A CAL DA REGIÃO DE NOBRES MT NA FABRICAÇÃO DE TIJOLO COM AGREGADO DE RESÍDUO DA CONSTRUÇÃO E DEMOLIÇÃO

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1 A CAL DA REGIÃO DE NOBRES MT NA FABRICAÇÃO DE TIJOLO COM AGREGADO DE RESÍDUO DA CONSTRUÇÃO E DEMOLIÇÃO Elem Cristina Dos Santos Aluno do IFMT, Campus Cuiabá, bolsista PIBIC/Cnpq Juzélia Costa Santos Prof.ª Doutor.ª do IFMT, Campus Cuiabá, orientadora Resumo A pesquisa visa a utilização da Cal da região Nobres -MT na Fabricação de Tijolos para vedação de paredes com Agregado de Resíduos da Construção Civil. O uso da cal é muito difundido no Brasil, possui características aglomerantes, baixo custo, mesmo que para o suprimento às vezes implique transporte mais longo, seu custo é o menor entre os reagentes químicos alcalinos e os aglomerantes cimentantes. Na produção dos tijolos, a cal desempenha um papel vital para garantir à durabilidade e a longevidade do produto. Isso porque, a cal tem a função primordial de aglomerar os grãos do agregado durante o processo de endurecimento do tijolo. Será investigado o desenvolvimento da resistência mecânica e das características referentes à durabilidade foi avaliada a resistência à que é uma das propriedades que pode servir como parâmetro para quantificação e observação de possíveis variações quando se observa a vida útil de um material inserida em determinado meio ambiente. Foi estudada amostra contendo esse material em comparação a uma amostra de referência, utilizando cimento Portland e agregado natural. Nessa investigação serão utilizados testes mecânicos, físicos e químicos previstos nas normas técnicas vigentes. A execução de um novo produto, principalmente para habitação de interesse social, com a diminuição de custos e do impacto ambiental, justifica a relevância do projeto. Palavras-chave: reciclagem, tijolo e cal. Introdução O setor da construção civil é responsável por diversos impactos ambientais, que atingem direta e indiretamente a população; como o uso intenso de recursos naturais não renováveis e a grande geração de resíduos sólidos, o popular entulho que nós chamamos nos termos técnicos de RCD (Resíduo da construção e demolição), praticamente todas as atividades desenvolvidas no setor da construção civil são geradoras de entulho. (LEVY, HELENE, 1997); (MIRANDA, 1999). O RCD (Rejeito da Construção e Demolição) representa em torno de 2/3 em massa dos resíduos sólidos urbanos e que em sua grande parte são jogados a céu aberto, agredindo a natureza e a população trazendo sérios problemas para a saúde pública quando gerenciados de maneira inadequada, principalmente com relação a sua disposição final, pois podem gerar enchentes, prejuízos à paisagem, obstrução de logradouros públicos, proliferação de doenças, transformação de áreas agriculturáveis em estéreis, além de representar um custo significativo para o recolhimento destes resíduos dispostos ilegalmente no meio ambiente. Junto a isso, a demanda por matéria-prima pela indústria da construção civil é crescente. Com a necessidade de diminuir os impactos ambientais e a busca de substituir os agregados 1

2 naturais, a brita e a areia, houve a necessidade de reciclar esses rejeitos. (HANSEN, 1992); (COSTA, 2006). A cal, também conhecida como óxido de cálcio é uma das substâncias mais importantes para a indústria, sendo obtida por decomposição térmica de calcário a 900 C. Também chamada de cal viva ou cal virgem, é um composto sólido branco. Nesse estudo foi utilizada a cal hidratada que é obtida adicionando água á cal virgem, e obtém a seguinte reação: CaO + H 2 O Ca (OH) 2, Cal virgem água Cal hidratada Após a hidratação, a cal passa por um processo de moagem e separação, que irão dar a granulometria adequada, para que atinja sua finalidade na construção civil. O resíduo gerado pela construção civil junto com a Cal produzida na região de Nobres MT apresenta características físicas e químicas que possuem grande potencial de reutilização. Por isso apresentaremos um novo produto ao mercado, o tijolo, que terá em sua composição os rejeitos da construção, que será britado e moído em granulometria (dimensões), semelhantes a da brita e da areia substituindo as mesmas na produção do produto e a cal com menor custo e impacto ambiental. A oportunidade para o nosso produto é ampla, pois o mercado da construção civil, no município de Cuiabá e de cidades vizinhas, está em acelerado ritmo de expansão, é crescente a criação bairros planejados e os condomínios horizontais nessas cidades. Esse produto fará parte dos estudos dos componentes de Habitação de interesse social dessa pesquisadora junto ao IFMT-DACC. Sua primeira aplicação será na casa construída através do edital PROEXT 2011, no Campus do Instituto Federal de São Vicente (IFSV) no município de Campo Verde - MT. Fundamentação Teórica A construção civil é uma atividade com séculos de existência; no entanto só nas últimas décadas começaram a surgir preocupações quanto ao destino a dos resíduos provenientes desta atividade. Surgindo a partir da Europa, durante a sua reconstrução, a partir da Segunda Guerra Mundial. O Brasil é o sexto país no planeta com reservas naturais de calcário; A busca de matérias primas de baixo impacto faz com que esse, e outros materiais, sejam, aos poucos, vistos como sustentáveis. O uso em tijolos utilizando o agregado de resíduo de construção civil é definitivo em vários países, e, aos poucos, se consolidando no Brasil. Em decorrência da influência do uso de materiais modernos, a maioria dos profissionais perdeu contato com o manejo de materiais como a cal, assim, torna-se necessário o desenvolvimento de políticas de capacitação para que esses profissionais, sobretudo os que atuam e pretendem atuar em obras de interesse social, possam atuar e transmitir suas experiências. A Cal fabricada, na região de Nobres - MT, ao ser analisada fornecerá ao produtor e a sociedade, mas um produto alinhado com os princípios da sustentabilidade e das boas práticas de gestão e produção. Os tijolos para vedação de paredes serão fabricados através de preparação granulométrica adequada, pode ser um método eficiente para reduzir o volume disposto no meio ambiente e contribuir para que agregados naturais não sejam retirados através de mineração. A redução de custos de componentes contendo o agregado obtido dos descartes também é possível, influenciando toda a cadeia da indústria da construção civil. Estudos com agregados reciclados já foram desenvolvidos com sucesso, e apesar da natureza diferente do agregado a serem utilizados, as propriedades e desempenho das argamassas constituídas não devem diferir significativamente das argamassas convencionais, 2

3 como observado em outros casos. (HANSEN, 1992); (COSTA, 2006). Resíduos reciclados de alvenaria são em geral menos resistentes e mais porosos, que os de concreto, e por isto levam a maiores perdas de resistência da nova argamassa e concreto. LEVY, e HELENE afirmam que para se obtiver a mesma resistência em produtos produzidos com reciclado convencional, o consumo de aglomerante deve ser 20 % maior. Não é informado o quanto o consumo deve variar em função da faixa de resistência. Segundo os autores, depois da II Grande Guerra, produziram-se concretos e argamassa com reciclado de alvenaria e cal que atingiam resistências à próxima as atingidas com agregados naturais (MIRANDA, SELMO, 1999). Espera-se nesse estudo alterações em todo o ciclo, desde o modo de preparação e teores de constituintes, até os aspectos de facilidade de manuseio e aplicação, mas cujas dificuldades não devem interferir na aplicação, sendo possível até uma projeção de uso em regime de mutirão. Ampliando dessa forma os produtos e processos na Habitação de Interesse Social. Metodologia Na primeira fase da pesquisa foram realizados estudos teóricos referentes à Cal e a Resíduo de Construção e Demolição RCD. Concomitantemente a esses estudos iniciou-se a produção dos agregados e os ensaios preliminares que determinaram a caracterização das propriedades físicas da Cal e dos agregados. Os materiais constituintes na produção do agregado artificial originaram-se da redução do tamanho dos Resíduos de Construção e Demolição RCD (argamassas, tijolos cerâmicos e concretos). Esse processo é feito por trituração, moagem e triagem por peneiramento dos materiais em equipamentos mecânicos: britador de mandíbula, moinho de bola e peneiras. Após a caracterização dos materiais foi possível iniciar a dosagem de diferentes traços. Iniciando-se pelo primeiro traço experimental (1:9) para a confecção dos tijolos, utilizando como matéria prima a Cal e o Resíduo de Construção e Demolição RCD (argamassas, tijolos cerâmicos e concretos). Esses resíduos foram britados no britador de mandíbula, depois triturados em um moinho de bolas por 15 minutos, até obter menores granulometrias 9.5 mm, 6.3mm, 2.8mm, 2.4 mm, 1.2 mm, 0.6 mm, 0.3 mm, 0.15 mm e fundo, logo após foi peneirado. Ao obter os materiais necessários, foi realizado o empacotamento (método de dosagem) dos mesmos; misturando os grupos granulométricos: grupo um denominamos de pó (fundo, 0.15 mm e 0.3 mm), grupo dois areia (0.6 mm, 1.2 e 2,4 mm), pedrisco (4.8mm, 6.3 mm e 9.5 mm) com diferentes porcentagens, determinando uma melhor massa unitária com menor índice de vazios, para o desenvolvimento dos traços. Foram realizados ensaios conforme as normas brasileiras: Massa unitária no estado solto, Massa específica utilizou-se o método do frasco de Le Chetelier para pós-fino, Massa Específica pelo frasco de Chapman (ensaio de caracterização dos agregados). Possuindo os agregados classificados, realizou-se primeiramente o empacotamento dos mesmos em diferentes porcentagens, determinando as massas unitárias compactadas e soltas. Com esses resultados determinou a maior massa unitária compactada, consequentemente, obtendo o menor índice de vazios. Os materiais utilizados foram: cal hidratada, agregado artificial (Resíduos de Construção e Demolição RCD) e água. A mistura foi realizada manualmente, colocaram-se primeiro os agregados e a cal homogeneizando-os, logo em seguida foi acrescentado aos poucos água, até determinar a quantidade ideal desses materiais, obtendo uma melhor consistência. O estudo da dosagem da material para tijolo está sendo aprimoramento. 3

4 Dosagem utilizada O traço escolhido para dosagem foi 1:9(cal e agregado), pois é um traço econômico que tem proporcionado bons resultados com outros aglomerantes, como por exemplo, o cimento. Para a dosagem foi utilizado o traço 1:9 em três proporções: a primeira com um teor de argamassa de 49% resultando no traço 1: 3,9:5,10. (Cal e Resíduos de Construção e Demolição). A segunda proporção foi utilizando o traço 1:9 na proporção 1:1,35:4,23:3,42 onde cal, pó de pedra e areia fina de resíduo da construção passante na peneira 0,6mm e retido na 0,15mm e um pedrisco passante na peneira 4,8mm e retido na 1,2mm. E o terceiro proporção foi usado o traço 1:9 na proporção 0,2:0,8:3,9:5,10 onde cimento, cal, pó de pedra sem peneira e areia media de resíduo da construção direto do britador. Esses resultados foram baseados no melhor empacotamento dos agregados com maior massa unitária compactada que proporciona menor índice de vazios. Avaliação dos traços adotados; para garantia da qualidade, com o maior consumo de reciclado possível, levou em conta a resistência mecânica, absorção de água por imersão e absorção por capilaridade. Resultados e Discussões A seguir tem-se o detalhamento dos resultados dos testes iniciais realizados com os materiais e produtos obtidos. Resultado dos Materiais Agregado O agregado foi produzido através da trituração e peneirado pelas peneiras normalizadas pela ABNT e classificados granulometricamente pelo ensaio de granulometria regido pela NBR NM 248, que determina o diâmetro máximo característico, o módulo de finura, e os limites granulométricos. O material tem características de areia grossa como pode ser observado na Figura 1 e 2. Figura 1- Curva granulométrica do agregado de resíduo da construção civil RCD e pó de pedra diâmetro máximo de 6,3 mm módulo de finura de 3,47. 4

5 Figura 2 - Curva granulométrica do agregado de resíduo da construção civil RCD Diâmetro máximo = 4,8mm Módulo de finura = 2,85 Massa específica e massa unitária do agregado Massa especifica aparente do grão é a massa por unidade de volume do grão, incluindo os vazios. A massa especifica é sempre definida para o material seco. Também é chamada massa unitária. A massa unitária em grande importância em tecnologia para converter as composições dos agregados dadas em massa para volume e vice-versa, e também para o cálculo dos materiais empregados. É influenciada pela umidade do agregado, pela forma e pelo volume do recipiente e pelo modo como foi cheio, seu resultado se encontra na Tabela 1. Tabela 1 Massas específicas obtidas em agregados com granulometrias 2.4 mm e 1.2 mm Características e Propriedades Norma Unidade Resultado Massa Especifica NBR 23 g/cm³ 2,41 Massa Unitária no estado solto NBR 7251 g/cm³ 1,07 De acordo com o resultado obtido no ensaio da resistência á do cimento, o cimento misturado com o agregado reciclado do tijolo solo-cimento obteve 35,90 MPa superando á do cimento misturado a areia do rio que obteve 28,45 MPa. Cal A cal usada na realização dos ensaios foi à cal do tipo calcítica CH III, de embalagem de 20 kg. Esta teve sua caracterização feita em laboratório, estando esses valores apresentados na Tabela 2. 5

6 Tabela 2 Características Físicas da cal CH - III Características e Propriedades Norma Unidade Resultado CH-III Massa Especifica NBR 23 g/cm³ 2,697 Massa Unitária no estado solto NBR 7251 g/cm³ 0,67 Resultado da propriedade do produto tijolo no estado endurecido No estado endurecido foram determinadas as propriedades físicas da massa específica (seca e saturada), absorção por imersão por imersão, absorção por capilaridade e índice de vazios. Conforme apresentado os resultados na Tabela 3. Tabela 3 Propriedades físicas no estado endurecido do tijolo em estudo Material Tijolo com RCD e cal hidratada Massa específica (g/cm³) Seca Saturada Absorção de água por Imersão NBR 9778 (%) 28 dias Capilaridade NBR 9779 (g/cm 2 ) 28 dias (%) Índice de vazios 1,68 1,9 18 1,68 31 Propriedade mecânica no estado endurecido do tijolo em estudo O tijolo estudado é um produto de vedação de paredes que deve apresentar propriedades que proporcionem bom acabamento, segurança, durabilidade e qualidade para obra. Desta forma propriedade como resistência à, são essenciais para a qualidade do produto. A resistência do tijolo para vedação de parede deve ser capaz de resistir à tensão a ela imposta sem romper. O resultado se encontra na Tabela 4 e Figura3. Tabela 4: Resultados do ensaio de resistência à da cal Traço 1:9 (1:3,9:5,10) Cal e Resíduos de Construção e Demolição 1:9 (1:1,35:4,23:3,42) cal, pó de pedra e areia fina de resíduo da construção passante na peneira 0,6mm e retido na 0,15mm e um pedrisco passante na peneira 4,8mm e retido na 1,2mm. 1:9 (0,2:0,8:3,9:5,10) cimento, cal, pó de pedra sem peneira e areia media de resíduo da construção direto do britador em MPa aos 24 horas em MPa aos 3 dias em MPa aos 7 dias em MPa aos 28 dias ,19 0,29 0,89 1,20 0,29 0,32 0,92 1,35 6

7 Figura 3- Gráfico da resistência a dos tijolos de vedação para paredes Considerações Finais As atividades estão sendo desenvolvidas de forma muito positiva. O Controle tecnológico do tijolo para vedação de paredes produzida com resíduo da construção civil, resíduo de pó de pedra e cal em estudo continua em andamento. O resultado obtido até o momento ainda não está de acordo com as normas brasileiras vigentes para tijolo de vedação de paredes que é 2,5 MPa. Portanto os estudos deverão ser feitos para outra dosagem, e a avaliação dos ensaios que estão em andamento deve continuar em outras idades, pois se sabe que a cal obtém maiores resistência em maiores idades. O processo de recarbonatação da cal é um processo lento. No interior do tijolo que não fica em contato com o CO 2 do ar, a quantidade de cal não recarbonatada é maior. Quando surge uma fissura, esta permite a entrada de água e ar, provocando a recarbonatação da cal presente no local, e assim devolvendo a impermeabilização. Referências Bibliográficas ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR /87. Resíduos sólidos. Classificação. COSTA, J. S. Agregados alternativos para argamassa e concreto produzidos a partir da reciclagem de rejeitos virgens da indústria de cerâmica tradicional. TESE de doutorado, DEMa, Universidade Federal de São Carlos, dezembro de 2006, 208p. HANSEN, T.C. Recycling of demolished concrete and masonry.londres, E&FN Spon LEVY, S.M.; HELENE P. R. L. Reciclagem do Entulho de Construção Civil, para Utilização como Agregado de Argamassas e Concretos. São Paulo1997. P. 148 (Dissertação) Mestrado Escola Politécnica Departamento de Engenharia de Construção Civil PCC/USP. MIRANDA, Leonardo F. R.; SELMO, Silva M. S., Avaliação de argamassas com entulhos reciclados, por procedimentos racionais de dosagem. III Simpósio Brasileiro de Tecnologia das Argamassas. 22 e 23 de abril de Vitória-ES. 7