROVEITAMENTO DE ENTULHO DA CONSTRUÇÃO CIVIL NA PAVIMENTAÇÃO URBANA

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1 APROVEITAMENTO DE ENTULHO DA CONSTRUÇÃO CIVIL NA PAVIMENTAÇÃO URBANA G. Triches Departamento de Engenharia Civil, Universidade Federal de Santa Catarina P. R. Kryckyj Departamento de Engenharia Civil, Universidade Federal de Santa Catarina RESUMO: A proposição deste trabalho é apresentar uma alternativa para o aproveitamento do entulho gerado pela indústria da construção civil para ser empregado na pavimentação urbana. Foram realizados ensaios de campo e laboratório. Na fase de campo, inspecionou-se vários locais onde os entulhos são depositados. Nestes locais, procedeu-se à caracterização dos diferentes tipos de entulhos e também coletou-se amostras para ensaios em laboratório. Em laboratório, realizou-se ensaios de granulometria, compactação, CBR com medida de expansão para a caracterização física e do suporte dos entulhos. Os valores de CBR ficaram numa faixa de 15 a 30% com grande concentração de valores acima de 20%. Os materiais são bastante granulares e mesmo com a contaminação por solo a expansão é praticamente nula. Assim, estes materiais apresentam características potenciais para serem empregados em camadas de reforço de subleito e de sub-base de pavimentos. 1. INTRODUÇÃO Há muito tempo o desperdício é apontado como o grande vilão dos custos das obras de engenharia civil no Brasil. A falta de mão de obra especializada, de uma tecnologia adequada para executar certas atividades e também a falta de gerenciamento nas obras de construção civil, tem sido os principais fatores deste desperdício. Dado este acentuado desperdício, o volume de entulho gerado pelas obras de construção é apreciável. A este volume entulho, deve-se ainda somar o entulho gerado pelo processo de manutenção e demolição das construções. Em Florianópolis, a situação não é diferente e a cidade tem experimentado nos últimos anos um crescimento acentuado no setor da construção civil motivado, principalmente, pela indústria do turismo. Em recente pesquisa realizada sobre o Aproveitamento de resíduos da construção em Florianópolis (Rocha, 1997) estimou-se que o entulho gerado pela manutenção, demolição e pequenas escavações geram um volume de cerca de m 3 /semana. Em outra pesquisa sobre o Desperdício na Construção chegou-se que durante o processo construtivo, alguns itens chegam a apresentar uma perda de 25% (argamassa) e que esta atividade deve gerar outros m 3 /semada de entulho (Jüngles, e Mutti, 1998). O destino do entulho gerado pelos diferentes processos (construção, manutenção, demolição e pequenas escavações) são os mais diversos, entre os quais sobressaem-se: -Em aterro sanitário; -Descargas clandestinas ao longo das margens de vias públicas e córregos; -Em terrenos baldios; -Em terrenos de terceiros; e, -Em terrenos próprios. Desta forma, a criação de uma política de reciclagem traria inúmeros benefícios para a região de Florianópolis, visto que a sua opção de crescimento, condicionada pela sua beleza natural, está voltada para a indústria do turismo. 259

2 2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA Em países desenvolvidos, o entulho da construção civil deixou de ser problema para se tornar solução. Nestes, o material passa por um processo de reciclagem e, posteriormente, é empregado nas mais diferente formas, como por exemplo na confecção de elementos prémoldados e na execução das camadas em estruturas de pavimentos. No Brasil, este assunto é pouco pesquisado, e a literatura é bastante restrita. Porém, nas cidade de São Paulo e Belo Horizonte, a partir da década de 80, iniciaram-se estudos com a finalidade de aproveitar este material após a caracterização física, química e mecânica, em diferentes formas de aplicação nas quais se destacaram: Fabricação de elementos pré-moldados; e, Utilização na pavimentação urbana. Por outro lado, a utilização do material na pavimentação urbana tem os seguintes atrativos: -Do ponto de vista geotécnico, o material é não plástico, e por isso pode ser empregado em locais onde o lençol freático é elevado, pois não gera lama; -Pode ser empregado para a redução da plasticidade do solo de fundação, o que permite a construção mesmo em períodos de alguma precipitação; -Expansibilidade baixa ou nula, ou seja, com a saturação não ocorre a expansão das camadas compactadas; -Propicia a economia de jazidas naturais, o que é um fator de extrema importância para Florianópolis, visto que a mesma está inserida em região de mata atlântica, e em decorrência dos processos de impactos ambientais, está cada vez mais difícil a abertura de novas jazidas; e, -Redução dos custos de implantação. Em relação a limpeza pública, o beneficiamento do entulho da construção garante uma redução nos gastos públicos uma vez que: -Menores serão os custos de pavimentação da infra-estrutura urbana; -Menores serão os custos de operação de aterros sanitários, por exclusão dos entulhos recicláveis, o que propiciaria um aumento da vida útil dos aterros em funcionamento; -Menores necessidades de novos áreas para a instalação de novos aterros sanitários visto que a vida útil dos atuais aterros seriam aumentadas; e, -Inibe as descargas clandestinas ao longo das vias públicas, melhorando o aspecto visual da cidade e inibindo gastos adicionais para a remoção do mesmo. 3. METODOLOGIA 3.1 Ensaios de campo Para a caracterização dos diferentes entulhos gerados pelo desperdício, e também pelo incremento gerado pelo processo de demolição das obras, inspecionou-se vários locais onde são depositados os entulhos. Os locais inspecionados são aterros que as empresas coletoras utilizam para depositar os entulhos, sendo que estes terrenos serão utilizados numa ampliação futura. Assim os contâineres que chegam muito contaminados (com lixos em geral), são separados previamente, e depositados separadamente ou em outros depósitos. Nestes locais, procedeuse a caracterização visual de aproximadamente 300 montes de entulho, já que a coleta de entulhos é feita por contêineres de aproximadamente 5m 3. Assim, classificou-se os diferentes tipos de entulhos e suas porcentagens em cada monte. Os entulhos foram então divididos em 3 categorias, a saber: s vermelhos, nos quais predominam materiais cerâmicos (tijolos, telhas, cerâmicas); s brancos, principalmente compostos por materiais de argamassa, concretos e uma pequena quantidade de gesso; e Outros, no qual se incluem os diferentes tipos de solos e o não aproveitável na pavimentação, como por exemplo o ferro, a madeira, o plásticos e o lixo em geral. As amostras coletadas para ensaio em laboratório foram as representativas dos entulhos brancos e vermelhos e também de amostras de solo, para a verificação das características de suporte e expansibilidade dos 260

3 entulhos quando contaminadas ou misturadas com solo. sua representatividade pode ser expressa pela Figura Ensaios de laboratório Procedeu-se em laboratório a dosagem em diferentes proporções dos materiais coletados em campo, dada a diversidade de composições encontradas. Assim, as amostras foram caracterizadas através de ensaios de granulometria, compactação e CBR com medida de expansão. O ensaio de granulometria foi realizado segundo a NBR Para determinação da umidade ótima dos materiais e sua massa específica aparente seca (M.E.A.S.) máxima, realizou o ensaio de compactação conforme a NBR 7182, com a energia de compactação do Proctor Normal. O ensaio de CBR, preconizado pela NBR 9895, foi realizado para amostras com e sem saturação, para verificar a variação da perda de capacidade de suporte com a saturação dos diferentes tipos de entulho. A expansão final dos entulhos foi medida após os corpos de prova ficarem imersos durante 4 dias consecutivos. 4. RESULTADOS OBTIDOS 4.1 Caracterização do Material em Campo Na Figura 1, pode-se ver um dos locais de depósito de entulho, os quais foram utilizados para caracterização dos materiais em campo e coleta de amostras. A distribuição geral dos materiais encontrados em campo é apresentada na Figura 2. A Figura 3 mostra o agrupamento dos diversos materiais encontrados na fase de caracterização, segundo as categorias de entulho vermelho, entulho branco e outros. Na Figura 3, nota-se que 76 % do material encontrado se enquadra nas categorias de entulho branco ou vermelho, sendo estes, os mais representativos. A Figura 4 mostra uma visão geral do entulho que chega no aterro. Já o entulho gerado pelo processo de demolição, é composto basicamente por entulhos brancos (argamassa ou concreto), e entulhos vermelhos (materiais cerâmicos). A Figura 1 Terreno utilizado para depósito de entulhos. Telha 1,6% Tijolo Maçico 8,4% Tijolo Furado 21,2% Gesso 0,1% Cerâmica 7,5% Lajota 0,3% Brita 1,5% Concreto 17,0% Areia 0,7% Aterro 16,0% Não aproveitável 6,0% Argamassa 19,8% Figura 2 Distribuição dos materiais em campo gerado pelo desperdício. Outros entulhos 24% Vermelho 39% Branco 37% Figura 3 Material representativo em campo gerado pelo desperdício na construção civil. 261

4 Figura 4 Materiais representativos encontrados em campo, provindos do desperdício. Quadro 1 Composição das amostras ensaiadas em laboratório. COMPOSIÇÃO DAS AMOSTRAS (%) AMOSTRA Solo Arenosiltoso Argiloso Solo N Branco Vermelho 1 100,0% 0,0% 0,0% 0,0% 2 0,0% 100,0% 0,0% 0,0% 3 0,0% 0,0% 100,0% 0,0% 4 0,0% 0,0% 0,0% 100,0% 5 0,0% 75,0% 25,0% 0,0% 6 0,0% 50,0% 50,0% 0,0% 7 0,0% 25,0% 75,0% 0,0% 8 75,0% 0,0% 25,0% 0,0% 9 50,0% 0,0% 50,0% 0,0% 10 25,0% 0,0% 75,0% 0,0% 11 0,0% 75,0% 0,0% 25,0% 12 0,0% 50,0% 0,0% 50,0% 13 0,0% 25,0% 0,0% 75,0% 14 75,0% 0,0% 0,0% 25,0% 15 50,0% 0,0% 0,0% 50,0% 16 25,0% 0,0% 0,0% 75,0% 17 25,0% 75,0% 0,0% 0,0% 18 50,0% 50,0% 0,0% 0,0% 19 75,0% 25,0% 0,0% 0,0% Vermelho Branco Figura 5 Composição dos entulhos gerados pelo processo de demolição. 4.2 Ensaios Realizados em Laboratório Os materiais coletados em campo para serem ensaiados em laboratório foram os que representaram os entulhos brancos e vermelhos. Tendo-se em vista que uma porcentagem aproximada de 16% dos materiais enquadrados como aterro, conforme Figura 2, representam diversos tipos de solos, deu-se a necessidade de avaliar o comportamento dos entulhos brancos e vermelhos quando misturados ou contaminados com solo. Os entulhos foram então misturados em diferentes proporções (em massa). O Quadro 1 apresenta as amostras ensaiadas em laboratório Granulometria Foram realizados ensaios de granulometria para os materiais representativos dos entulhos vermelhos e brancos e para as amostras de solo utilizadas nas dosagens. Na figura 6 é mostrado o peneiramento feito em laboratório. Figura 6 Peneiramento dos entulhos em laboratório. Os resultados do ensaio são mostrados na Figura 7. Porcentagem Passante (%) 100% 90% 80% 70% 60% 40% 30% 20% 10% 0% vermelho branco Solo areno-siltoso Solo argiloso 0,01 0, Diâmetro dos Grãos (mm) Figura 7 Curvas granulométricas dos materiais ensaiados. 262

5 4.2.2 Compactação O ensaio de compactação foi realizado para todas as misturas constantes do Quadro 1, a fim de determinar a umidade ótima das amostras e de sua massa específica aparente seca (M.E.A.S) máxima. As Figuras 8 e 9, apresentam os resultados do ensaio de compactação. Umidade ótima (%) 40,0% 35,0% 30,0% 25,0% 20,0% 15,0% 10,0% 100/0 75/25 Figura 8 Umidade ótima das diferentes composições de entulho ensaiadas. M.E.A.S. máximo 2,000 1,900 1,800 1,700 1,600 1,500 1,400 1,300 1,200 1,100 1, /0 75/25 Figura 9 M.E.A.S das diferentes composições de entulhos ensaiadas Ensaio de Índice de Suporte Califórnia CBR Foram realizados ensaios de CBR com e sem saturação dos corpos de prova, os quais são apresentados nas Figuras 10 e 11 respectivamente. CBR Saturado 45% 40% 35% 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0% 100/0 Amostra variando de entulho Vermelho a solo areno-siltoso 75/25 Figura 10 Valores de CBR das diferentes composições de entulhos com imersão dos corpos de prova. CBR não saturado 40% 35% 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0% 100/0 75/25 Figura 11 Valores de CBR das diferentes composições de entulhos sem imersão dos corpos de prova. Expansão (%) 3,5% 3,0% 2,5% 2,0% 1,5% 1,0% 0,5% 0,0% 100/0 75/25 Figura 12 Valores de expansão das diferentes composições de entulhos ensaiadas Ensaio de Expansão Os entulhos vermelhos e brancos apresentaram expansão nula, sendo que esta tendeu a crescer com a incorporação de solo na mistura. Apresenta-se na Figura 12 a variação da expansão das diferentes misturas ensaiadas. 5. DISCUSSÃO DOS RESULTADOS De acordo com os resultados dos ensaios de granulometria, constatou-se que os entulhos brancos e vermelhos são bastante granulares, fazendo com que tenham uma perda muito pequena de suporte quando saturados e 263

6 também comprovando a características de materiais não expansivos. Optou-se por fazer a mistura destes entulhos com solo, conforme já enfatizado, pelo fato da constatação da presença razoável de solos na fase de caracterização dos entulhos. A umidade ótima dos entulhos que foi em média de 12 %, não se alterou com a incorporação de solo areno-siltoso na mistura, pelo fato deste solo apresentar umidade ótima bastante próxima dos entulhos. Já com a adição de solo argiloso, a umidade ótima aumentou bastante porque a umidade ótima deste solo é muito maior que a dos entulhos. Os entulhos apresentaram M.E.A.S. aproximadamente constante e tenderam a crescer com a incorporação de solo arenosiltoso na mistura, pois este preenche os vazios do entulho. Contrário a esta situação, a adição de solo argiloso fez com que a M.E.A.S. dos entulhos diminuíssem. Isto indica que embora o material argiloso tenha uma granulometria bastante fina, ele não preenche os vazios do entulho, dificultando a compactação do entulho. Os entulhos apresentaram expansão nula, e a expansão tendeu a crescer, principalmente com a incorporação do solo argiloso, pelo fato do mesmo ter uma expansão de 2,9%. Os valores de CBR dos entulhos ficaram numa faixa de 15 a 30%, com grande concentração de valores acima de 20%. A incorporação de solo areno-siltoso, em proporção de até 30% em massa nos entulhos, fez com que os valores de CBR aumentassem, pelo fato do conjunto sofrer uma melhor compactação, pela adição de finos. Já em proporções maiores que 30%, pelo fato do solo apresentar características de material argiloso, a saturação faz com que o conjunto perca estabilidade, diminuindo os valores de CBR. Já com a adição do solo argiloso na mistura, os valores de CBR acabaram decrescendo com uma pequena proporção de solo, pois o mesmo apresenta uma capacidade de suporte muito baixa (CBR=4%), além de ser muito argiloso e expansivo. De forma geral, pelo fato dos materiais encontrados em campo serem bastante granulares e que a contaminação por solos argilosos é pequena, os valores de CBR dos entulhos tendem a se situar na faixa de 20% e a expansão muito baixa ou nula, apresentando uma promissora alternativa na pavimentação urbana. 6. CONCLUSÃO Os resultados mostram que os materiais apresentam um excelente alternativa para uso na pavimentação em camadas de reforço e subbase. A expansão dos entulhos estudados é praticamente nula, podendo assim ser empregado em locais onde o lençol freático é elevado, pois não gera lama. Pode ainda ser empregado para a redução da plasticidade do solo de fundação. Os resultados do CBR dos entulhos apresentaram grande concentração de valores acima de 20%, sendo que as misturas de entulhos brancos e vermelhos com solo (30% em massa) foram as que apresentaram melhores resultados. Face aos resultados obtidos pode-se afirmar que a alternativa é bastante promissora, gerando materiais alternativos para a pavimentação urbana, reduzindo assim as explorações de jazidas e aumentando a vida útil dos aterros sanitários. Há todavia a necessidade de se fazer uma reciclagem prévia do entulho para se ter um melhor desempenho. Considerando-se que o entulho passível de ser reciclado e aproveitado na pavimentação representa cerca de 40% de todo o volume gerado, estima-se que o volume disponível seria da ordem m 3 /semana. Considerando-se, ainda, que a relação entre a massa específica aparente seco do material solto (ao redor de kg/m 3 ) e a massa específica aparente do material compactado (em média, kg/m 3 ) é de 0,65, seria possível executar a cada semana cerca de 1400 metros de camada de sub-base em ruas urbanas da capital. 7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Bodi, A., et al (1995). Utilização de entulho de construção civil na pavimentação urbana Anais da 29 o Reunião Anual de Pavimentação, Cuiabá MT,

7 Caputo, H. P. (1980). Mecânica dos Solos e Suas Aplicações Volume 1, 4 o edição Editora Livros Técnicos e Científicos. Jüngles, A. E. e Mutti, C, (1998). Alternativas para Redução do Desperdício de Materiais nos Canteiros de Obras. Relatório Sebrae. Florianópolis, SC Rocha, J. C. (1997). Aproveitamento de Resíduos da Construção em habitações de baixo custo. Relatório Finep/Habitare. Florianópolis,SC 265