DEUSAIR RODRIGUES DOS SANTOS

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1 U F G UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIÁS ESCOLA DE ENGENHARIA CIVIL PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO STRICTO SENSU EM ENGENHARIA DO MEIO AMBIENTE PPGEMA DEUSAIR RODRIGUES DOS SANTOS PROPRIEDADES DO CONCRETO PRODUZIDO COM AGREGADO GRAÚDO RECICLADO DE RESÍDUOS DA ETAPA DE PRODUÇÃO DAS ALVENARIAS Goiânia 2006

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3 DEUSAIR RODRIGUES DOS SANTOS PROPRIEDADES DO CONCRETO PRODUZIDO COM AGREGADO GRAÚDO RECICLADO DE RESÍDUOS DA ETAPA DE PRODUÇÃO DAS ALVENARIAS Dissertação apresentada ao Programa de Pós- Graduação Stricto Sensu em Engenharia do Meio Ambiente - PPGEMA - da Universidade Federal de Goiás, para obtenção do título de Mestre em Engenharia do Meio Ambiente. Área de concentração: Produção e Gestão do Ambiente Construído. Orientador: Prof. Dr. Enio José Pazini Figueiredo Goiânia 2006

4 DEUSAIR RODRIGUES DOS SANTOS PROPRIEDADES DO CONCRETO PRODUZIDO COM AGREGADO GRAÚDO RECICLADO DE RESÍDUOS DA ETAPA DE PRODUÇÃO DAS ALVENARIAS Dissertação defendida no Programa de Pós-Graduação Stricto Sensu em Engenharia do Meio Ambiente - PPGEMA - da Universidade Federal de Goiás, para obtenção do título de Mestre, aprovada em 05 de dezembro de 2006, pela Banca Examinadora constituída pelos seguintes professores: Prof. Dr. Enio José Pazini Figueiredo - UFG Presidente da Banca Prof. Dr. Salomon Mony Levy - UNINOVE Profa. Dra. Rejane Maria Candiota Tubino - UFG Prof. Dr. Edgar Bacarji - UFG

5 A Deus Aos Verdadeiros Pais À minha querida esposa, Flor Aos nossos filhos, Daniel, Fernanda e Deborah Aos meus pais, Osvaldo Rodrigues dos Santos e Olívia Hilário dos Santos (in memoriam) Aos meus queridos irmãos e irmãs.

6 AGRADECIMENTOS Esta vitória alcançada com muito esforço e dedicação é também daqueles que contribuíram com ajuda, compreensão e carinho. Assim, meus agradecimentos... A Deus, nosso eterno Pai de Amor e Sabedoria Celestial. Ao Dr. Sun Myung Moon e Dra. Hak Ja Han Moon, nossos Verdadeiros Pais, que deram a mim e à minha esposa vida nova e equilíbrio para essa jornada, através da Bênção do Sagrado Matrimônio. À minha esposa, aos nossos filhos, aos nossos irmãos e irmãs, enfim, a toda nossa família que sempre acreditou e me apoiou na busca do conhecimento. Ao meu AMIGO e orientador Professor Dr. Enio Pazini Figueiredo, sem o qual esta vitória não teria sido possível. Ao amigo, Professor Notório Saber, José Dafico Alves, um Paizão em nossos primeiros passos rumo aos conhecimentos da engenharia. Aos professores e amigos, Dr. André Geyer, Ms. Osvaldo Valinote e Dr. Edgar Bacarji, pelos incentivos dedicados. Aos amigos e colegas do Laboratório de Materiais, técnicos Manoel Cândido e Agnaldo Damasceno, pela grande ajuda durante a caminhada. Aos colegas do curso de mestrado, obrigado pelo maravilhoso convívio. Aos amigos mestrandos Wesley Carlos Nunes e Keillon Cabral, pelo grande apoio, especialmente, na fase experimental. A todos os professores do PPGEMA, pelos conhecimentos a nós repassados. Meu sincero obrigado ao Centro Tecnológico de Engenharia Civil de Furnas Centrais Elétricas, nas pessoas do Engº Rubens Bittencourt e Engº Alexandre Castro e da equipe técnica do Laboratório de Concreto, que viabilizaram a britagem dos resíduos e os ensaios de módulo de deformação dos concretos. À Construtora GMS, nas pessoas da Engª Ana Flávia C. C. Paiva e Sr. Wagner Gonçalves de Lima, pela coleta e acondicionamento dos resíduos. A todas as pessoas que participam de minha vida de forma positiva. Sou eternamente grato. Muito obrigado! Deusair.

7 Os verdadeiros heróis são aqueles que são capazes de transformar os inimigos em amigos. Sun Myung Moon

8 SUMÁRIO LISTA DE FIGURAS...9 LISTA DE TABELAS...11 RESUMO...14 ABSTRACT INTRODUÇÃO IMPORTÂNCIA DO TEMA OBJETIVOS DA PESQUISA Objetivo Geral Objetivos Específicos ESTRUTURA DE APRESENTAÇÃO DA PESQUISA RESÍDUOS DE CONSTRUÇÃO E DEMOLIÇÃO TERMINOLOGIA E CLASSIFICAÇÃO Terminologia Classificação dos resíduos DESPERDÍCIOS NA CONSTRUÇÃO CIVIL IMPACTOS AMBIENTAIS CAUSADOS PELOS RCD COMPOSIÇÃO DOS RESÍDUOS DE CONSTRUÇÃO E DEMOLIÇÃO Influência da etapa construtiva da obra nas características dos RCD Fundações Estruturas Alvenarias Revestimento Composição dos RCD Impurezas na Composição dos Resíduos RCD AGREGADOS RECICLADOS DE RCD Beneficiamento Propriedades dos Agregados Reciclados de RCD Composição granulométrica Massa unitária e massa específica Absorção de água Abrasão Los Angeles Forma e textura das partículas...41

9 Módulo de deformação CONCRETOS COM RESÍDUOS DE CONSTRUÇÃO E DEMOLIÇÃO ASPECTOS ECONÔMICOS E PRÁTICOS PROPRIEDADES DO CONCRETO COM RCD, NO ESTADO FRESCO Trabalhabilidade Perda de fluidez Massa específica PROPRIEDADES DO CONCRETO, COM RCD, NO ESTADO ENDURECIDO Resistência à compressão Módulo de deformação Resistência à tração PROGRAMA EXPERIMENTAL MATERIAIS E MÉTODOS Agregados Coleta do RCD, britagem, transporte e armazenamento do agregado reciclado Aquisição e armazenamento dos agregados naturais Caracterização qualitativa do agregado graúdo reciclado Determinação da absorção de água do agregado reciclado Determinação da composição granulométrica dos agregados Determinação das massas unitárias dos agregados Determinação das massas específicas dos agregados Ensaio de abrasão Los Angeles Concreto Variáveis relacionadas à produção dos concretos e variáveis em estudo Planejamento e decisões para elaboração dos traços de concreto Definição e ajustagem dos traços Mistura dos materiais Moldagem e cura dos corpos-de-prova Ensaios no estado fresco Ensaios no estado endurecido ANÁLISE E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS ENSAIOS DE CARACTERIZAÇÃO DOS AGREGADOS Caracterização qualitativa do agregado graúdo reciclado Absorção de água do agregado reciclado...83

10 5.1.3 Composição granulométrica dos agregados Agregado miúdo Agregado graúdo reciclado Agregado graúdo natural Massa unitária e massa específica Abrasão Los Angeles ENSAIOS DO CONCRETO NO ESTADO FRESCO Massa específica Trabalhabilidade Abatimento do tronco cone Perda de abatimento ENSAIOS DOS CONCRETOS NO ESTADO ENDURECIDO Massa específica, absorção de água e índice de vazios Resistência à compressão Resistência à compressão aos 3 dias de idade Resistência à compressão aos 7 dias de idade Resistência à compressão aos 28 dias de idade Resistência à compressão aos 56 dias de idade Resistência à tração por compressão diametral Resistência à tração por compressão diametral aos 7 dias de idade Resistência à tração por compressão diametral aos 28 dias de idade Módulo de deformação CONSIDERAÇÕES FINAIS QUANTO ÀS PROPRIEDADES DO AGREGADO QUANTO ÀS PROPRIEDADES DO CONCRETO NO ESTADO FRESCO QUANTO ÀS PROPRIEDADES DO CONCRETO NO ESTADO ENDURECIDO CONCLUSÕES SUGESTÕES PARA FUTURAS PESQUISAS REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ANEXO: RESULTADOS DOS ENSAIOS REALIZADOS

11 LISTA DE FIGURAS FIGURA 2.1 Deposição irregular de RCD na periferia de Goiânia FIGURA 2.2a Deposição irregular de RCD (LIMA, 2005) FIGURA 2.2b Deposição irregular de RCD (LIMA, 2005) FIGURA 2.3 FIGURA 2.4 FIGURA 2.5 Porcentagem média dos constituintes dos resíduos de construção coletados na usina de Ribeirão Preto em diferentes períodos (ZORDAN, 1997; LATTERZA, 1998) Composição média dos resíduos de construção e demolição coletados no aterro de inertes da Zona Sul de Porto Alegre (LEITE, 2001) Composição de resíduo de construção e demolição da cidade de Salvador/BA (CARNEIRO et al., 2000) FIGURA 2.6a Aspecto geral do agregado miúdo reciclado (ZORDAN, 1997) FIGURA 2.6b Aspecto geral do agregado graúdo reciclado (ZORDAN, 1997) FIGURA 3.1 Resistência à compressão simples do concreto aos 28 dias, valores médios (ZORDAN, 1997) FIGURA 4.1 Edifício em fase de produção das alvenarias FIGURA 4.2a Parte dos RCD a ser britada, ainda na obra FIGURA 4.2b Detalhe do RCD a ser britado, ainda na obra FIGURA 4.3 Porção graúda do agregado reciclado, logo após a britagem FIGURA 4.4 Agregado graúdo reciclado, armazenado no LMC/EEC/UFG FIGURA 4.5 Agregado graúdo armazenado no LMC/EEC/UFG FIGURA 4.6 Agregado miúdo armazenado no LMC/EEC/UFG FIGURA 4.7 Porções de constituintes de cada grupo de fragmentos do agregado graúdo reciclado FIGURA 4.8 Máquina Los Angeles, carga abrasiva e material após o ensaio FIGURA 4.9 Porções de material após o ensaio de abrasão Los Angeles FIGURA 4.10 Corpos-de-prova recém moldados FIGURA 4.11 Pesagem do concreto para determinação da massa específica FIGURA 4.12 Ensaio de abatimento do tronco de cone FIGURA 4.13a Ensaio de tração por compressão diametral FIGURA 4.13b Corpo-de-prova rompido à compressão diamettral FIGURA 4.14 Ensaio de módulo de deformação com extensômetros eletrônicos 81

12 FIGURA 5.1 resistivos... Porcentagens de constituintes no entulho reciclado. Anexo A da NBR (ABNT, 2004) FIGURA 5.2 Taxa de absorção média do agregado graúdo reciclado (%) FIGURA 5.3 Curva de absorção de água do agregado graúdo reciclado FIGURA 5.4 Massa específica dos concretos no estado fresco FIGURA 5.5 Resistência à compressão aos 3 dias de idade FIGURA 5.6 Resistência à compressão aos 7 dias de idade FIGURA 5.7 Resistência à compressão aos 28 dias de idade FIGURA 5.8 Resistência à compressão aos 56 dias de idade FIGURA 5.9 Resistência à tração aos 7 dias de idade FIGURA 5.10 Resistência à tração aos 28 dias de idade FIGURA 5.11 Módulo de deformação aos 28 dias de idade

13 LISTA DE TABELAS TABELA 2.1 TABELA 2.2 TABELA 2.3 TABELA 2.4 TABELA 2.5 TABELA 2.6 TABELA 2.7 TABELA 2.8 TABELA 2.9 TABELA 2.10 Impacto do desperdício de materiais no custo da construção civil brasileira (PINTO, 1995) Índices de desperdício de materiais na construção em relação à massa de materiais colocadas no canteiro (PINTO, 1995) Principais constituintes minerais do entulho gerado em Campina Grande/PB (NÓBREGA, 2002) Média de entulhos gerados nas diferentes fases da construção em Campina Grande/PB (NÓBREGA, 2002) Equipamentos de britagem mais utilizados no beneficiamento de RCD (LEVY, 1997; LEITE, 2001) Composição granulométrica do agregado miúdo natural e reciclado (LEITE, 2001) Composição granulométrica do agregado graúdo natural e reciclado (LEITE, 2001) Massa unitária das amostras dos agregados reciclados analisados (ZORDAN, 1997) Massa específica e massa unitária dos agregados graúdos (BUTTLER; MACHADO JÚNIOR, 2004) Absorção de água de materiais processados como agregados miúdos (ÂNGULO, 2000) TABELA 2.11 Módulo de deformação da rocha (FURNAS, 1997) TABELA 3.1 TABELA 3.2 TABELA 3.3 TABELA 3.4 TABELA 3.5 TABELA 3.6 Preços médios indicativos para os agregados naturais britados em regiões diversa brasileiras (PINTO, 1999) Trabalhabilidade das misturas de concreto medidas pelo abatimento do tronco de cone (MANSUR et al., 1999 apud LEITE, 2001) Massa específica do concreto no estado fresco (BUTTLER, 2003) Massa específica do concreto no estado endurecido (BUTTER, 2003) Relações entre valores de resistencia à tração teóricos e experimentais (LATTERZA; MACHADO JR, 2003). 53 Comparação entre valores experimentais de resistencia à tração por compressão diametral, Raphael e proposta de revisão da NB-1/78 (LATTERZA; MACHADO JR, 2003). 54 TABELA 4.1 Série de peneiras para caracterização granulométrica - NM 248 (ABNT,2003) TABELA 4.2 Procedimentos experimentais do estudo e nº de corpos-de-prova moldados... 71

14 TABELA 4.3 Traços ajustados, em massa, dos concretos de referência TABELA 4.4 Traços ajustados, em massa, dos concretos com agregado reciclado TABELA 5.1 Porcentagens de constituintes presentes no entulho reciclado TABELA 5.2 Composição granulométrica do agregado miúdo TABELA 5.3 Composição granulométrica do agregado graúdo reciclado TABELA 5.4 Composição granulométrica do agregado graúdo natural TABELA 5.5 Massas específicas e massas unitárias dos agregados TABELA 5.6 Porcentagens de perda de massa por abrasão TABELA 5.7 Massa específica dos concretos no estado fresco TABELA 5.8 Índices de consistência pelo abatimento do tronco de cone TABELA 5.9 Perda de abatimento dos concretos produzidos TABELA 5.10 Absorção, índice de vazios e massa específica dos concretos ensaiados TABELA 5.11 Resistência à compressão aos 3 dias de idade TABELA 5.12 Percentuais de resistência à compressão alcançados pelos concretos com reciclado, em relação aos concretos de referência, aos 3 dias TABELA 5.13 Resistência à compressão aos 7 dias de idade TABELA 5.14 TABELA 5.15 Percentuais de ganho de resistência à compressão de 3 para 7 dias de idade Percentuais de resistência à compressão alcançados pelos concretos com reciclado, em relação aos concretos de referência, aos 7 dias TABELA 5.16 Resistência à compressão aos 28 dias de idade TABELA 5.17 TABELA 5.18 Percentuais de ganho de resistência à compressão de 7 para 28 dias de idade Percentuais de resistência à compressão alcançados pelos concretos com reciclado, em relação aos concretos de referência, aos 28 dias TABELA 5.19 Resistência à compressão aos 56 dias de idade TABELA 5.20 TABELA 5.21 Percentuais de ganho de resistência à compressão de 28 para 56 dias de idade Percentuais de resistência à compressão alcançados pelos concretos com reciclado, em relação aos concretos de referência, aos 56 dias TABELA 5.22 Resistência à tração aos 7 dias de idade

15 TABELA 5.23 TABELA 5.24 Valores de resistência à tração e à compressão e a razão tração/compressão, em percentual, aos 7 dias de idade Percentuais de resistência à tração alcançados pelos concretos com reciclado, em relação aos concretos de referência, aos 7 dias TABELA 5.25 Resistência à tração aos 28 dias de idade TABELA 5.26 TABELA 5.27 TABELA 5.28 Valores de resistência à tração e à compressão e a razão tração/compressão, em percentual, aos 28 dias de idade Percentuais de ganho de resistência à tração de 7 para 28 dias de idade Valores de módulo de deformação de todos os concretos e relação reciclados/referência, aos 28 dias de idade

16 RESUMO A escassez de matérias-primas naturais e não renováveis e o grande volume de entulho gerado pela indústria da construção civil, têm preocupado e incentivado governos e sociedades organizadas a buscar mecanismos para a reciclagem e reutilização destes materiais. Nesse sentido, a incorporação da parte mineral destes resíduos como agregado para concreto tem se mostrado como uma alternativa para redução dos impactos ambientais e como fonte de matéria-prima a ser utilizada no próprio setor. Assim, para contribuir e avançar no conhecimento sobre o assunto, desenvolveu-se este trabalho com o objetivo de estudar as propriedades do concreto produzido com agregado graúdo reciclado de resíduos de uma edificação, oriundos da etapa construtiva das alvenarias. Para a produção dos concretos foram consideradas três proporções de cimento : agregados (1 : 3,5; 1 : 5,0; 1 : 6,5) e cinco teores de substituição (0%, 25%, 50%, 75% e 100%) do agregado graúdo natural por reciclado. Com os concretos no estado fresco foram avaliadas as propriedades de trabalhabilidade e massa específica. No estado endurecido avaliou-se as propriedades de absorção de água, massa específica, resistência à compressão, resistência à tração por compressão diametral e módulo de deformação. Os resultados mostraram que os concretos com agregado graúdo reciclado apresentaram resistências inferiores às obtidas com os concretos convencionais. No entanto, à medida que se diminuem os consumos de cimento nos traços, as resistências à compressão e à tração dos concretos com reciclado se aproximam dos valores obtidos com os concretos de referência. Os ensaios permitiram concluir que é viável a utilização do agregado graúdo reciclado para produção de concreto.

17 ABSTRACT The scarcity of non renewable substances and raw materials and the large quantity of waste generated by the construction industry has worried and stimulated governments and organized societies to search for mechanisms for recycle and reuse of these materials. So, the incorporation of the mineral portion of these residues as concrete aggregate has shown itself as an alternative to the reduction of the impact on the environment and as source of raw material to be used by the construction sector. Thus, to contribute and to advance in the knowledge on this subject, this research was developed with the objective to study the properties of the concrete produced with coarse recycled aggregate derived from constructive stages of the masonry. For the production of concrete mixtures three ratios of cement : aggregates (1 : 3,5; 1 : 5,0; 1: 6,5) and five substitution proportion from coarse natural aggregate by the coarse recycled aggregate (0%, 25%, 75% and 100%) had been considered. With the fresh concrete, the properties of workability and specific gravity had been evaluated. In the hardened state the properties of water absorption, specific gravity, compressive strength, splitting-tensile strength and modulus of deformation were evaluated. The results show that concrete with the coarse recycled aggregate presented lower resistances than concrete produced with conventional aggregate. However, as cement mix content decreases, compressive strength and the tensile strength of the concrete with recycled material approached values obtained with the conventional concrete. In conclusion, tests allow us to say that the use of the coarse recycled aggregate is viable for concrete production.

18 16 1 INTRODUÇÃO No processo de produção da construção civil há, de um lado, o consumo de grandes quantidades de matérias primas naturais e não renováveis, e de outro, a geração, como subproduto, de uma considerável quantidade de entulho mineral. Nas últimas décadas, a ocorrência de um acelerado processo de urbanização, estabelecendo, conseqüentemente, uma crescente concentração populacional nas cidades, tem desencadeado uma demanda expressiva no setor da construção civil. A intensa produção de edificações e obras de infra-estrutura acarreta um grande consumo de matérias primas naturais e fazem com que as reservas de muitos destes materiais comecem a ficar escassas ao redor dos centros urbanos, surgindo a necessidade de extração e transporte destas matérias primas a distâncias cada vez maiores (BUTTLER; MACHADO JR, 2004). Como conseqüência, tem-se problemas ambientais, escassez de produtos e elevação de preços. Segundo Pinto (1996), a participação dos resíduos de construção no total dos resíduos sólidos urbanos, em massa, chega a valores de 50% a 80% nas cidades brasileiras de grande e médio porte. Os problemas se caracterizam, principalmente, pela falta de locais para deposição destes resíduos, que são clandestinamente descartados em bota-foras clandestinos, terrenos baldios, nas margens de pequenos cursos d água e ao longo de vias públicas da periferia (LATTERZA; MACHADO JR, 2003). A degradação ambiental decorrente desta prática, que leva ao assoreamento de rios e córregos e ao entupimento de bueiros e galerias, compromete a qualidade ambiental e causa elevados custos econômicos aos municípios, com medidas de saneamento. 1.1 IMPORTÂNCIA DO TEMA A necessidade de se obter agregados naturais para a produção de concretos e argamassas, a distâncias cada vez maiores dos grandes centros urbanos, tem aumentado seus custos de produção e comercialização. O reflexo no custo total da construção tem maior peso nas obras destinadas às faixas de baixa renda. Aliado a este fato, tem-se a constatação de que o custo da reciclagem dos resíduos de construção e demolição, por tonelada, é menor que o custo para gerenciar as deposições irregulares destes resíduos (LATTERZA; MACHADO JR, 2003).

19 17 Conclui-se, assim, que a reciclagem destes resíduos para produção de agregados contribui para a diminuição da extração de matérias primas naturais, para a manutenção de um ambiente urbano mais saudável, para diminuição de despesas do município, com a coleta e deposição, podendo ainda, minimizar o déficit habitacional, um grande problema social brasileiro, ao reduzir os custos das edificações para pessoas de baixa renda. Segundo Banthia e Chan (2000 apud LEITE, 2001), as propriedades dos concretos com agregados reciclados, em relação aos concretos convencionais, dependem, entre outras variáveis, do teor de agregado natural substituído, das características dos agregados reciclados utilizados, da quantidade de contaminantes presentes nos agregados e da quantidade de finos incorporada. Assim, os concretos com agregados reciclados podem apresentar comportamentos bastante distintos. Um maior conhecimento das características dos agregados reciclados de construção e demolição e das propriedades dos concretos com estes materiais, contribuirá para a produção de concretos com qualidade, que atendam às necessidades de cada obra e que venham a contribuir para a difusão da prática da coleta e reciclagem destes resíduos. 1.2 OBJETIVOS DA PESQUISA Objetivo Geral O estudo de dosagem de concreto tem por objetivo obter um concreto com a qualidade pretendida ao menor custo possível. Tanto as características do concreto no estado fresco, como no estado endurecido, estão intimamente associadas à sua qualidade e ao desempenho esperado ao longo da vida útil do material. A qualidade dos agregados empregados na produção do concreto interfere diretamente em suas propriedades e características, bem como no consumo de material cimentício. Assim posto, esta pesquisa tem como objetivo geral contribuir e avançar no conhecimento sobre o uso dos agregados reciclados de resíduos da construção e demolição (RCD), para produção de concretos, empregando-se, como exemplo, os resíduos oriundos da fase de produção das alvenarias, coletados diretamente, de uma obra do município de Goiânia/GO.

20 Objetivos Específicos Como objetivos específicos deste trabalho, empregando-se RCD da fase de produção das alvenarias de uma edificação, têm-se: Avaliar as propriedades físicas do agregado graúdo produzido com resíduos reciclados de construção, oriundos da etapa de produção das alvenarias, tais como a granulometria, massa específica, massa unitária, abrasão Los Angeles, absorção de água; Avaliar a influência da substituição total e parcial do agregado graúdo natural por reciclado, nas propriedades do concreto em seu estado fresco, tais como a trabalhabilidade, perda de fluidez e massa específica; Avaliar a influência da substituição total e parcial do agregado graúdo natural por reciclado, nas propriedades do concreto em seu estado endurecido, tais como resistência à compressão, resistência à tração por compressão diametral e módulo de deformação. 1.3 ESTRUTURA DE APRESENTAÇÃO DA PESQUISA Este trabalho apresenta-se dividido em seis capítulos. O presente capítulo faz considerações sobre a justificativa e importância da pesquisa e sobre seus objetivos. O segundo capítulo versa sobre resíduos de construção e demolição, abordando o desperdício na construção civil, impactos ambientais causados pelos resíduos de construção e demolição, composição e impurezas dos resíduos, tipos de beneficiamento e propriedades dos resíduos. O terceiro capítulo apresenta considerações sobre os concretos produzidos com agregados reciclados, suas propriedades no estado fresco e no estado endurecido e, ainda, aspectos econômicos e práticos do beneficiamento dos resíduos de construção e demolição para a produção de concreto. O quarto capítulo trata da parte experimental discorrendo sobre as normas e os procedimentos adotados na realização dos ensaios de caracterização dos agregados utilizados

21 19 e na avaliação das propriedades dos concretos no estado fresco e no estado endurecido. O quinto capítulo apresenta e analisa os resultados dos ensaios de caracterização dos agregados e dos ensaios de avaliação das propriedades dos concretos no estado fresco e no estado endurecido. No sexto capítulo são feitas as considerações finais apresentando conclusões e algumas sugestões para futuras pesquisas.

22 20 2 RESÍDUOS DE CONSTRUÇÃO E DEMOLIÇÃO 2.1 TERMINOLOGIA E CLASSIFICAÇÃO Terminologia Para facilitar a compreensão do assunto, serão definidos, a seguir, alguns termos, expressões, abreviaturas, símbolos e siglas utilizados nesta pesquisa. Resíduos da construção civil: a Resolução 307 do Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA) de 05 de julho de 2002, que dispõe sobre gestão dos resíduos da construção civil, define em seu artigo 2º, item I, resíduos da construção civil como sendo aqueles provenientes das construções, reformas, reparos e demolições de obras de construção civil, e os resultantes da preparação e da escavação de terrenos, tais como, tijolos, blocos cerâmicos, concreto em geral, solos, rochas, metais, resinas, colas, tintas, madeiras e compensados, forros, argamassa, gesso, telhas, pavimento asfáltico, vidros, plásticos, tubulações, fiação elétrica etc., comumente chamados de entulho de obras, caliça ou metralha. Segundo esta resolução (CONAMA), os resíduos são assim classificados: 1 - Classe A: resíduos reutilizáveis ou recicláveis como agregados; 2 - Classe B: resíduos recicláveis para outras destinações, tais como: plásticos, papel, metais, vidros, madeiras e outros; 3 - Classe C: resíduos para os quais não foram desenvolvidas tecnologias ou aplicações economicamente viáveis que permitam a sua reciclagem/recuperação, tais como produtos oriundos do gesso; 4 - Classe D: resíduos perigosos oriundos do processo de construção, tais como tintas, solventes, óleos e outros ou aqueles contaminados oriundos de demolições, reformas e reparos, provenientes de clínicas radiológicas, instalações industriais e outros, enquadrados como classe I da NBR (ABNT, 2004).

23 21 Resíduos da construção, demolição e reforma (RCD): os resíduos da construção, demolição e reforma (RCD) são definidos pela resolução CONAMA (2002), em seu artigo 3º, item I, como sendo os resíduos classe A, reutilizáveis ou recicláveis como agregados para concretos e argamassas, tais como aqueles oriundos de construção, demolição, reformas e reparos de pavimentação e de outras obras de infra-estrutura, inclusive solos provenientes de terraplanagem e os oriundos de construção, demolição, reformas e reparos de edificações, tais como os componentes cerâmicos (tijolos, blocos, telhas, placas de revestimento e demais materiais cerâmicos) e as argamassas e concretos provenientes de processo de fabricação e/ou demolição de peças pré-moldadas em concreto (blocos, tubos, meio-fios etc.), produzidas nos canteiros de obra; Gerenciamento de resíduos: é o sistema de gestão que visa reduzir, reutilizar ou reciclar resíduos, incluindo planejamento, responsabilidades, práticas, procedimentos e recursos para desenvolver e implementar as ações necessárias ao cumprimento das etapas previstas em programas e planos; Reciclagem: é o processo de reaproveitamento de um resíduo, após ter sido submetido à transformação; Beneficiamento: é o ato de submeter um resíduo à operações e/ou processos que tenham por objetivo dotá-los de condições que permitam que sejam utilizados como matéria-prima ou produto; Agregado reciclado: é o material granular proveniente do beneficiamento de resíduos de construção que apresentem características técnicas para a aplicação em obras de edificação e de infra-estrutura, em aterros sanitários ou outras obras de engenharia; Agn: agregado graúdo natural; Amn: agregado miúdo natural; Agr: agregado graúdo reciclado;

24 22 Agregado de resíduo de concreto (ARC): é o agregado reciclado obtido do beneficiamento de resíduo pertencente à classe A, composto na sua fração graúda de no mínimo 90 % em massa de fragmentos à base de cimento Portland e rochas. Sua composição deve ser determinada conforme o Anexo A da NBR (ABNT, 2004) e atender aos requisitos das aplicações; Agregado de resíduo misto (ARM): é o agregado reciclado obtido do beneficiamento de resíduo pertencente à classe A, composto na sua fração graúda com menos de 90 % em massa de fragmentos à base de cimento Portland e rochas. Sua composição deve ser determinada conforme o Anexo A da NBR (ABNT, 2004) e atender aos requisitos das aplicações; Quarteamento: de acordo com NBR (ABNT, 2004), quarteamento é o processo de mistura pelo qual uma amostra bruta é dividida em quatro partes iguais, sendo tomadas duas partes opostas entre si para constituir uma nova amostra e descartadas as partes restantes. As partes não descartadas são misturadas totalmente e o processo de quarteamento é repetido até que se obtenha o volume desejado Classificação dos resíduos Um resíduo para receber manuseio, tratamento adequado e correta disposição final, deve ser classificado. Os resíduos sólidos podem ser classificados de acordo com sua natureza física (seco ou molhado), com sua composição química (matéria orgânica ou inorgânica) e com os riscos que oferecem ao meio ambiente e à saúde pública. A norma brasileira, NBR (ABNT, 2004) - Resíduos sólidos - Classificação, classifica os resíduos sólidos, quanto ao grau de riscos potenciais de poluição que oferecem ao meio ambiente, em: Resíduos classe I perigosos; Resíduos classe II não perigosos Resíduos classe II A não inertes Resíduos classe II B Inertes.

25 23 De acordo com esta norma os resíduos de construção e demolição são classificados como resíduos de classe II B - inertes. Ainda, de acordo com a NBR (ABNT, 2004), em ensaio de solubilização, após sete dias, a água solubilizada destes resíduos apresenta condições de potabilidade, exceto pela cor, turbidez, dureza e sabor. Entretanto, alguns estudos reconhecem que este fato pode não ser verdade. Resíduos de construção e demolição podem conter materiais de pintura ou tratamento de superfícies, entre outras, que, quando dispostos em aterros podem percolar pelo solo e contaminá-lo (TORRING, 1998). Além destes materiais, os resíduos de construção e demolição podem conter amianto e metais pesados que, mesmo em pequenas quantidades, podem contaminá-lo significativamente (DORSTHORST; HENDRIKS, 2000). Analisando estas possibilidades de contaminação dos resíduos de construção e demolição, Zordan (1997), frisa que, a depender da origem e materiais constituintes, os resíduos podem estar inseridos em qualquer das classes apresentadas pela NBR (ABNT, 2004), ou seja, não inertes, inertes e até mesmo perigosos. Para Lima (1999), esta classificação dos resíduos de construção e demolição pode ser feita com base no teor de impurezas ou com base no tipo de componente predominante nestes resíduos, no momento de sua chegada às usinas de reciclagem. O autor, levando em consideração, além de outros aspectos, os diferentes tipos de resíduos disponíveis para serem reciclados e os sistemas de classificação já disponíveis no Brasil e exterior, propõe a seguinte classificação: Classe 1: resíduo de concreto sem impurezas material composto predominantemente de concreto estrutural, simples ou armado, com teores limitados de alvenaria, argamassa e impurezas; Classe 2: resíduo de alvenaria sem impurezas material composto predominantemente de argamassa, alvenaria e concreto, com presença de outros inertes, tais como areia, pedra britada, entre outros, com teores limitados de impurezas; Classe 3: resíduo de alvenaria sem materiais cerâmicos e sem impurezas material composto predominantemente de argamassa, concreto e alvenaria de componentes de concreto, com baixo teor de materiais cerâmicos, podendo conter outros materiais inertes tais como areia e pedra britada, entre outros, com teores limitados de impurezas;

26 24 Classe 4: resíduo de alvenaria com presença de terra e vegetação material composto basicamente pelos mesmos materiais do Resíduo Classe 2, porém admite a presença de determinada porcentagem em volume de terra ou de terra misturada à vegetação. Admite maior teor de impurezas; Classe 5: resíduo composto por terra e vegetação material composto basicamente por terra e vegetação, com teores acima do admitido no resíduo de classe 4. Admite presença de argamassa, alvenaria, concreto e outros materiais inertes, além de maior teor de impurezas que os anteriores; Classe 6: resíduo com predominância de material asfáltico material composto basicamente de material asfáltico, limitando-se a presença de outras impurezas, tais como argamassa, alvenaria, terra, vegetação, gesso e outros. Pode-se perceber, pela classificação proposta pelo pesquisador, onde se admite a presença maior de impurezas em três classes, a existência de um nível cultural ainda aquém do desejável, com respeito à reciclagem dos RCD na indústria da construção. Acredita-se que com uma maior conscientização e engajamento do poder público e dos empresários no processo de reciclagem dos resíduos de construção e demolição, pode-se fazer coletas mais seletivas, com materiais mais homogêneos e de melhor qualidade, propondo assim, classificação mais clara e com maior precisão e ampliando os tipos de usos para o produto final. 2.2 DESPERDÍCIOS NA CONSTRUÇÃO CIVIL A economia mundial tem experimentado, nas últimas décadas, um acelerado processo de desenvolvimento, levando as empresas, de um modo geral, a se equiparem cada vez mais de instrumentos eficazes para o gerenciamento e a administração de seus bens e serviços. Neste contexto, a indústria da construção civil vem se modernizando, buscando novas tecnologias e novos métodos de produção e gestão, para uma melhor qualidade de seus

27 25 produtos. A despeito destas novas tendências, grande parte do setor continua convivendo com falhas no gerenciamento, baixa produtividade e perdas de tempo e de materiais, o que contribui para que o índice de desperdício permaneça próximo aos 30 % (ZORDAN, 1997). Este alto índice de desperdício, no futuro, certamente implicará em redução da disponibilidade de materiais e energia, na criação de demandas desnecessárias ao sistema de transporte e conseqüente geração de transtornos nos panoramas urbanos, principalmente dos grandes centros (LEITE, 2001). Como foi citado anteriormente, estas perdas são, na maioria das vezes, por falta de um gerenciamento eficaz, principalmente devido a falta de padronização dos elementos construtivos, falta de especificações técnicas, falta de detalhamento de projetos e ingerência na aquisição, transporte, estocagem e manuseio dos materiais, que acabam se traduzindo em perdas (FORMOSO et al., 1998). Para Schuchovski (1995), é importante fazer distinção entre perdas e desperdícios. Segundo o autor, as perdas de materiais, tempo e dinheiro, são em função de diversos fatores, entre eles o desperdício puro e simples. Ainda, conforme o autor, o desperdício de 30% preconizado pelo setor da construção civil deve ser considerado como perdas e somente 3,5 % (isto em relação ao custo final da obra) pode ser visto como desperdícios, ou seja, jogado fora por descuido, relaxamento ou mau gerenciamento. Para Formoso et al. (1993, apud LEITE, 2001), os altos custos finais das edificações têm como uma de suas causas o alto índice de perdas de materiais, cujo ônus recai sempre sobre o consumidor. Os autores encontraram nesta pesquisa um índice médio de acréscimo do custo total dos empreendimentos analisados de 7,89 %. Embora existam contradições com respeito a estes valores, no final, a soma tem valor alto e não pode ser desprezada. Tanto perdas ou desperdícios elevam os custos finais das edificações e devem ser evitados ou eliminados. A Tabela 2.1, extraída de Pinto (1995), apresenta os impactos do desperdício de materiais no custo da construção brasileira. TABELA Impacto do desperdício de materiais no custo da construção civil brasileira (PINTO, 1995). PESQUISADOR ÍNDICE (%) Pinto/ UFSCar (1989) 6 Norie/ UFRGS (1993) 5 a 11,6

28 26 A Tabela 2.2, Pinto (1995), mostra índices de desperdício de materiais no Brasil, Reino Unido e Hong Kong. Deve-se notar que os valores para o Brasil (na pesquisa de Picchi/USP, 1993) e Hong Kong, fazem referência ao montante de entulho gerado. O autor adverte que o entulho produzido só corresponde a apenas 50% da massa do material que foi desperdiçado. Não se considerou o montante que fica na obra em serviços de aterro ou correção de desníveis, por exemplo. TABELA 2.2- Índices de desperdício de materiais na construção em relação a massa de materiais colocada no canteiro (PINTO, 1995). PAÍS PESQUISADOR ÍNDICE (%) Reino Unido Skoyles (1985) 10 Brasil Pinto/ UFSCar (1989) 20 Brasil* Picchi/ USP (1993) 11 a 17 Hong Kong* Polytechnic e H. K. Construction Association (1993) 15 a 22 (187 kg/m 2 ) * Efetuou-se a medição apenas do entulho produzido 2.3 IMPACTOS AMBIENTAIS CAUSADOS PELOS RCD O grande volume de resíduos de construção e demolição gerados anualmente nos centros urbanos de médio e grande porte, no mundo todo, tem causado, além de problemas sócio-econômicos, graves problemas ao meio ambiente. Acredita-se que, no mundo, são geradas entre 2 a 3 bilhões de toneladas de RCD por ano (TORRING, 1998). A comunidade européia gera, anualmente, 180 milhões de toneladas de resíduos de construção e demolição. Isto equivale a cerca de 0,5 tonelada/habitante/ano (DORSTHORST; HENDRIKS, 2000). Nos Estados Unidos são gerados de 20 a 30 kg de resíduos RCD por metro quadrado de construção. Este país produz 31,5 milhões de toneladas de RCD por ano (PENG et al., 1997). No Brasil, de acordo com Pinto (1996), os resíduos RCD correspondem a 2/3, em massa, do total de resíduos coletados nas cidades de médio e grande porte. O mesmo autor aponta um índice de aproximadamente 150 kg de resíduos por metro quadrado construído (PINTO, 2000). Este dado é, no mínimo, cinco vezes maior que os dados apontados por Peng et al. (1997).

29 27 Devido à falta ou escassez de locais para deposição desta grande quantidade de resíduos gerados, surgem os bota-foras e aterros clandestinos, com conseqüente degradação das áreas urbanas, assoreamento de córregos e entupimento de bueiros e galerias, tanto no Brasil, como no exterior (ZORDAN, 1997; BRITO FILHO, 1999). A deposição de entulho em áreas públicas e nas margens dos córregos causa, além da queda da qualidade de vida dos moradores próximos a estas áreas, altos custos sociais, tanto pela necessidade do desassoreamento dos córregos, canais e rios, quanto nos gastos com a limpeza das ruas e terrenos (BRITO FILHO, 1999). Segundo Pinto (1999), nos locais de bota-foras e aterros irregulares é comum a presença de ratos, escorpiões, aranhas e outros insetos, agentes estes, transmissores de endemias. Um outro problema, além da falta ou escassez de terrenos para a instalação de aterros adequados à deposição desta grande quantidade de resíduos gerados, é que, segundo Peng et al. (1997), estes aterros podem sofrer problemas de lixiviação e contaminar o lençol freático devido às características dos resíduos ali depositados, inclusive resíduos de construção e demolição. A Figura 2.1 mostra a deposição irregular de resíduos RCD, em terreno baldio no bairro Santa Genoveva, em Goiânia/GO. FIGURA Deposição irregular de RCD na periferia de Goiânia. periferia das cidades. As Figuras 2.2a e 2.2b mostram a deposição irregular de resíduos RCD, na

30 28 FIGURA 2.2a - Deposição irregular de RCD FIGURA 2.2b - Deposição irregular de RCD (LIMA, 2005). (LIMA, 2005). Os aspectos anteriormente apresentados mostram a necessidade premente de encontrar uma maneira de se utilizar estes resíduos, não somente por motivos sócioeconômicos, mas também por uma questão de sobrevivência. 2.4 COMPOSIÇÃO DOS RESÍDUOS DE CONSTRUÇÃO E DEMOLIÇÃO Influência da etapa construtiva da obra nas características dos RCD A composição qualitativa dos RCD, no caso específico de resíduos provenientes apenas da construção, está diretamente relacionada à etapa de execução da edificação. Os resíduos que serão transformados em agregados para concretos e argamassas são as sobras ou resíduos minerais, classe A (CONAMA, 2002), os quais não estão em condições de uso imediato na obra e são, portanto, descartados. Obviamente que são as sobras dos materiais ou componentes construtivos que estão sendo utilizados naquela etapa da construção. Pode-se, para efeito de estudo da influência da etapa construtiva na composição dos resíduos da construção, dividir o processo da edificação em quatro etapas distintas, quais sejam, a fundação, as estruturas, as alvenarias e os revestimentos. Vale lembrar que, especialmente em obras de edifícios verticais de múltiplos pavimentos, duas ou mais destas etapas construtivas podem se interpor Fundações Fundações são estruturas executadas abaixo do nível do terreno, recebendo a

31 29 carga da edificação e transmitindo-a ao terreno (CARDÃO, 1988). Para a divisão aqui proposta, considera-se as fundações exclusivamente de concreto armado, sendo elas rasas ou profundas. Nesta etapa da edificação executa-se também, quando necessário, as paredes de contenção, usualmente erguidas em concreto armado ou com blocos pré-moldados de concreto. Resíduos classe A, oriundos desta etapa da edificação, terão, provavelmente, em sua composição um maior percentual de concreto e pedras Estruturas As estruturas são os elementos de sustentação, o esqueleto das edificações. Para avaliação da influência desta etapa construtiva nas características dos RCD, consideram-se as produzidas em concreto armado. Dependendo do tipo de sistema construtivo, têm-se nas próprias alvenarias as estruturas da edificação. São as alvenarias autoportantes, executadas com blocos de concreto ou blocos cerâmicos. No caso das estruturas de concreto armado ou de alvenarias estruturais com blocos de concreto, os resíduos a serem reciclados e aproveitados para uso em concretos e argamassas terão como principais constituintes pedaços de concreto e pedras Alvenarias As alvenarias representam o conjunto de paredes da edificação, de vedação ou divisórias, ligadas às estruturas de concreto. Usualmente são confeccionadas com blocos de concreto não estrutural, blocos cerâmicos vazados ou tijolos cerâmicos comuns. Obviamente que os resíduos advindos somente desta etapa da obra terão como constituintes principais pedaços de concreto e argamassa, para o caso da utilização de blocos pré-moldados de concreto para confecção das alvenarias, ou pedaços de material cerâmico e argamassa, para o caso da utilização de blocos cerâmicos Revestimento Nesta etapa construtiva utiliza-se, usualmente, as argamassas de cimento e areia e

32 30 as peças cerâmicas lisas, para o revestimento externo e interno do conjunto das alvenarias. Os resíduos oriundos somente desta fase construtiva terão em sua composição uma maior porcentagem destes materiais Composição dos RCD A composição dos RCD, conforme mostrou-se anteriormente, pode ser bastante variável, dependendo do tipo de obra e etapa construtiva. Esta variabilidade também ocorre devido às características do serviço gerador dos resíduos, podendo ser ainda, em construção nova ou reforma, devido à cultura de cada povo no uso de materiais. Nas novas construções, as variações na composição dos resíduos ocorrem em função das diferentes etapas do processo construtivo, pois em cada fase o volume de materiais utilizados e seus respectivos índices de perda são variáveis (ÂNGULO, 2000). Nas reformas a variação se deve ao tipo de reforma e área reformada, que são variáveis. No que se refere à cultura do uso de materiais, as variações de composição dos resíduos ocorrem pelos diferentes materiais disponíveis e de técnicas construtivas empregadas pelos diferentes povos. Pinto (1999) afirma que a madeira está muito presente nos resíduos de construção dos Estados Unidos e Japão, enquanto no Brasil os índices são menos significativos. Zordan (1997) e Latterza (1998) estudaram a composição dos resíduos de construção em amostras coletadas na usina de reciclagem do município de Ribeirão Preto/SP entre setembro de 1996 e abril de Zordan coletou quatro amostras no período de 26/9/96 a 30/10/96 e Latterza coletou duas amostras, uma em novembro de 1996 e outra em abril de A Figura 2.3 mostra a média dos valores dos constituintes encontrados nestas pesquisas. Em sua pesquisa Zordan separou os cerâmicos em: cerâmica (20,8%) e cerâmica polida (2,5 %). Pode-se observar, pelos resultados mostrados na Figura 2.3, que, mesmo tendo sido coletados no mesmo local, os resíduos apresentaram variações em sua composição.

33 31 porcentagem dos constituintes ,2 47,9 37,4 23,3 19, ,1 22,5 17,7 14,1 14,6 LATTERZA (nov/96) LATTERZA ( abr/97) ZORDAN (set-out/96) 21,1 Argamassa Cerâmicos Pedra Concreto Outros 0,9 0,5 0,5 FIGURA Porcentagem média dos constituintes dos resíduos de construção coletados na usina de Ribeirão Preto em diferentes períodos (ZORDAN, 1997; LATTERZA, 1998). Leite (2001) pesquisou resíduos de construção da cidade de Porto Alegre/RS. Dentre outras análises a autora avaliou a composição destes resíduos em duas amostras coletadas no aterro de inertes da zona sul da capital gaúcha. Os resultados da referida pesquisa são apresentados na Figura 2.4. Concreto (15,18%) Material cerâmico (26,33%) Argamassa (28%) Outros (0,39%) Rocha natural (29,84%) FIGURA Composição média dos resíduos de construção e demolição coletados no aterro de inertes da Zona Sul de Porto Alegre (LEITE 2001). Carneiro et al. (2000) estudaram a composição dos resíduos de construção e

34 32 demolição da cidade de Salvador/BA. Os resultados da pesquisa podem ser vistos na Figura 2.5. Outros 2% Solo e areia 22% Cerâmica branca 5% Plásticos 4% Rochas naturais 5% Cerâmica vermalha 9% Concreto e argamassa 53% FIGURA Composição do resíduo de construção e demolição da cidade de Salvador/Ba (CARNEIRO et al., 2000). Na análise dos resultados das composições médias dos resíduos dos dois municípios diferentes, mostrados nas Figuras 2.4 e 2.5, pode-se confirmar a grande variabilidade na composição dos RCD. Nóbrega (2002) estudou os resíduos da construção civil de quinze novas construções em Campina Grande, PB. Na Tabela 2.3 estão apresentadas as quantidades médias de entulho gerado, nas diferentes fases das construções, por ela avaliadas. TABELA Média de entulhos gerados nas diferentes fases da construção em Campina Grande, PB (NÓBREGA, 2002). Fases da Construção Média de Entulho Gerado (t/mês) Concretagem + alvenaria 5,1 Alvenaria + revestimento 36,2 Revestimento 33,1 A Tabela 2.4 apresenta os percentuais dos principais constituintes minerais encontrados nos entulhos estudados por ela.

35 33 TABELA Principais constituintes minerais do entulho gerado em Campina Grande/PB (NÓBREGA, 2002). MATERIAIS Tijolo Argamassa Pedra Areia Cerâmica % Diante dos resultados encontrados o pesquisador concluiu que o entulho era formado, principalmente, por tijolos e argamassa. A pesquisadora percebeu, ainda, que a composição do entulho estudado estava diretamente relacionada com a fase em que se encontrava a construção Impurezas na Composição dos Resíduos RCD A presença de algumas substâncias nos resíduos de construção e demolição pode prejudicar o desempenho dos concretos e argamassas produzidos com a utilização de agregados reciclados destes resíduos. Carneiro, et al., (2001), consideram impurezas ou contaminantes as argilas em geral, o gesso, os cloretos, matéria orgânica, metais e vidros. Hansen (1992), afirma que a presença de impurezas em agregados reciclados de RCD pode levar a conseqüências desastrosas quando utilizados para produção de novos materiais. Levy (1997) cita que concretos produzidos com agregados contaminados com solos argilosos ou matéria orgânica, podem ter suas resistências mecânicas reduzidas e sofrerem instabilidade quando expostos a ciclos de gelo/degelo ou umedecimento/secagem. Obviamente, tanto os agregados reciclados ou naturais podem estar sujeitos a este tipo de contaminação. Os teores limites destas impurezas (argila e matéria orgânica), existentes nas normas para agregados naturais podem ser aplicadas também para os reciclados (LEVY, 1997). O gesso é um material cuja presença nos agregados reciclados dos resíduos de construção e demolição é extremamente danosa aos concretos produzidos. Este material deve ser cuidadosamente eliminado do resíduo antes do beneficiamento, pois, por se tratar de material muito friável, no britamento pode ser transformado em partículas muito pequenas

36 34 que se misturam na fração miúda dos agregados. A presença de gesso, em contato com os aluminatos provenientes do clinquer, ocasiona a formação da etringita, que é altamente expansiva, provocando tensões internas no concreto e, conseqüentemente, prováveis fissuras. De acordo com Hansen (1992), este seria um fator limitante ao uso de agregados reciclados para produção de concreto. Existem outros materiais que também são freqüentes e indesejáveis nos resíduos RCD, tal como os metais. Mesmo pequenas quantidades de pregos ou de pedaços de arame podem causar sérios danos na superfície dos concretos, devido à corrosão destes materiais (HANSEN, 1992). Em sua pesquisa, LEVY (1997) também faz esta afirmação a respeito destes contaminantes. Na presença de cloretos estes efeitos podem se potencializar (HANSEN, 1992). 2.5 AGREGADOS RECICLADOS DE RCD A Réunion Internationale des Laboratories d Essais et de Recherches sur les Matériaux et les Constructions (RILEM, 1994) e Hendriks (1998), consideram como agregados reciclados os materiais resultantes do processo de reciclagem dos resíduos da construção e demolição. Trata-se de um produto que pode ser utilizado no mesmo local onde foi gerado, ou seja, na construção civil Beneficiamento A reciclagem de resíduos de construção e demolição (RCD) vem desde a antigüidade. Após a segunda guerra mundial esta prática foi muito utilizada na reconstrução da Europa (JOHN; AGOPYAN, 2000). No Brasil a preocupação com resíduos de uma maneira geral é relativamente recente. A primeira usina de reciclagem de resíduos foi inaugurada em 1991 no bairro de Santo Amaro, na cidade de São Paulo/SP, chamada de Usina de Reciclagem de Entulho de Itatinga (ZORDAN, 1997). Os resíduos de construção e demolição são compostos de vários materiais sendo alguns deles indesejados na composição dos agregados para concreto, tais como a madeira, plástico e materiais ferrosos. O ideal seria, no processo de beneficiamento dos resíduos, que

37 35 se procedesse à retirada destes materiais não desejados. Para a remoção de materiais ferrosos existem separadores magnéticos, os quais promovem a remoção pela força eletromagnética. Plásticos e madeiras podem ser separados por tanques de depuração por flutuação, devido às suas menores densidades. No entanto, no Brasil, as usinas de reciclagem basicamente realizam o britamento e peneiramento dos RCD, considerando apenas a fração inorgânica não-metálica destes resíduos (ÂNGULO, 2000). De acordo com Peng et al. (1997), na reciclagem da fração mineral dos RCD, quando não se utiliza equipamentos de separação e classificação, deve-se levar em conta a presença destes materiais indesejados. O processo de beneficiamento dos resíduos de construção e demolição compreende as etapas de classificação, separando as fases indesejáveis nos agregados, britagem e, via de regra, o peneiramento (JOHN; AGOPYAN, 2000). Para implantação de uma usina de reciclagem de resíduos é necessário um cuidadoso planejamento. A escolha de um local adequado para a instalação da unidade recicladora talvez seja o ponto mais importante para o sucesso do programa. Um exemplo de falta de planejamento é o caso da usina de Itatinga, que devido à localização inadequada, na periferia da cidade, a uma grande distância das fontes geradoras e consumidoras, esteve desativada por uns tempos e, atualmente, trabalha abaixo de sua capacidade de produção (CONSTRUÇÃO, 1996). Segundo Lima (1999), a situação ideal seria que as usinas de reciclagem estivessem o mais próximo possível das fontes geradoras de resíduos e também dos locais de uso dos agregados reciclados. O autor afirma que isto traria como benefício a diminuição dos custos de produção dos reciclados e atração dos coletores de resíduos, incentivando a atuação correta destes agentes. Porém deve-se levar em consideração que o custo de terrenos nas áreas centrais das cidades está cada vez mais elevado, além do que, a implantação destas usinas pode trazer problemas de ruídos e poeiras, o que causaria resistência por parte da população. É possível, no entanto, se fazer adaptações nos equipamentos para minimizar estes impactos ambientais. Uma maneira de se minimizar os problemas ocasionados pelas grandes distâncias para transporte dos resíduos, seria a instalação de postos intermediários de recepção destes materiais. A Tabela 2.5 mostra os principais equipamentos de britagem existentes e utilizados no beneficiamento de RCD (LEVY, 1997; LEITE, 2001).

38 36 TABELA Equipamentos de britagem mais utilizados no beneficiamento de RCD (LEVY,1997; LEITE, 2001). Tipo de Britador Características De Impacto Equipamento robusto. Possui unidades primárias e secundárias, alta redução das dimensões dos resíduos. Gera grãos de forma cúbica com boas características mecânicas. Baixa emissão de ruídos. Distribuição granulométrica boa para obras de pavimentação. De Mandíbula Não reduzem muito o tamanho das partículas. Portanto, são mais utilizados na britagem primária. Distribuição granulométrica adequada para uso em concretos. Alta emissão de ruídos, menor produtividade que os britadores de impacto. Moinhos de Martelo Produzem material de granulometria fina, são pouco utilizados. Cones de Britagem Britagem apenas de material já previamente britado. Portanto, utilizados para britagem secundária Propriedades dos Agregados Reciclados de RCD Segundo Mehta e Monteiro (1994), dentre as características dos agregados, importantes para a tecnologia do concreto, incluem a composição granulométrica, a absorção de água, a forma e textura das partículas, a resistência à compressão e o módulo de elasticidade. Os pesquisadores afirmam que o conhecimento destas características dos agregados é uma exigência para o estudo de dosagem dos concretos, uma vez que a porosidade ou a massa específica, a composição granulométrica, a forma e a textura superficial destes agregados determinam as propriedades dos concretos no estado fresco e, a porosidade e a composição mineralógica afetam a resistência à compressão, a dureza e o módulo de elasticidade, que por sua vez afetam várias propriedades do concreto no estado endurecido Composição granulométrica É sabido que a granulometria dos agregados é um importante parâmetro para a dosagem das misturas, além de exercer influência sobre a trabalhabilidade dos concretos no estado fresco. As Figuras 2.6a e 2.6b mostram o aspecto geral dos agregados miúdos e graúdos, de RCD, estudados por Zordan (1997).

39 37 FIGURA 2.6a - Aspecto geral do agregado miúdo FIGURA 2.6b - Aspecto geral do agregado graúdo reciclado (ZORDAN, 1997). reciclado (ZORDAN, 1997). As Tabelas 2.6 e 2.7 mostram os resultados da composição granulométrica dos agregados reciclados miúdos e graúdos estudados por LEITE (2001). Tais agregados foram resultantes do britamento e peneiramento dos resíduos RCD coletados no aterro de inertes da zona sul da cidade de Porto Alegre/RS. TABELA Composição granulométrica do agregado miúdo natural e reciclado (LEITE, 2001). Agregado miúdo natural Agregado miúdo reciclado Peneiras (mm) % Retido % Retido acumulada Método de ensaio Peneiras (mm) % Retido % Retido acumulada 4,8 0,1 0 4,8 0,1 0 2,4 8,6 9 2,4 15,8 16 1,2 12,6 21 1,2 18,9 35 0,6 27,5 49 NBR-7217 ABNT (1987) 0,3 33,9 83 0,3 19,9 73 0,15 16, ,15 15,5 88 < 0,15 0,5 100 < 0,15 11,5 100 Total Total Módulo de finura 2,64 NBR-7217 ABNT (1987) Dimensão máxima 4,8 NBR-7217 característica ABNT (1987) (mm) Graduação Zona 3 areia média NBR-7211 ABNT (1983) Método de ensaio 0,6 18,3 53 NBR-7217 ABNT (1987) Módulo de finura 2,65 NBR-7217 ABNT (1987) Dimensão máxima 4,8 NBR-7217 característica (mm) ABNT (1987) Graduação Zona 3 areia média NBR-7211 ABNT (1983)

40 38 TABELA 2.7 Composição granulométrica do agregado graúdo natural e reciclado (LEITE, 2001). Agregado graúdo natural Agregado graúdo reciclado Peneiras (mm) % Retido % Retido acumulada Método de ensaio Peneiras (mm) % Retido % Retido acumulada Método de ensaio 19 2, ,2 0 12,5 50, ,5 45,6 46 9,5 33,9 87 9,5 27,3 73 6,3 12,7 99 NBR-7217 ABNT (1987) 6,3 15,6 89 NBR-7217 ABNT (1987) 4,8 0, ,8 6,6 95 < 4,8 0,1 100 < 4,8 4,7 100 Total Total Módulo de finura 6,89 NBR-7217 ABNT (1987) Módulo de finura 6,69 NBR-7217 ABNT (1987) Dimensão máxima característica (mm) 19 NBR-7217 ABNT (1987) Dimensão máxima característica (mm) 19 NBR-7217 ABNT (1987) Graduação Brita (1983) Graduação Brita (1983) Pode-se observar, pelos resultados apresentados nas Tabelas 2.6 e 2.7, que o agregado miúdo reciclado apresentou módulo de finura semelhante ao do agregado natural, porém com distribuições granulométricas diferentes. O agregado graúdo reciclado apresentou módulo de finura um pouco menor que o agregado graúdo natural. A pesquisadora considera que isto se deve à composição do resíduo e ao tipo de beneficiamento utilizado. Pode-se observar ainda, pelos resultados da granulometria, que tanto os agregados miúdos quanto os agregados graúdos, reciclados, têm granulometrias contínuas. A presença de diferentes diâmetros permite uma melhor compactação entre as partículas do agregado e suas superfícies, o que é desejável para a produção de concretos Massa unitária e massa específica As massas unitárias e massas específicas dos agregados reciclados, em sua maioria, são menores que as dos agregados naturais. Isto se explica em parte pelo fato dos resíduos de construção serem compostos de materiais porosos. Segundo Zordan (1997), a massa unitária dos materiais depende do grau de adensamento e da compacidade do material, ou seja, da quantidade de vazios existentes entre suas partículas. Metha e Monteiro (1994), afirmam que a massa unitária dos agregados naturais

41 39 comumente utilizados em concretos normais, ou seja, concretos com massas específicas aproximadas de 2,40 kg/dm 3, varia de 1,52 a 1,68 kg/dm 3. Segundo os autores, agregados com massa unitária menor que 1,12 kg/dm 3 são chamados leves e aqueles com mais de 2,08 kg/m 3 são designados pesados. A Tabela 2.8 mostra os valores das massas unitárias dos agregados reciclados analisados por Zordan (1997). As médias variaram de 1,09 kg/dm 3 para os graúdos e 1,41 kg/dm 3 para os miúdos. O pesquisador também avaliou as massas unitárias das misturas dos agregados, ou seja, da amostra integral. TABELA 2.8 Massa unitária das amostras dos agregados reciclados analisados (ZORDAN, 1997). Massa unitária (kg/dm 3 ) Amostras Graúdo Miúdo Integral A 1,09 1,40 1,40 B 1,00 1,37 1,36 C 1,12 1,43 1,38 D 1,16 1,44 1,40 Média 1,09 1,41 1,39 A Tabela 2.9 apresenta os valores das massas unitárias e massas específicas dos agregados graúdos, naturais e reciclados, estudados por Buttler e Machado Junior (2004). TABELA Massa específica e massa unitária dos agregados graúdos (BUTTLER; MACHADO JR, 2004). Propriedade Massa unit. Estado solto Massa unitária compactada Massa específica seca Massa específica saturada Valor (kg/dm 3 ) Valor (kg/dm 3 ) Valor (kg/dm 3 ) Valor (kg/dm 3 ) Agregado Natural 1,505 1,666 2,816 2,872 Reciclado GR1 1,287 1,437 2,455 2,589 Reciclado GR7 1,287 1,426 2,398 2,552 Reciclado GR28 1,293 1,424 2,426 2,575 Reciclado GRNA28 1,258 1,411 2,393 2,542 Os pesquisadores utilizaram agregados reciclados de concreto. Eles elaboraram e preparam o concreto, em laboratório, para posterior britagem. Foram quatro amostras de

42 40 agregados graúdos, sendo a amostra 1 de reciclados de concreto britado com 01 dia de idade, chamada de RG1, a amostra 2 de reciclados de concreto britado com 07 dias de idade, chamada de RG7, a amostra 3 de reciclados de concreto britado com 28 dias de idade, chamada de RG28 e a amostra 4 de reciclados de concreto, não adensado, britado com 28 dias de idade, chamada de RGNA28. Conforme se pode observar, mesmo em se tratando de reciclados de concreto, as massas unitárias e específicas destes agregados deram valores abaixo dos agregados naturais, confirmando o que diz a literatura sobre tais agregados Absorção de água A absorção de água talvez seja uma das características que mais difere os agregados reciclados de RCD dos agregados naturais britados, pedregulhos e areias. Os agregados reciclados, por serem compostos por materiais porosos, apresentam taxas de absorção de água, quase sempre, bem superiores às normalmente apresentadas pelos agregados naturais. As taxas de absorção de água dos agregados naturais, por serem normalmente muito baixas, não exercem influência significativa nas misturas de concreto. No entanto, na utilização de agregados reciclados, existe uma maior preocupação com relação a esta propriedade. Machado Junior et al. (2000) estudando agregados reciclados com dimensão máxima característica de 9,5 mm e 19,0 mm, encontraram taxas de absorção de 9,0 % e 7,9 %, respectivamente. Devenny; Khalaf (1999), estudando agregados reciclados de tijolos cerâmicos, encontraram taxas de absorção de água variando entre 5 % e 15 %. I & T (1995 apud LIMA, 1999), em estudo para avaliar a taxa de absorção e o tempo de saturação, realizado com reciclados compostos predominantemente de argamassa e concreto e com outros de predomínio de materiais cerâmicos e argamassa, concluíram que todas as amostras apresentaram saturação máxima antes de 15 minutos. Concluíram ainda que, após 5 minutos de imersão as amostras atingiram pelo menos 95 % da absorção máxima e este tempo seria suficiente para a pré-umidificação dos agregados. Nas amostras com predomínio de argamassa e materiais cerâmicos as taxas de absorção variaram de 6 % a 11 %. A Tabela 2.10, extraída de Ângulo (2000), apresenta a taxa de absorção de água de alguns materiais processados como agregados miúdos. O autor estudou 36 amostras de

43 41 RCD, coletadas em central de reciclagem. TABELA Absorção de água de materiais processados como agregados miúdos (HAMASSAKI et al., 1997 apud ANGULO, 2000). Material Areia natural Bloco cerâmico Tijolo Bloco de concreto Absorção 0,7 % 9,6 % 17,4 % 5,6 % Abrasão Los Angeles O ensaio de abrasão Los Angeles verifica a porcentagem de perda de massa dos agregados, por abrasão, e tem importância na avaliação da qualidade do material. Segundo Mehta e Monteiro (1994), a resistência à abrasão é uma propriedade dos agregados muito influenciada pela porosidade. Salientam que os agregados naturais comumente usados para a produção de concreto normal, são geralmente densos e resistentes e raramente são fatores limitantes da resistência e propriedades elásticas do concreto endurecido. Oikonomou (2005), estudando agregados reciclados de resíduos de concreto, baseando nas exigências do Greek Specification of Concrete Technology (GSCT) e do European (ENV 206), propõe, além de outros índices de valores para avaliação das propriedades dos agregados, um limite máximo de perda por abrasão de 40 %. Bazuco (1999), em sua pesquisa com agregados reciclados de concreto, encontrou índices de desgaste por abrasão de 44,5 %. Este desgaste foi 60 % superior ao desgaste do agregado natural. A NBR 7211 (ABNT, 2005), estabelece que o índice de desgaste por abrasão Los Angeles, deve ser inferior a 50 %, em massa, do material Forma e textura das partículas A forma e a textura superficial dos agregados são características que influenciam mais as propriedades dos concretos no estado fresco que no estado endurecido (MEHTA E MONTEIRO, 1994). De acordo com os autores, grãos de textura áspera, formas angulosas e formas alongadas requerem mais pasta de cimento, em relação aos grãos mais lisos e

44 42 arredondados, para produzir misturas trabalháveis e, assim, aumentam o custo do concreto. MEHTA (1994 apud LEVY, 2001), define a textura superficial pelo grau de quanto a superfície do agregado é lisa, áspera ou celular e diz que a forma indicada para determinação é baseada em avaliação visual. Areia e pedregulho são lisos no seu estado natural. Pedras britadas de granito, basalto e calcário apresentam textura áspera. Agregados com superfície celular e áspera apresentam maior absorção de água que agregados de superfície lisa. A superfície dos agregados naturais pode ser classificada como praticamente polida e a dos agregados reciclados como áspera e muito áspera (HAMASSAKI et al., 1996). A forma das partículas dos agregados reciclados é mais angular que a forma dos agregados naturais (RAVINDRARAJAH ; TAM, 1985 apud LEVY, 2001) Módulo de deformação De acordo com Mehta e Monteiro (1994) a porosidade é a principal determinante do módulo de deformação dos agregados. Em menor grau de influência tem-se o diâmetro máximo, forma, textura, granulometria e composição mineralógica. Os autores afirmam que testes em testemunhos de rochas mostram que agregados de baixa porosidade, tais como granito, basaltos e rochas vulcânicas, obtiveram valores de módulo de deformação variando de 69 GPa a 138 GPa, para agregados do tipo porosos, tais como, arenitos, calcários e cascalho, a variação vai de 21 GPa e 48 GPa e para os agregados leves, normalmente muito porosos, o módulo de deformação pode, dependendo da porosidade, variar de 7 GPa a 28 GPA. A bibliografia sobre os agregados reciclados aponta, geralmente, valores de massa unitária inferiores aos valores encontrados para os agregados naturais. Como exemplo temos os agregados reciclados estudados por Zordan (1997) e por Buttler; Machado Júnior (2004), apresentados nas Tabelas 2.8 e 2.9, que apresentam valores dentro dos limites que os classificam como agregados leves ou na faixa intermediária entre leves e normais (METHA; MONTEIRO, 1994), item Estes agregados, portanto, devem apresentar baixos valores de módulo de deformação. Pesquisadores da equipe de Furnas Centrais Elétricas, Laboratório de Concreto, avaliando vários tipos de rochas encontraram valores de módulo de deformação com grandes variações. A Tabela 2.11 apresenta alguns valores de módulo de deformação, extraídos do

45 43 total de ensaios realizados e apresentados pela equipe de Furnas (FURNAS, 1997). TABELA 2.11 Módulo de deformação da rocha (FURNAS, 1997). Agregado Procedência Módulo médio (GPa) Número de ensaios GRUPO I - ROCHAS METMÓRFICAS Anfibólio Itumbiara 76,0 10 Anfibólio-Gnaisse Miranda 60,9 9 Clorita Xisto Corumbá I 130,9 1 Gnaisse Boa Esperança 33,6 7 Gnaisse Itumbiara 45,6 4 Micaxisto carbonático Santa Rita 33,0 8 Quartzito Serra da Mesa 12,5 5 Quartzito Corumbá I 57,9 1 Xisto Cana-Brava 49,1 4 Xisto grafitoso Cana-Brava 12,9 2 GRUPO II - ROCHAS SEDIMENTARES Arenito Capanda - Angola 52,2 2 Metarenito Salto Apiacás 38,0 6 Metarenito Salto Caiabís 49,2 7 GRUPO III - ROCHAS MAGMÁTICAS Basalto denso Marimbondo 69,2 11 Basalto Itumbiara 61,1 12 Basalto Itaipu 70,8 11 Gabro Cana-Brava 107,7 33 Gabro Cana-Brava 161,7 3 Granito Serra da Mesa 41,1 23 Granito Samuel 34,4 1 Granito Serra da Mesa 36,7 6

46 44 3 CONCRETOS COM RESÍDUOS DE CONSTRUÇÃO E DEMOLIÇÃO Para a elaboração dos traços de concretos convencionais, com qualidade, é muito importante a realização de misturas experimentais. Da mesma forma, em se tratando de concretos com agregados reciclados têm-se a necessidade da realização destas misturas experimentais, especialmente para se estabelecer um bom valor de água unitária, ou seja, da quantidade de água necessária para a produção de 1,0 m 3 de concreto. A água de amassamento deve ser tal que garanta a fluidez da mistura em um nível trabalhável, mas não eleve o consumo de cimento a patamares incompatíveis com o uso racional, para alcançar as resistências desejáveis. Barra (1996) fala sobre a necessidade da utilização de métodos de dosagens de concreto com reciclados, que permitam visualizar a influência das propriedades destes agregados nas propriedades dos concretos produzidos, uma vez que os agregados reciclados apresentam características distintas daquelas apresentadas pelos agregados naturais. 3.1 ASPECTOS ECONÔMICOS E PRÁTICOS Vários fatores devem ser considerados quando da produção e lançamento de um novo material ou produto no mercado consumidor. No caso da reciclagem de resíduos RCD para a produção de agregados para concretos e argamassas, além dos aspectos relativos às suas características e propriedades físicas e mecânicas, deve-se considerar os aspectos práticos, econômicos e, ainda, as implicações ambientais. Nos últimos anos a indústria da construção civil tem discutido, freqüentemente, o desperdício de materiais e conseqüente geração de entulho (LIMA, 1999). Desde a década de 60, com o aumento do custo de energia e a grande valorização do petróleo, percebeu-se a necessidade de buscar novas fontes de energia e racionalizar o consumo das matérias-primas naturais. A reciclagem dos resíduos RCD como agregados, além dos enormes benefícios que trazem ao meio ambiente, pode contribuir para a diminuição dos gastos públicos com o gerenciamento dos entulhos e, ainda, proporcionar a produção de produtos da construção a baixos custos. De acordo com estudo feito por Zordan (1997), em São Paulo/ SP, a remoção de

47 45 entulho de obra para distâncias de até 10 km custava 22,81 R$/t, e de 10 a 20 km o preço subia para 24,72 R$/t. O município gerava, na época, cerca de 150 mil tonelas/mês de entulho, demandando, assim, 20 mil viagens para removê-lo. A despesa mensal girava em torno de 3,68 milhões de reais. O município de Belo Horizonte/MG, que possuía em 1995, 7 aterros sanitários, gastava cerca de R$ 8,61 dólares para o gerenciamento de cada m 3 de resíduo incorretamente depositado em locais clandestinos (TÉCHNE, 1995). O esgotamento destas áreas de aterro sanitário tem levado os órgãos públicos a buscarem soluções de destinação dos resíduos cada vez mais distantes e onerosas. Segundo Pinto (1999), os materiais reciclados podem gerar produtos com custo menor que os preços médios dos produtos convencionais, podendo chegar a até 75% do preço de mercado a depender da tecnologia utilizada. De acordo com Lima (2005), os estudos mostram que reciclar é sempre menos oneroso que descartar. Ainda, segundo o autor, o custo para as administrações municipais gira em torno de 10 dólares por m 3 de entulho depositado clandestinamente, incluindo a remoção até locais apropriados e os gastos com o controle de doenças, enquanto que o custo para reciclagem destes resíduos estaria estimado em cerca de 25 % deste valor. Pinto (1999), cita a grande expansão, a partir da década de 80, do uso de masseiras-moinho, também conhecidas como moinhos de galga, equipamentos de pequeno porte para uso exclusivo em obras de edificações. Tal equipamento tem grande produtividade na moagem de alvenarias e argamassas, possibilitando o reuso dos revestimentos da própria obra. Esta prática, além de redução nos custos com remoção destes entulhos, ainda pode minorar o impacto ambiental causado pelo eventual lançamento deles em áreas urbanas inadequadas. No Brasil a utilização de equipamentos de maior porte na reciclagem dos resíduos RCD iniciou-se em 1991, conforme citado no item Todas as instalações são de iniciativa do poder público ou de autarquias locais, o que torna difícil um levantamento preciso de seus custos operacionais. Levando em consideração os custos de manutenção e reposição, água, energia elétrica para luz e força, mão-de-obra, juros, depreciação e equipamentos diversos, pode-se considerar custos na ordem de R$ 5,00 por tonelada processada (PINTO, 1999). A Tabela 3.1 mostra os preços médios dos agregados britados, considerando o material colocado na obra, levantados por Pinto (1999) em várias cidades de todas as regiões do país.

48 46 TABELA Preços médios indicativos para os agregados naturais britados em diversas regiões brasileiras (PINTO, 1999). Cidades Região do País Preço médio para agregados naturais britados (R$/t) Porto Alegre/RS Sul 11,00 Florianópolis/SC Sul 15,80 Curitiba/PR Sul 11,44 São Paulo/SP Sudeste 13,33 Santo André/SP Sudeste 13,33 Jundiaí/SP Sudeste 11,33 São José dos Campos/SP Sudeste 13,36 Ribeirão Preto/SP Sudeste 11,56 São José do Rio Preto/SP Sudeste 12,00 Rio de Janeiro/RJ Sudeste 11,00 Belo Horizonte/MG Sudeste 11,00 Brasília/DF Centro-Oeste 18,67 Goiânia/GO Centro-Oeste 14,67 Campo Grande/MS Centro-Oeste 12,33 Salvador/BA Nordeste 20,00 Vitória da Conquista/BA Nordeste 18,67 Recife/PE Nordeste 18,00 Fortaleza/CE Nordeste 12,67 Belém/PA Norte 30,00 Os valores médios mostrados na Tabela 3.1 permitem observar uma diferença considerável entre os preços dos agregados naturais e os custos estimados para a reciclagem dos resíduos de obra. Estes dados permitem o entendimento de que existe viabilidade econômica para os empreendimentos na área de reciclagem de tais resíduos. 3.2 PROPRIEDADES DO CONCRETO COM RCD, NO ESTADO FRESCO Trabalhabilidade A trabalhabilidade pode ser considerada como uma das propriedades mais importantes do concreto no estado fresco, uma vez que exerce grande influência nas

49 47 propriedades do concreto endurecido. Há uma unanimidade em afirmar que concretos com agregados reciclados apresentam menor índice de consistência que as misturas com agregados naturais de mesmo traço. Isto se justifica devido à maior porosidade do agregado reciclado, que absorve maior quantidade de água da mistura, à sua superfície áspera, formas mais angulares e, também, devido a maior quantidade de finos presentes, conforme mostram os resultados das Tabelas 2.6 e 2.7. Topçu e Sengel (2004), chegaram à conclusão que a trabalhabilidade dos concretos por eles estudados decrescia à medida que se aumentava a porcentagem de substituição dos agregados naturais por reciclados de resíduos de concreto. Os autores afirmaram que o decréscimo entre o concreto natural, de referência, e o concreto com 100 % de agregados reciclados de concreto foi de 15 a 20 %, e que isso se devia a alta taxa de absorção de água dos agregados reciclados utilizados. Para Pietersen e Fraay (1998), é interessante que, ao se produzir concreto com qualquer tipo de agregado reciclado, se tome medidas como a pré-umidificação destes agregados e a utilização de aditivos plastificantes, para permitir a redução do transporte interno de água da pasta de cimento para o agregado seco e poroso. Entretanto, o uso de aditivos plastificantes certamente pesará no custo final do concreto produzido, o que poderia inviabilizar economicamente o material. A Tabela 3.2 mostra os resultados da trabalhabilidade de misturas, medidas através do abatimento do tronco de cone, de um estudo realizado por Mansur et al. (1999, apud LEITE, 2001). Os autores utilizaram agregados reciclados de blocos cerâmicos para produção dos concretos. Os agregados reciclados ficaram imersos em água por 24 horas e foram utilizados na condição de saturados superfície seca (sss). TABELA Trabalhabilidade das misturas de concreto medidas pelo abatimento do tronco de cone. (MANSUR et al., 1999 apud LEITE, 2001). Tipo de Abatimento (mm) Relação a/c Concreto 0,3 0,4 0,5 0,6 Referência Reciclado Observa-se pelos resultados apresentados que, embora se tenha compensado a

50 48 absorção de água dos agregados reciclados, os concretos com tais agregados apresentaram menores abatimentos. A pesquisadora, fazendo considerações sobre estes resultados, acredita que, neste caso, a forma mais angulosa e a textura mais rugosa dos agregados reciclados em relação aos naturais é que exerceram influência preponderante sobre a trabalhabilidade. Devese considerar também, certamente, a influência da maior quantidade de finos e as menores densidades dos agregados reciclados sobre esta propriedade Perda de fluidez Hansen e Narud (1983, apud LEITE, 2001), observaram que a perda de fluidez, pelo abatimento do tronco de cone, dos concretos com agregados reciclados é mais rápida em relação aos concretos com agregados naturais. Isto se deve à contínua absorção de água dos agregados reciclados, mesmo após a mistura. Para avaliação da perda de fluidez, Machado Júnior et al. (2000), produziram misturas de concreto substituindo os agregados graúdos naturais britados por agregados reciclados em 50 % e 100%, e um concreto de referência com 100 % de agregados graúdos naturais britados. Os autores utilizaram agregados graúdos reciclados com dimensão máxima característica de 9,5 e 19,0 mm e produziram duas famílias de concreto para cada dimensão máxima, totalizando 6 famílias. Para o estudo, o abatimento foi fixado em 70 ± 10 mm. Nos dois casos, com agregados de 9,5 mm e 19,0 mm, os concretos com reciclados apresentaram maior perda de fluidez em relação aos naturais. Estudo realizado por Ponn et al. (2004), mostrou que mesmo o concreto preparado com 100 % de agregados graúdos reciclados, quando na condição saturado com superfície seca, apresentou perda de fluidez em tempo semelhante ao tempo do concreto de referência, em que se usaram agregados graúdos naturais britados Massa específica A massa específica dos concretos com agregados reciclados tende a ser menor que a dos concretos convencionais. Uma das causas responsáveis por esse fato, certamente, são as menores massas específicas apresentadas pelos agregados reciclados, em relação aos agregados naturais.

51 49 Topçu e Sengel (2004), pesquisando concretos com agregados reciclados de concreto, encontraram valores de massa específica menores que aquelas do concreto convencional de referência. Os pesquisadores afirmaram que a razão para o decréscimo das massas específicas dos concretos com reciclados estava na existência de argamassa, com baixa massa específica, incrustada na superfície das partículas destes agregados. De acordo com Latterza e Machado Jr. (1999), os concretos com agregados reciclados podem ser caracterizados como intermediários entre o concreto leve e o convencional. Ressaltam que a massa específica dos concretos com reciclados diminui gradualmente à medida que aumenta o teor de substituição dos agregados naturais pelos reciclados. O teor de ar incorporado ao concreto é maior nos concretos com agregados reciclados, contribuindo assim para menores massas específicas. Levy (1997) e Latterza (1998), em suas pesquisas, encontraram redução, variando de 4 % a 10 % nas massas específicas de concretos com reciclados em relação a concretos de referência, com agregados naturais. As Tabelas 3.3 e 3.4 mostram resultados da massa específica, respectivamente, dos concretos no estado fresco e no estado endurecido, estudados por Buttler (2003). Em sua pesquisa o autor produziu concretos para serem britados com diferentes idades, para a produção dos agregados reciclados. Os traços foram chamados de: Referência, para o concreto com agregados graúdos naturais britados; CR1, para o concreto com agregados graúdos reciclados de concreto britado com 01 dia de idade; CR7, para o concreto com agregados graúdos reciclados de concreto britado com 07 dias de idade; CR28, para o concreto com agregados graúdos reciclados de concreto britado com vinte e oito dias de idade e RNA28, para o concreto com agregados graúdos reciclados de concreto, não adensado, britado com 28 dias de idade. TABELA Massa específica do concreto no estado fresco (BUTTLER, 2003). Dosagem Massa específica Relação (kg/dm 3 ) reciclado/natural Referência 2,49 1,00 CR1 2,39 0,96 CR7 2,37 0,95 CR28 2,38 0,96 CRNA28 2,36 0,95

52 50 TABELA Massa específica do concreto no estado endurecido (BUTTLER, 2003). Dosagem Massa específica seca (kg/dm 3 ) Relação reciclado/natural Massa específica saturada (kg/dm 3 ) Relação reciclado/natur al Referência 2,406 1,00 2,517 1,00 CR1 2,262 0,94 2,398 0,95 CR7 2,226 0,92 2,371 0,94 CR28 2,241 0,93 2,387 0,95 CRNA28 2,190 0,91 2,346 0,93 Pode-se observar pelos resultados apresentados na Tabela 3.3, que as massas específicas dos concretos produzidos com agregados reciclados, no estado fresco, ficaram em média 5 % menores que a massa específica do concreto de referência, com agregados naturais. Analisando os resultados da Tabela 3.4 observa-se que o concreto de referência apresentou maiores valores de massa específica seca e massa específica saturada, que os concretos com reciclados. Isto é devido a maior massa específica do agregado natural em relação ao reciclado. 3.3 PROPRIEDADES DO CONCRETO, COM RCD, NO ESTADO ENDURECIDO Resistência à compressão Pode-se afirmar que todos os materiais que compõem o concreto podem afetar a sua resistência à compressão e seu desempenho. Os agregados, que ocupam normalmente mais de 60 % do volume total da mistura têm, certamente, grande influência sobre esta propriedade. De acordo com Coutinho (1997 apud LEITE, 2001), a resistência do concreto só não é influenciada pela resistência do agregado graúdo quando seus valores são muito superiores aos valores da resistência do concreto. Caso contrário, a resistência dos agregados deve ser levada em consideração na análise dos fatores que influenciam a resistência final dos concretos. Bazuco (1999) diz que quando se analisa a resistência à compressão de concretos

53 51 com reciclados deve-se considerar os teores de substituição e os níveis de resistências estudadas. O autor afirma que, para níveis de resistências menores, as diferenças das resistências a compressão entre concretos com reciclados e convencionais são menores. Poon et al. (2004), estudando os efeitos dos estados de umidade dos agregados graúdos reciclados, nas propriedades dos concretos, concluíram que as resistências à compressão axial, quando se utilizou os agregados na condição saturados com superfície seca foram menores em todas as idades, de 3, 7 e 28 dias, em comparação com aqueles quando os agregados foram usados na condição de secos em forno ou secos ao ar. Para se manter a mesma quantidade de água livre, em todas as misturas, foram feitas compensação da água absorvida pelos agregados. Os autores afirmaram que a resistência à compressão mais baixa do concreto preparado com os agregados na condição saturados com superfície seca, pode ser atribuída à exudação do concreto, o qual foi observado durante o adensamento dos corpos-deprova, na mesa vibratória. Durante a vibração, a água dentro das partículas dos agregados reciclados pode mover em direção à matriz de cimento, criando uma relação água/cimento relativamente alta nas vizinhanças do agregado. Esse processo pode enfraquecer o elo entre o agregado reciclado e a matriz cimento. A Figura 3.1 mostra os valores de resistência à compressão de concretos com agregados reciclados e de referência, do estudo realizado por Zordan (1997). O pesquisador utilizou cinco famílias de concreto. Uma família de referência (R), com agregados naturais e quatro famílias de concreto com agregados reciclados de resíduos RCD, coletados na usina de reciclagem de entulho localizada na cidade de Ribeirão Preto, SP. Conforme o autor, as amostras de agregados reciclados, A, B, C e D, foram coletadas uma a cada semana, em dias semanais distintos. As relações água/cimento utilizadas, em cada traço e para cada amostra, foram definidas por tentativas, de forma a se obter as consistências preestabelecidas. Para os concretos com reciclados o pesquisador definiu os abatimentos em 30 ± 10 mm e para os concretos com agregados naturais, abatimentos de 50 ± 10 mm. Os traços foram definidos em proporções de 1 : 3; 1 : 5; e 1 : 7, em massa. Conforme se pode observar, existe uma variação considerável de valores de resistências mesmo entre os concretos onde se utilizou agregados reciclados. As diferenças aumentam, à medida que se aumenta o consumo de cimento. Por outro lado, nos traços mais pobres, ou seja, com menores consumos de cimento, as diferenças de resistências entre os concretos são praticamente insignificantes. Comparando os concretos com reciclados e o concreto de referência, pode-se ver que, no traço mais forte a resistência alcançada pelo concreto de referência é muito superior

54 52 àquelas dos concretos com reciclados. Nos traços mais pobres as diferenças ficaram bastante reduzidas. Resistência (MPa) 50,0 45,0 40,0 35,0 30,0 25,0 20,0 15,0 10,0 5,0 0,0 A B C D R Amostras Traços: 1:3 1:5 1:7 FIGURA Resistência à compressão simples do concreto aos 28 dias, valores médios (ZORDAN, 1997) Módulo de deformação De acordo com Mehta e Monteiro (1994), o módulo de deformação dos concretos está intrinsecamente ligado à massa específica e ao módulo de deformação dos agregados e às características da zona de transição. Segundo os autores dentre as características do agregado graúdo que influenciam o módulo de deformação do concreto, a porosidade parece ser a mais importante, pois e ela que determina a sua rigidez, que por sua vez controla a capacidade de restringir as deformações da matriz. Estudos mostram que os concretos produzidos com agregados reciclados apresentaram-se mais deformáveis que os concretos com agregados naturais. Levy (1997), diz que isto se deve à maior porosidade dos materiais que compõe o resíduo. Hansen (1992), cita vários estudos apontando a diminuição do módulo de deformação dos concretos com agregados reciclados em relação aos convencionais, reduções entre 15 % a 40 %. Ele afirma que, conforme os trabalhos consultados, a diferença é maior quando os concretos são produzidos com, ambos, agregados miúdos e graúdos reciclados.

55 Resistência à tração É de conhecimento do meio técnico que o produto concreto não se destaca como um material de elevada resistência aos esforços de tração. No entanto, por se tratar de pesquisa envolvendo um novo material, torna-se importante a avaliação desta propriedade. Latterza e Machado Jr. (2003), estudando concreto com agregados graúdos reciclados, para avaliação de resistência à tração, realizaram ensaios de tração por compressão diametral e tração na flexão com carregamento nos terços médios, em corpos-de-prova prismáticos. Citando as relações teóricas, baseadas em resultados de ensaios, entre resistência à tração direta (f tt ) (segundo os autores, considerada o valor real da tensão de tração no concreto), resistência à tração na compressão diametral (f td ), resistência à tração na flexão (f tf ) e resistência à compressão (f c ), encontradas por Raphael (1984), como também as propostas de revisão da NB1/78, os pesquisadores, comparando os resultados encontrados para os concretos estudados, concluíram que os concretos com agregados graúdos reciclados seguem as mesmas leis. A Tabelas 3.5 e 3.6 mostram as comparações feitas pelos pesquisadores entre os resultados experimentais e os teóricos. Analisando os resultados, os autores afirmaram que a resistência à tração por compressão diametral, quando o ensaio é bem conduzido, pode representar, ela mesma, a resistência à tração direta do concreto. Concluíram, também, que uso de agregados graúdos reciclados não influencia a resistência à tração dos concretos produzidos. TABELA Relações entre valores de resistência à tração teóricos e experimentais (LATTERZA; MACHADO JR, 2003). Valores de Resistencia à Tração (MPa) EXPERIMENTAL TEÓRICO (Raphael) D máx tipo de f c f td f tf f tf = f tt = 0,33 f tt = agregado graúdo 2/3 0,44 f c 2/3 f c 0,75 f tf (mm) (MPa) (MPa) (MPa) (MPa) (MPa) (MPa) Natural 24,7 2,3 3,3 3,7 2,8 2,5 9,5 50% natural + 29,2 2,5 3,4 4,2 3,1 2,6 50% reciclado 100% reciclado 29,0 2,2 3,3 4,2 3,1 2,5

56 54 TABELA Comparação entre valores experimentais de resistencia à tração por compressão diametral, Raphael e proposta de revisão da NB-1/78 (LATTERZA; MACHADO JR, 2003). D máx Tipo de agregado graúdo EXPERI MENTAL Compressão Raphael diametral f td f tt = f tt = Valores de Resistencia à Tração (MPa) 0,75 f tf 0,33 f c 2/3 TEÓRICO f tt = 0,9 f td Revisão da NB-1/78 f tt = 0,7 f tf f tt = 0,3 f c 2/3 (mm) (MPa) (MPa) (MPa) (MPa) (MPa) (MPa) Natural 2,3 2,5 2,8 2,1 2,3 2,5 9,5 50% natural + 2,5 2,6 3,1 2,3 2,4 2,8 50% reciclado 100% reciclado 2,2 2,5 3,1 2,0 2,3 2,8

57 55 4 PROGRAMA EXPERIMENTAL Visando alcançar os objetivos propostos na presente pesquisa, inicialmente, foram feitos os ensaios de caracterização dos agregados natural e reciclado de RCD e, na seqüência, procedeu-se à elaboração de um plano de trabalho experimental que pudesse avaliar as propriedades dos concretos produzidos com estes agregados. Para o estudo das propriedades definiu-se então, as variáveis a serem utilizadas na produção dos concretos, as propriedades e características a serem avaliadas e as constantes a serem mantidas nos ensaios experimentais. Estas variáveis e constantes estão especificadas detalhadamente na metodologia do programa experimental. Para produção dos concretos de referência utilizou-se o cimento CPII-F-32, brita de rocha micaxisto da pedreira Araguaia, da cidade de Aparecida de Goiânia/GO, areia natural do Rio do Peixe, município de Faina/GO e água potável da Saneamento de Goiás S/A - SANEAGO. Para produção dos concretos com agregado reciclado utilizou-se o cimento CPII-F-32, agregado graúdo reciclado de resíduo RCD coletado no município de Goiânia/GO, na etapa de produção das alvenarias, areia natural do Rio do Peixe, município de Faina/GO e água potável da Saneamento de Goiás S/A SANEAGO. 4.1 MATERIAIS E MÉTODOS Agregados Os agregados naturais e reciclados, utilizados para produção dos concretos, foram caracterizados segundo as normas da Associação Brasileira de Normas Técnicas-ABNT, no Laboratório de Materiais de Construção da Escola de Engenharia Civil da Universidade Federal de Goiás-LMC/EEC/UFG. O agregado reciclado foi utilizado conforme saiu da usina de britagem, sem nenhuma pré-seleção ou tratamento. Foi utilizado agregado graúdo natural com dimensão máxima característica, D máx, igual a do agregado graúdo reciclado. A seqüência dos procedimentos para realização dos experimentos seguiu as seguintes etapas: a) coleta do RCD na obra, britagem, transporte e armazenamento do agregado graúdo reciclado (Agr);

58 56 b) aquisição e armazenamento dos agregados naturais; c) ensaios de caracterização dos agregados; d) estabelecimento de procedimentos para produção dos concretos e realização dos ensaios; e) planejamento e decisões para elaboração dos traços de concreto; f) produção dos concretos; g) ensaios dos concretos no estado fresco; h) ensaios dos concretos no estado endurecido Coleta do RCD, britagem, transporte e armazenamento do agregado reciclado A amostra de resíduo RCD objeto desta pesquisa, em torno de 10 m 3, foi obtida diretamente em obra de conjunto de edifícios residenciais do município de Goiânia, na etapa de produção das alvenarias, e transportada por caminhão caçamba até a usina de britagem de FURNAS CENTRAIS ELÉTRICAS, a fim de ser britada, peneirada e separada nas partes miúda e graúda. Tratava-se de edifícios residenciais de múltiplos pavimentos, erguidos por processo convencional, com estruturas em concreto armado e alvenarias de blocos cerâmicos vazados. Os resíduos foram coletados de maneira selecionada, de modo a se evitar a contaminação com metais, madeira, papel, gesso, plástico etc. Por se tratar de resíduos oriundos da etapa construtiva das alvenarias, e de terem sido retirados na obra e transportados diretamente até o britador, não houve contaminação externa como poderia ocorrer na estocagem a céu aberto ou nas próprias operações de mistura e transporte até o britador. Contaminações podem ocorrer, como por exemplo, a mistura de terra ao entulho que chega para moagem, quando são realizadas misturas com páscarregadeiras, nos locais de estocagem de RCD (ZORDAN, 1997). A Figura 4.1 mostra um dos edifícios em fase de produção das alvenarias, dos quais foram coletados os resíduos utilizados na pesquisa.

59 57 FIGURA Edifício em fase de produção das alvenarias. As Figuras 4.2a e 4.2b mostram parte do RCD, ainda na obra, o qual foi transportado e britado para obtenção do agregado reciclado (Agr). A Figura 4.3 mostra parte do agregado de RCD utilizado na pesquisa, ainda na área de britagem, em FURNAS, logo após a britagem. FIGURA 4.2a - Parte do RCD a ser britada, ainda na obra.

60 58 FIGURA 4.2b - Detalhe do RCD a ser britado, ainda na obra. FIGURA Porção graúda do agregado reciclado, logo após a britagem. Após a britagem e peneiramento do resíduo, a porção graúda foi transportada para o LMC/EEC/UFG. Após a secagem do material, ao ar, a amostra foi armazenada sobre o piso cerâmico dentro do referido laboratório, para posterior coleta de amostras para a realização dos ensaios de caracterização. Após quarteamento e coleta, a amostra para os ensaios foi seca em estufa a 105 ± 5 ºC e colocada em recipiente metálico.

61 59 A Figura 4.4 mostra o agregado graúdo reciclado (Agr) já armazenado no Laboratório de Materiais de Construção da Escola de Engenharia Civil-LMC/EEC/UFG. FIGURA Agregado graúdo reciclado, armazenado no LMC/EEC/UFG Aquisição e armazenamento dos agregados naturais Os agregados naturais utilizados no estudo foram adquiridos transportados e armazenados no LMC/EEC/UFG. O agregado graúdo natural escolhido para a pesquisa foi brita de dimensão máxima característica de 19 mm, de rocha micaxisto, proveniente do município de Aparecida de Goiânia, vizinho à capital. A escolha da brita de micaxisto se deu por ser um agregado graúdo disponível e ainda muito utilizado no município de Goiânia. Para uso como agregado miúdo natural escolheu-se uma areia lavada de granulometria média proveniente do Rio do Peixe, município de Faina/GO, localizado a 150 km da capital do estado. Escolheu-se uma areia natural de leito de rio, de boa qualidade, para que suas características não influenciassem a análise dos resultados. As Figuras 4.5 e 4.6 mostram, respectivamente, os agregados graúdo e miúdo, naturais armazenados no LMC/EEC/UFG. Destes montantes de agregados naturais armazenados, posteriormente, foram

62 60 retiradas as amostras para os ensaios de caracterização, seguindo os procedimentos de acordo com as prescrições de norma. FIGURA Agregado graúdo armazenado no LMC/EEC/UFG. FIGURA Agregado miúdo armazenado no LMC/EEC/UFG Caracterização qualitativa do agregado graúdo reciclado A determinação da composição qualitativa do agregado graúdo reciclado se deu por análise visual, de acordo com a NBR (ABNT, 2004) - Agregados reciclados de

63 61 resíduos sólidos da construção civil - Utilização em pavimentação e preparo de concreto sem função estrutural - Requisitos - Anexo A - Determinação da composição dos agregados reciclados graúdos por análise visual. Do agregado armazenado no LMC/EEC/UFG, retirou-se uma amostra conforme estabelece a NBR NM 27 (ABNT, 2001). Em seguida, retirou-se aproximadamente 10 kg de agregado para a preparação da amostra final. Após lavagem, utilizando a peneira de abertura de malha de 4,8 mm, a amostra foi colocada em estufa a (105 ± 5) o C para secar até constância de massa, ou seja, até que após 2 horas da pesagem anterior, a nova massa medida não difira de mais de 0,5 % da medida anterior. Após a secagem, o material permaneceu no recipiente até atingir a temperatura ambiente. Em seguida pesou-se uma porção de 4 kg, com aproximação de 0,1 g, para se proceder à separação das frações de fragmentos. O ensaio foi realizado, por conveniência, em 4 porções, separadamente, de 1 kg cada. De posse de cada porção de 1,0 kg, separou-se cada fragmento presente na amostra, segundo os seguintes critérios: Grupo 1(G1): fragmentos que apresentam pasta de cimento endurecida em mais de 50 % do volume; Grupo 2 (G2): fragmentos constituídos por rocha em mais de 50 % do volume; Grupo 3 (G3): fragmentos de cerâmica branca ou vermelha, com superfície não polida, em mais de 50 % do volume; Grupo 4 (G4): fragmentos de materiais não minerais de natureza orgânica, tais como madeira, plástico, betume e materiais carbonizados, e de contaminantes como vidros, vidrados cerâmicos e gesso. Finalmente, de posse das massas parciais, obteve-se a massa total de cada grupo de fragmentos (G1, G2, G3, G4), além das porcentagens, dividindo os valores encontrados em relação à massa total de 4,0 kg. A Figura 4.7 mostra as porções separadas de fragmentos encontrados em uma porção de agregado. Os resultados obtidos são apresentados e discutidos no Item

64 62 FIGURA Porções de constituintes de cada grupo de fragmentos do agregado graúdo reciclado Determinação da absorção de água do agregado reciclado As taxas de absorção de água dos agregados naturais, normalmente utilizados na produção de concreto são muito baixas, sendo sua influência desconsiderada na produção dos concretos convencionais. No entanto, no caso da utilização de agregados reciclados, nos quais este teor de absorção de água pode ser alto, devido à porosidade destes agregados, esta característica deve ser avaliada. De posse do valor da taxa de absorção é que se avalia a necessidade ou não de se fazer a compensação de água absorvida pelos agregados, na hora de se promover a mistura dos concretos. O ensaio de absorção de água do agregado reciclado foi realizado de acordo com o que prescreve a NBR NM 53 (ABNT, 2003). Apesar da possibilidade de perda de massa do material na secagem da superfície dos grãos, decidiu-se pela realização direta do ensaio de acordo com a referida norma, por acreditar ser esta uma quantidade muito pequena em relação à massa total dos agregados no ensaio. Segundo a NBR NM 53 (ABNT, 2003), deve-se pesar a amostra de agregado em seguir submergir em água à temperatura ambiente por um período de 24 ± 4 horas. Logo após retirar a amostra da água e envolvê-la em um pano absorvente até que toda a água visível seja eliminada, ainda que a superfície das partículas se apresente úmida. Imediatamente após ser

65 63 enxugada, pesar a amostra (m s ). Em seguida, secar a amostra a (105 ± 5) ºC, até massa constante, deixar esfriar até temperatura ambiente e pesar (m). Com os dados obtidos calculase a absorção de água utilizando a equação 4.1: Onde: m s - m A (%) = x 100 Equação 4.1 m A (%) = absorção de água, em porcentagem; m s m = massa da amostra na condição saturada superfície seca, em gramas; = massa da amostra seca, em gramas. No presente estudo, foi de interesse saber não somente o valor total da taxa de absorção de água dos agregados reciclados (no tempo de 24 horas), mas também sua evolução durante este período. Assim, optou-se, inicialmente, por realizar as verificações de taxa de absorção de água no primeiro minuto, de 2 em 2 minutos até 10 minutos, aos 20 e 30 minutos e no tempo de 1, 2, 3, 5, 10 e 24 horas. No entanto, na prática, o ensaio se mostrou ineficiente nestes pequenos intervalos de tempo até 10 minutos. Foi constatada uma grande taxa de absorção de água no primeiro minuto e pequenas variações a partir daí. Assim, os valores eram influenciados pelas variações, ou erros, decorrentes da própria realização dos ensaios. Tais variações podem ser oriundas das pequenas perdas de massa na secagem da superfície dos grãos dos agregados com o pano, pequenas perdas de água dos poros dos agregados por evaporação ou ainda pequenos ganhos de massa de água na superfície dos grãos, por ineficiência de secagem superficial. Estas variações conduziam a valores de absorção, às vezes, menores que os anteriores. Ao se deparar com este problema, optou-se pela realização dos ensaios apenas nos tempos de 1, 10, 20 e 30 minutos e nos tempos de 1, 2, 3, 5, 10 e 24 horas. Optou-se, ainda, por fazer os ensaios em amostras distintas para cada intervalo de tempo e não de maneira acumulativa, para se evitar a influência de variações de ensaio conforme citado anteriormente. Para se obter resultados mais representativos, procedeu-se a uma boa homogeneização da amostra total de agregados antes da retirada de cada amostra para o ensaio. Os ensaios foram realizados em 4 amostras de 1,0 kg para cada intervalo de tempo. A média aritmética das quatro amostras foi considerada como resultado final.

66 64 Os resultados obtidos nos ensaios são apresentados e discutidos no item Determinação da composição granulométrica dos agregados Os ensaios de composição granulométrica dos agregados, graúdo e miúdo, naturais e agregado graúdo reciclado foram realizados de acordo com a NBR NM 248 (ABNT, 2003). Conforme orientação definida pela norma, as amostras para ensaio, em pares, foram secas em estufa e peneiradas, separadamente. Os valores finais das composições granulométricas foram obtidos pelas médias dos valores de cada par de amostras. Nos ensaios foram obtidos os valores da dimensão máxima característica e do módulo de finura de cada agregado. As séries normal e intermediária, que são os conjuntos de peneiras com abertura de malhas sucessivas estabelecidas pela norma, as quais foram utilizadas nos ensaios de composição granulométrica, estão mostradas na Tabela 4.1. TABELA Série de peneiras para caracterização granulométrica - NM 248 (ABNT,2003). Série Normal Série Intermediária 75 mm mm - 50 mm 37,5 mm ,5 mm - 25 mm 19 mm ,5 mm 9,5 mm - - 6,3 mm 4,75 mm - 2,36 mm - 1,18 mm µm µm µm - Os resultados obtidos são apresentados e discutidos no Item

67 Determinação das massas unitárias dos agregados A massa unitária de um agregado é a massa das partículas do agregado que ocupam uma unidade de volume, ou seja, o volume das partículas mais os vazios entre elas. A determinação das massas unitárias dos agregados tem por finalidade o cálculo dos volumes dos agregados para elaboração dos traços empregados em obra, usuais no Brasil. Os ensaios para determinação das massas unitárias dos agregados, miúdo e graúdo, seguiram as recomendações da NBR 7251 (ABNT, 1982). Os resultados obtidos encontram-se no Item Determinação das massas específicas dos agregados Massa específica pode ser definida como sendo a massa do agregado por unidade de volume, incluindo os vazios internos do mesmo. A massa específica do agregado é necessária para os cálculos das quantidades de materiais em algumas metodologias de dosagem de concreto e, quando de posse do traço unitário, em massa, calcular o consumo de materiais por volume de concreto. O ensaio para determinação da massa específica do agregado miúdo natural seguiu as recomendações da NBR NM 52 (ABNT, 2003). Para a determinação da massa específica dos agregados graúdos naturais e reciclados optou-se, seguindo sugestão de Leite (2005), pelo método proposto por Neville (1997). Tal opção se deu pelo fato de que, tal como a autora justifica, sendo o agregado graúdo reciclado um material muito poroso e frágil, a utilização dos procedimentos prescritos na NBR NM 53 (ABNT, 2003) poderiam encontrar resultados incorretos, devido às dificuldades de se conseguir secá-los superficialmente sem ocorrer desagregação e, também, poderia haver a evaporação da água dos poros internos mais superficiais, durante o processo de secagem. O método proposto pelo pesquisador utiliza um recipiente de volume conhecido, representado por um balão volumétrico ou um picnômetro, com volume compatível com a dimensão máxima característica do agregado. Entretanto, cabe ressaltar que, pela não confiabilidade do volume exato do recipiente utilizado nos ensaios, uma quarta pesagem foi realizada, o que resolveu plenamente o problema. Vale lembrar que tal expediente foi introduzido no LMC/EEC/UFG pelo professor (Notório Saber), José Dafico Alves. Adotou-

68 66 se, assim, para a realização do ensaio, o seguinte procedimento: De posse de um recipiente de volume adequado e uma placa de vidro, que serve de tampa, verifica-se a massa do conjunto; Coloca-se uma amostra do material secado em estufa por 24 h a 105 ± 5 o C dentro do recipiente e novamente pesa-se o conjunto; Em seguida coloca-se água no recipiente com o agregado até que se complete todo o volume, eliminando-se possíveis bolhas com a ajuda de um pequeno pedaço de arame fino. Pesa-se o conjunto; Finalmente, retira-se todo o material do recipiente preenchendo-o com água por completo. Pesando novamente o conjunto; Calcula-se a massa específica do agregado pela equação 4.2. M1 - M2 γ = - Equação 4.2 (M4 - M1) - (M3 - M2) Onde: γ = massa específica do agregado; M1 = massa do recipiente + tampa; M2 = massa do recipiente + tampa + amostra; M3 = massa do recipiente + tampa + amostra + água que completa o volume; M4 = massa do recipiente + tampa + água. Os resultados obtidos encontram-se no Item Ensaio de abrasão Los Angeles Os ensaios de abrasão Los Angeles dos agregados graúdos, natural e reciclado

69 67 seguiram as determinações da NBR NM 51 (ABNT, 2001) Para a realização dos ensaios foi estabelecida a graduação B da Tabela 2 da referida norma, tanto para o agregado natural quanto para o agregado reciclado. A graduação B determina que se use uma massa de 5000 ± 20 g de material para o ensaio, sendo uma porção de 2500 ± 10 g de material que passa na peneira de malha 19 mm e fica retida na peneira de malha 12,5 mm, mais outra porção de 2500 ± 10 g de material que passa na malha de 12,5 mm e fica retida na malha de 9,5 mm. Para esta graduação a norma determina, ainda, uma carga abrasiva de 11 esferas com 4584 ± 25 g e um número de 500 rotações no tambor. Depois de lavadas e secas em estufa à temperatura de 107,5 ± 2,5 o C, as amostras são colocadas no tambor da máquina Los Angeles, juntamente com a carga abrasiva, e fazse girar o tambor a uma velocidade compreendida entre 30 rpm e 33 rpm, até completar 500 rotações. Retira-se o material e faz-se o peneiramento até a peneira de malha 1,7 mm. Calcula-se então a perda por abrasão em percentual, ou seja, a diferença entre a massa inicialmente usada no ensaio e o material que ficou retido na malha de 1,7 mm, após o ensaio. A Figura 4.8 mostra a máquina Los Angeles com a carga abrasiva e o material recém ensaiado. Os resultados são apresentados e discutidos no Item FIGURA Máquina Los Angeles, carga abrasiva e material após o ensaio. A Figura 4.9 mostra as porções de material separadas por cada malha, da peneira 12,7 mm até a peneira 1,7 mm.

70 68 FIGURA Porções de material após o ensaio de abrasão Los Angeles Concreto Variáveis relacionadas à produção dos concretos e variáveis em estudo Para o estudo das propriedades dos concretos definiram-se algumas variáveis relacionadas à sua produção e algumas variáveis a serem utilizadas no estudo. Também foram definidas as características que seriam mantidas constantes na realização dos ensaios. a) Variáveis relacionadas à produção dos concretos: Teores de substituição: utilizaram-se teores de substituição, em percentual da massa do agregado natural, de 0 %, 25 %, 50 %, 75 % e 100 % do agregado graúdo natural por agregado graúdo reciclado; Traços de concreto: definiu-se para cada família distinta, em relação ao teor de substituição do agregado graúdo, três traços de concreto, procurando abranger uma faixa ampla que permitisse avaliar o comportamento deste material desde um traço pobre até um traço de consumo de cimento considerável. Os traços definidos

71 69 (1 : m), foram de 1,00 : 3,50; 1,00 : 5,00 e 1,00 : 6,50 (cimento : agregados); Relação água/cimento: utilizaram-se três diferentes relações água/cimento para o estudo, 0,50; 0,65 e 0,85. Estes valores de relação água/cimento não foram préestabelecidos, uma vez que não se sabia do comportamento dos concretos que seriam produzidos, com estes agregados reciclados, em relação à trabalhabilidade, medida pelo tronco de cone (slump test). Optou-se por realizar misturas experimentais, de acordo com o método de dosagem escolhido, ajustando os traços em função das proporções de cimento: agregado, e estabelecendo os níveis de a/c. Este processo será explanado no Ítem que trata da ajustagem dos traços de concreto. b) Variáveis em estudo: Massa específica (?) dos concretos no estado fresco; Trabalhabilidade obtida pelo abatimento do tronco cone e perda de trabalhabilidade também obtida pelo abatimento; Massa específica (?), absorção de água (A) e índice de vazios (Iv) dos concretos no estado endurecido. Resistência à compressão axial (fc); Resistência à tração por compressão diametral (ft D); Módulo de elasticidade (Ec); c) Características para realização dos ensaios: Idade de ensaio: ficou estabelecida a idade de 28 dias para o estudo de todas as propriedades mecânicas. A resistência à compressão axial foi também verificada nas idades de 3, 7 e 56 dias. A resistência à tração por compressão diametral também foi medida aos 7 dias de idade;

72 70 Tipo de cura: foi estabelecida que a cura dos concretos seria em câmara úmida, do dia de moldagem até o dia de ruptura; Saturação do agregado reciclado: definiu-se que, em função do estudo de absorção de água do agregado reciclado, se faria a compensação deste percentual antes da efetivação da mistura dos concretos com substituição. Este procedimento teve como objetivo compensar a parte da água de amassamento que seria rapidamente absorvida evitando-se a conseqüente interferência na relação água/cimento e na trabalhabilidade destes concretos. Os itens e explicam todo este procedimento; Tipo de agregado miúdo: foi definido o uso de areia natural de leito de rio, como agregado miúdo em todas as famílias de concreto em estudo. d) Famílias de concreto: Após a definição de todos os parâmetros a serem considerados no programa experimental, relacionaram-se as famílias de concreto a serem produzidas, bem como a quantidade de corpos-de-prova a serem confeccionados. Foram produzidas uma família de concreto de referência com agregado graúdo natural (Agn) e agregado miúdo natural (Amn) e quatro famílias de concreto com substituição do agregado graúdo natural por agregado graúdo reciclado (Agr), em parte ou no todo. As famílias foram assim constituídas: Família Ref., com (100% de Agn) + (100% de Amn); Família A, com (75% de Agn + 25% de Agr) + (100% Amn); Família B, com (50% de Agn + 50% de Agr) + (100% Amn); Família C, com (25% de Agn + 75% de Agr) + (100% Amn); Família D, com (0% de Agn + 100% de Agr) + (100% Amn); Foram, portanto, definidas cinco famílias de concreto de acordo com o teor de

73 71 substituição dos agregados graúdos naturais por reciclados. Uma família de referência com agregados naturais e quatro famílias com percentuais diferentes de substituição, sendo que cada família teria três diferentes traços de concreto, conforme citado anteriormente. Totalizando assim quinze traços distintos. A Tabela 4.2 apresenta um esquema geral dos procedimentos para o estudo. TABELA Procedimentos experimentais do estudo e nº de corpos-de-prova moldados. Famílias % de Agregados Agn Agr Traços (1 : m) (em massa) a/c Ensaios Idade Nº corposde-prova Ref Fc 3, 7, 28, A B ,00 : 3,50 0,50 ft D 7, C D Ec; A, Iv,? Ref Fc 3, 7, 28, A B ,00 : 5,00 0,65 ft D 7, C D Ec; A, Iv,? Ref Fc 3, 7, 28, A B ,00 : 6,50 0,85 ft D 7, C D Ec; A, Iv,? Total Planejamento e decisões para elaboração dos traços de concreto Sendo o objetivo da pesquisa o estudo da influência da substituição de agregado graúdo natural por agregado graúdo reciclado de resíduo RCD, nas propriedades do concreto no estado fresco e no estado endurecido, chegou-se à conclusão de que para a dosagem e produção destes concretos devia-se levar em consideração, principalmente, duas variáveis indispensáveis à qualidade e a melhor utilização deste produto, quais sejam, a relação água/cimento e a trabalhabilidade medida pelo tronco de cone.

74 72 Um fator a ser considerado na dosagem dos concretos com agregados reciclados, apontado pela bibliografia e confirmado nos resultados dos ensaios realizados, é a menor densidade dos agregados reciclados em relação aos agregados naturais. Sendo a definição das quantidades de material feitas em massa (traço em massa), poderiam existir grandes diferenças nos volumes de materiais para a mistura, entre os concretos com agregados naturais e aqueles produzidos com parte ou todo de agregados graúdos reciclados. O aumento do volume dos agregados reciclados na mistura, que possuem porosidade mais elevada em relação aos naturais, causaria uma grande absorção da água de amassamento, diminuindo a quantidade de água livre, diminuindo a fluidez dos concretos com reciclados e também alterando a relação água/cimento. Pesquisadores do tema têm utilizado a compensação dos volumes dos agregados reciclados, reduzindo a massa de tais agregados, através da consideração de suas massas específicas ou o aumento da água de amassamento. Leite (2001), em sua pesquisa fez a compensação dos volumes dos agregados reciclados, reduzindo a massa, pela equação 4.3 M ar = M an x (γ ar / γ na ) Equação 4.3 Onde: M ar = Massa do agregado reciclado; M an = Massa do agregado natural γ ar = Massa específica do agregado reciclado γ na = Massa específica do agregado natural Zordan (1997), inicialmente trabalhou com o fator trabalhabilidade, o qual ele chamou de trabalhabilidade satisfatória, não fixando relação água/cimento nem a quantidade de água de amassamento. Para o estudo definitivo, o autor estabeleceu um intervalo de abatimento para todas as misturas em estudo. De acordo com Mehta e Monteiro (1994), baseados nos estudos de Abrams, em concretos de baixas e médias resistências, preparados com agregados comuns, as porosidades da zona de transição e da matriz determinam a resistência, sendo válida a relação direta entre a relação água/cimento e a resistência do concreto. Para o presente estudo, em se tratando de uma avaliação das propriedades dos

75 73 concretos de maneira comparativa, entre concretos convencionais e concretos com agregados reciclados, optou-se por prepará-los com traços os mais semelhantes possíveis. Assim decidiu-se por manter os traços em massa, e não se fazer a compensação de volume dos agregados reciclados, o que alteraria o traço. Foi decisiva, para tal procedimento, a condição no estudo de se fazer a substituição apenas nos agregados graúdos. Por outro lado, quanto às relações água/cimento, tratava-se de um problema de mais difícil equacionamento. O ideal, de acordo com as conclusões de Mehta e Monteiro (1994), seria a comparação de concretos com as mesmas relações água/cimento. No entanto, sendo os agregados reciclados porosos e com altas taxas de absorção haveria a necessidade de se aumentar o volume de água no traço para compensar a água a ser absorvida pelos agregados reciclados. Nesse caso, em particular, os resultados do ensaio de absorção de água dos agregados reciclados mostraram que a quase totalidade da água absorvida acontecia no primeiro minuto do ensaio, o que facilitou para a solução do problema. Decidiu-se fazer a compensação na betoneira do percentual de água absorvida, medida em ensaio prévio, colocando primeiro o agregado reciclado e água, deixando em repouso por um minuto, e somente após este tempo seria acrescentado os demais materiais, iniciando-se, então, o amassamento. Após a decisão de manter as relações água/cimento dos concretos de referência e em estudo as mais semelhantes possíveis e também de não se fazer a compensação de volume dos agregados reciclados, deparava-se com o problema da trabalhabilidade dos concretos. A trabalhabilidade dos concretos com agregados reciclados é afetada pela absorção da água de amassamento. Também outros fatores, tais como a forma mais angulosa, a textura áspera e menores densidades influenciam nesta propriedade. Portanto, embora se fizesse a compensação da água de amassamento, colocando-se o agregado reciclado na betoneira em contato com a quantidade de água ser absorvida, era esperada uma menor fluidez nos concretos com tal agregado. Decidiu-se, então, produzir concretos, tanto os de referência, com agregado natural, quanto aqueles com agregado reciclado, com consistência normalmente trabalhável, ou seja, concretos para uso geral. A meta era produzir concretos não muito secos, como aqueles utilizados em pré-moldados nem muito fluídos como os auto-adensáveis Definição e ajustagem dos traços Para a definição dos traços dos concretos adotou-se o método de dosagem

76 74 IPT/EPUSP (HELENE; TERZIAN, 1992). Este método prevê a elaboração de um traço intermediário, 1 : m, (cimento : agregados), onde fixa-se um valor de abatimento e ajusta-se, experimentalmente, o teor de argamassa ideal. Em seguida executam-se mais dois traços, um mais rico e um mais pobre em cimento. Após a ruptura dos corpos-de-prova e de posse dos valores de resistência à compressão, elabora-se o diagrama de dosagem, o qual correlaciona resistência à compressão, relação água/cimento, consumo de cimento e traço unitário em massa. Na presente pesquisa, fez-se uma mudança na seqüência dos procedimentos. Como se trabalharia com agregados de características muito diferentes e, conforme citado anteriormente, não haveria compensação de volumes do agregado reciclado, já se previa um abatimento menor nos concretos com tal agregado. Assim, decidiu-se por iniciar e fazer o ajuste do teor de argamassa no traço mais pobre, uma vez que não havendo a fixação de valores de abatimentos, o traço mais pobre e com 100% de substituição do agregado graúdo natural por agregado reciclado seria o traço de menor abatimento para uma quantidade de água definida. Obviamente que o ajuste seria feito simultaneamente nos traços com 0 % e 100 % de substituição, estabelecendo o intervalo de abatimento proposto. Conforme anteriormente explicado, o ajuste dos traços dos concretos iniciou-se com o traço mais pobre, ou seja, de 1,00 : 6,50, com 100 % de teor de substituição do agregado graúdo, uma vez que este traço, teoricamente, seria o de maior perda de trabalhabilidade. Caso o procedimento de compensação da água absorvida levasse esse traço à produção de um concreto de trabalhabilidade satisfatória, os demais traços certamente também seriam trabalháveis. O teor ideal de argamassa é, segundo Helene e Terzian (1992), de grande importância para a qualidade dos concretos. A falta de argamassa em uma mistura de concreto ocasiona uma maior porosidade e o surgimento de falhas durante a concretagem. Já o seu excesso gera o risco de fissuração de origem térmica e de retração por secagem, devido a alta quantidade de cimento. Na ajustagem do traço de 1,00 : 6,50, com 100% de substituição do agregado graúdo, chegou-se a um teor ideal de argamassa de 54%, relação água/cimento de 0,85 e trabalhabilidade, através do abatimento do tronco cone, de 55 mm. O abatimento no traço com 0 % de substituição foi de 110 mm. De posse do teor ideal de argamassa, calculou-se os demais traços estabelecidos no estudo, ou seja, os traços de 1,00 : 3,50 e 1,00 : 5,00. Os traços dos concretos de referência, já ajustados, e seus respectivos consumos

77 75 de cimento encontram-se na Tabela 4.3. A Tabela 4.4 apresenta os traços dos concretos com reciclado, em função dos percentuais de substituição do agregado, com os seus respectivos consumos de cimento. TABELA Traços ajustados, em massa, dos concretos de referência. Traço Relação m Amn Agn Consumo de a/c cimento/m 3 Ref1 0,50 3,50 1,43 2, Ref2 0,65 5,00 2,24 2, Ref3 0,85 6,50 3,05 3, TABELA Traços ajustados, em massa, dos concretos com agregado reciclado. Traço Relação m % Agr Amn Agn Agr Consumo de a/c cimento/m 3 A1 0,50 3, ,43 1,552 0, B1 0,50 3, ,43 1,035 1, C1 0,50 3, ,43 0,518 1, D1 0,50 3, ,43 0,000 3, A2 0,65 5, ,24 2,070 0, B2 0,65 5, ,24 1,380 1, C2 0,65 5, ,24 0,690 2, D2 0,65 5, ,24 0,000 2, A3 0,85 6, ,05 2,587 0, B3 0,85 6, ,05 1,725 1, C3 0,85 6, ,05 0,863 2, D3 0,85 6, ,05 0,000 3, Mistura dos materiais A mistura dos materiais para produção dos concretos de referência se deu na ordem consagrada pela prática, ou seja, primeiro a colocação dos agregados graúdos e parte da água, em seguida o cimento, a areia e o restante da água.

78 76 Para a mistura dos materiais dos concretos com parte ou todo de agregados graúdos reciclados tomou-se, conforme citado no Item , o seguinte procedimento. A massa total de agregado reciclado, que varia em função do percentual de substituição, era colocada na betoneira. Uma quantidade de água equivalente a 12% da massa destes agregados era, em seguida, colocada também na betoneira. Este percentual de 12% era para compensação da água de amassamento que seria absorvida pelos reciclados e foi estabelecido em função do ensaio de absorção de água deste agregado (Item ). O ensaio mostrou que no primeiro minuto de imersão a absorção de água girava em torno deste percentual e que significava quase 100 % do total da absorção final destes agregados. Para uma melhor cobertura do agregado reciclado, parte da água calculada na relação água cimento também era colocada na betoneira neste instante inicial. Após 60 segundos de repouso destes materiais, funcionava-se a betoneira e colocava o agregado graúdo natural (quando houvesse), o cimento, a areia e o restante da água, respectivamente Moldagem e cura dos corpos-de-prova Os corpos-de-prova foram moldados e curados de acordo com as prescrições da NBR 5738 (ABNT, 2003). A Figura 4.10 mostra séries de corpos-de-prova recém moldados, ainda na sala de dosagem do laboratório. FIGURA Corpos-de-prova recém moldados.

79 77 Adotou-se o processo de adensamento manual realizado em duas camadas, conforme determina a norma citada. Os corpos-de-prova permaneceram nas formas, em cura inicial ao ar, por 24 horas. Após este período os corpos-de-prova foram desmoldados, identificados e colocados em câmara úmida até o momento de ensaio Ensaios no estado fresco a) Massa específica As massas específicas dos concretos em seu estado fresco foram determinadas conforme as prescrições da NBR 9833 (ABNT, 1987). As determinações foram realizadas em todos os traços de concreto. Os resultados encontram-se no Item A Figura 4.11 ilustra a realização dos ensaios de massa específica. FIGURA Pesagem para determinação da massa específica no estado fresco.

80 78 b) Trabalhabilidade Um dos métodos definidos no estudo para avaliação da trabalhabilidade foi a medida do abatimento do tronco de cone. Os ensaios de abatimento do tronco de cone seguiram as prescrições da NBR NM 67 (ABNT, 1998), a qual especifica o método para determinação da consistência do concreto através de seu assentamento. Os resultados obtidos encontram-se no Item A Figura 4.12 mostra o ensaio de consistência pelo abatimento do tronco de cone. FIGURA Ensaio de abatimento do tronco de cone. O outro método utilizado na avaliação da trabalhabilidade foi a perda do abatimento. As verificações de perda de abatimento tinham como objetivo a avaliação do comportamento dos concretos produzidos com agregados reciclados em relação a esta propriedade. Sendo assim, decidiu-se por ensaiar e comparar com os traços de referência, apenas os concretos com 100 % de substituição. Os ensaios de perda de abatimento foram realizados de acordo com o que prescreve a NBR (ABNT, 1992). De acordo com as prescrições da norma, após a homogeneização completa dos componentes do concreto faz-se a primeira leitura de abatimento. Após a primeira leitura, efetua-se medição a cada 15 minutos, tomando-se o cuidado de, logo após a verificação, fazer

81 79 a remistura por 1 min, deixar em repouso por 10 min e novamente misturar por 2 min antes da próxima verificação. Os resultados encontram-se no Item Ensaios no estado endurecido a) Massa específica e absorção de água Os ensaios para determinação da massa específica e absorção de água nos concretos endurecidos foram realizados seguindo as prescrições da NBR 9778(ABNT,2005). A NBR 9778 (ABNT, 2005), apresenta as seguintes definições: Absorção de água por imersão (A): processo pelo qual a água é conduzida e tende a ocupar os poros permeáveis de um corpo sólido poroso. Para o efeito desta norma, é também o incremento de massa de um corpo sólido poroso devido à penetração de água em seus poros permeáveis, em relação à sua massa em estado seco; Massa específica da amostra seca (r s ): relação entre a massa do material seco e o volume total da amostra, incluindo os poros permeáveis e impermeáveis; Massa específica da amostra saturada (r sat ): relação entre a massa do material saturado e o volume total da amostra, incluindo os poros permeáveis e impermeáveis; Massa específica real (r r ): relação entre a massa do material seco e o seu volume, excluindo os poros permeáveis. No presente trabalho será considerada a massa específica real (r r ). Os resultados obtidos são apresentados e discutidos no Item b) Resistência à compressão axial Para a realização dos ensaios, à compressão axial, foram seguidas as orientações da NBR 5739 (ABNT, 1994). Os resultados dos ensaios encontram-se no Item

82 80 c) Resistência à tração por compressão diametral Na determinação da resistência à tração por compressão diametral foram seguidas as prescrições da NBR 7222 (ABNT, 1994). Os resultados obtidos são mostrados e discutidos no Item As Figuras 4.13a e 4.13b ilustram o ensaio de tração por compressão diametral FIGURA 4.13a - Ensaio de tração por compressão diametral. FIGURA 4.13b - Corpo-de-prova rompido à compressão diametral.

83 81 d) Módulo de deformação Os ensaios para determinação do módulo de deformação dos concretos foram realizados de acordo com o que prescreve a NBR 8522 (ABNT, 2003). Os ensaios para avaliação do módulo de deformação foram realizados aos 28 dias de idade, no laboratório de FURNAS CENTRAIS ELÉTRICAS. Para determinação das deformações ocorridas nos corpos-de-prova em função da aplicação gradativa das cargas/tensões definidas pela norma, utilizou-se inicialmente extensômetros eletrônicos resistivos da marca EMIC, com configuração dupla, sensores independentes para medição em cada lado do corpo-de-prova e caixa de equalização para obtenção do sinal de deformação média. Os extensômetros possuem resolução de 0,001 mm. Em um segundo momento, foi utilizado o sistema LVDT - Transformador diferencial variável linear, para as medidas das deformações. O sistema LVDT possui precisão de 0,01 mm. A Figura 4.14 ilustra o sistema de extensômetros eletrônicos resistivos utilizado nos ensaios. Os resultados encontram-se no Item FIGURA Ensaio de módulo de deformação com extensômetros eletrônicos resistivos.