RESÍDUO DE MADEIRA: CARACTERIZAÇÃO E APLICABILIDADE JUNTO AO CONCRETO

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1 RESÍDUO DE MADEIRA: CARACTERIZAÇÃO E APLICABILIDADE JUNTO AO CONCRETO Ana Paula Bijos 1 Luan Andreani Zanatta 2 INTRODUÇÃO Os resíduos ou sobras de linhas de produção ou de qualquer outra fonte geradora são, além de desperdício de materiais, produtos prejudiciais ao meio ambiente quando não recebem destino final adequado. A madeira, como produto de grande utilização em várias áreas industriais, ainda apresenta, em seu processamento e utilização, grande produção de resíduos como o pó de serra, maravalha, cavacos e peças defeituosas, devido aos métodos arcaicos de processamento, o que gera desperdícios significantes. Em alguns casos a geração de resíduos chega a ser superior a 70% do volume de insumo inicial. Alternativas ao desequilíbrio de produção seriam tecnologias no processamento, otimização da produção e como consequência mais produtos e menos resíduos. Enquanto a indústria madeireira busca novos métodos que aperfeiçoem os processos, os resíduos necessitam de finalidade sustentável, que é um desafio em todos os setores da economia mundial. A madeira, já utilizada em grande escala na construção civil, é um produto muito estimado por suas qualidades físico-mecânicas. Suas propriedades termo acústicas e sua baixa densidade servem como aglomerante em argamassas utilizadas em alvenarias maciças de vedação ou em blocos, o que diminuiria o peso destas estruturas, gerando economia também pela redução das dimensões das peças estruturais como vigas, pilares e sapatas em projetos de grandes dimensões. Dentre as boas características nela encontrada, busca-se saber se os resíduos dela extraídos são benéficas as mais diversas e possíveis finalidades. A remanufatura da madeira atualmente vem sendo desenvolvida ainda que em pequenas proporções. Estudos apontam tecnologias aplicadas aos resíduos na fabricação de blocos com pó de serra, placas cimentícias, pellets, briquetes e outros derivados. Contudo, ainda existe uma ampla diversidade de aplicações que podem viabilizar os processos de remanufatura, podendo fazer com o que antes era um resíduo, se tornar um produto de relevância econômica. Um salto científico, no simples ato de transformar o material problemático chamado antes de resíduo por produto necessário. MATERIAIS E MÉTODOS O estudo é desenvolvido através de analise literária a partir de materiais publicados em livros, dissertações, monografias, artigos e teses. A análise inicial busca definir o material e suas características básicas, no caso, as propriedades da madeira e de seus resíduos. Em seguida, inicia-se a analise mecanística, avaliando algumas possibilidades e 1 Ana Paula Bijos; Graduando em Engenharia Civil UNESC. 2 Técnico em Agropecuária - IFRO; Graduando em Engenharia Civil UNESC; Pós-Graduando em Engenharia de Segurança do Trabalho FASA. XIV Jornada Científica das Faculdades Integradas de Cacoal - UNESC 1

2 associações com a pasta de cimento e areia, descartando traços e combinações que não obtiveram bons desempenhos. Por fim são apresentadas algumas peças que utilizam o princípio apresentado da associação serragem/concreto, e já são fabricadas de modo didático ou já com fins comerciais. Em sequência a pesquisa, em próximos estudos, segue a ideia de avaliar as condições dos resíduos em laboratório, identificando todas as propriedades e aplica-las ao concreto na produção de peças leves de alvenaria de vedação, verificando também os benefícios e a viabilidade das novas tecnologias. RESULTADOS E DISCUSSÃO Os processos de industrialização e beneficiamento de madeira geram subprodutos em grandes quantidades e que ainda na maioria das indústrias não são aproveitados e recebem destinos que prejudicam o meio ambiente. A busca por alternativas de uso, assim como a busca por tecnologias de materiais faz com que haja necessidade de estudo e aplicações. A ideia de aproveitamento destes resíduos vai além do quesito reaproveitar ou reciclar, o que vem a ser uma alternativa a produção de peças de maior eficiência na construção civil ou em outras áreas, visto as características positivas das madeiras. Segundo Quirino (2003), resíduo é tudo aquilo que resta de um processo de exploração ou produção, de transformação ou utilização. Sendo também considerado toda substância, material ou produto destinado por seu proprietário ao abandono. O resíduo de madeira, por ser composto de lignina e celulose em sua maior parte é classificado como um resíduo ligno-celulósico que pode ser reciclado, reutilizado como matéria prima em um processo diferente daquele de origem. Os resíduos ligno-celulósicos geralmente apresentam baixa densidade, elevado teor de umidade e são dispersos geograficamente, concentrando-se principalmente nas indústrias de processamento de madeira, encarecendo a coleta e o transporte e dificultando o aproveitamento energético. Os resíduos, para o autor, apresentam, na maioria das vezes, uma grande diversidade de formas e granulometria variada, portanto, uma característica bastante comum dos resíduos é a heterogeneidade. X Jornada Científica das Faculdades Integradas de Cacoal - UNESC

3 Neste estudo, desenvolve-se as características e propriedades das serragens e maravalhas, ambos produtos gerados na produção de peças de madeira: Serragem ou pó de serra é o produto da passagem da lâmina da serra de produção na tora, formada por pequenas partículas de madeira. Apresenta dificuldade na combustão e longo tempo para se degradar. É o resíduo que tem maior rigor da fiscalização por sua fácil disseminação pelo vento. Pela dificuldade em encontrar uma utilidade muitas serrarias, mesmo ilegalmente realizam a queima e a deposição irregular (FAGUNDES,2003). Maravalha aquele resíduo do aplainamento das peças de madeira após o seu desdobro, possui dimensões maiores que o pó de serra. Resíduo mais comum nas indústrias de beneficiamento. É produzido geralmente com a madeira seca (FAGUNDES,2003). O PNUD (2009) estima que sejam gerados no Brasil aproximadamente 30 milhões de toneladas de resíduos de madeira anualmente. A principal fonte geradora de resíduos é a indústria madeireira, a qual contribui com 91% dos resíduos de madeira gerados. Comparativamente, a participação dos resíduos de madeira da construção civil (3%) e do meio urbano (8%) são menos expressivos. Ainda para o PNUD (2009) o limitado nível de tecnológico aplicado pelas indústrias madeireiras no Brasil, principalmente na Amazônia, é, sem dúvida, um dos principais aspectos que contribuem para o baixo aproveitamento de matéria-prima (tora) e, consequentemente, uma elevada geração de resíduos de madeira. Tecnologias no processo de serragem e industrialização da madeira, gerariam maior produção. Fagundes aponta que o aproveitamento de madeiras serradas de Pinus e Eucaliptos está em torno de 35 a 55% nas Industrias de madeira brasileiras e em alguns casos o aproveitamento é de apenas 17%, ou seja, em média mais de 50% da produção se reduz em produtos secundários ou resíduos. Estes quando não destinados a outras finalidades acabam sendo descartados de maneira errada e até mesmo queimados. Os resíduos sempre foram e são problemas nas indústrias. Devido as técnicas de produção, o volume dos restos são grandes, gerando problemas com o acumulo no ambiente XIV Jornada Científica das Faculdades Integradas de Cacoal - UNESC 3

4 de produção, sendo muitas vezes necessária equipe especifica de gestão e remoção de resíduos. Na grande maioria das indústrias quando removidos do ambiente de geração, são encaminhados a zonas de depósitos a céu aberto e em quantidades elevadas segue a carbonização, gerando grandes quantidades de CO2, contribuindo com o efeito estufa, provocando danos ao meio ambiente e às populações existentes próximas a essas indústrias (SILVA, 2002). Na construção civil, um dos agregados utilizados na produção de argamassas e concretos são as areias, sua obtenção se dá pela exploração de leitos de rios, o que causa impactos ambientais, e, como consequência, a degradação e assoreamento dos cursos d água devido a retirada da camada vegetal. Os órgãos ambientais têm restringido esta atividade, entretanto, a areia ainda possui um custo de aquisição relativamente baixo, pois o extrator não somente pela atividade de extração e transporte. Portanto, devido ao baixo custo tornase difícil a substituição deste material por outro de menor ou igual valor agregado e é exatamente aí que o material reciclado, fruto da reciclagem de resíduos, pode entrar com um preço fortemente competitivo. Visando a diminuição dos impactos ambientais da exploração de minerais para a construção civil, existem estudos para a substituição tanto da areia quanto da pedra britada por materiais alternativos como o pó de serra e/ou maravalha, que não causem impactos ambientais (MATTOS, 2013). Ser sustentável é um objetivo a ser alcançado. A busca pelo uso de materiais alternativos na construção civil assim como em qualquer outra área deve ser estudada, desenvolvida e implantada, visto que existem grandes desperdícios de materiais em todos os setores econômicos. Os resíduos de madeira serrada quando não tratados com pinturas ou outros produtos são considerados inertes, e podem, por exemplo, serem utilizados como material de enchimento em alvenarias ou peças de concreto, substituindo o isopor, que além de possuir maior custo utiliza de novos materiais para a fabricação. O Programa da Nações Unidas para o desenvolvimento ainda diz que a ausência de informações é uma barreira que também tem limitado a valorização dos resíduos de madeira no Brasil. A resolução CONAMA 307 em seu artigo 4º cita que os geradores deverão ter como objetivo prioritário a não geração de resíduos e, secundariamente, a redução, a X Jornada Científica das Faculdades Integradas de Cacoal - UNESC

5 reutilização, a reciclagem, o tratamento dos resíduos sólidos e a disposição final ambientalmente adequada dos rejeitos, sabendo que os resíduos de madeira serrada são produzidos em todas as técnicas de serragem, a reutilização é fator obrigatório. A serragem e a maravalha como materiais que precisam ser reutilizados, apresentam baixo peso especifico quando comparado aos agregados do concreto, apontando possibilidade de utilização como material de enchimento em concretos leves. Os concretos leves, geralmente são utilizados em áreas em que a resistência não são de grande relevância, como em algumas regiões de lajes, elementos de enchimento e principalmente em alvenaria estrutural. Para Gazola (2007) a madeira tem a função de aumentar a resistência à flexão diminuir a densidade e melhorar outras propriedades como o isolamento térmico e acústico. Para a verificação da possibilidade de utilização, inicialmente deve-se observar a resistência mínima para a finalidade, determinada por ensaios de corpos de prova variando o traço de concreto conjuntamente com a parcela de serragem ou maravalha. Em ensaios realizados por Garcez & Gatto (2013), observou-se uma tendência de redução da resistência do concreto, tanto no ensaio de compressão axial quanto no ensaio de tração por compressão diametral, à medida que a massa específica aparente também foi reduzida, ou seja, a resistência do concreto e a massa específica foram diretamente proporcionais. Neste mesmo estudo as resistências dos corpos de prova foram submetidas a substituição de areia por serragem em volume, obtendo decréscimo da resistência. A amostra inicial do traço 1:2:1,2 (Cimento, areia, brita), sem substituição de areia por serragem apresentou resistência de compressão axial média de 17,84 Mpa, decrescendo 21,52% na amostra com 25% de serragem no volume de areia. Quando o volume de areia foi o mesmo de serragem, a resistência caiu em 48,65%, o mesmo acontece com as amostras onde foram utilizadas 75% e 100% de serragem em substituição a areia, com redução de resistência de 57,84% e 77% respectivamente. E para Resistência a tração por compressão axial variando de as amostras anteriores da mesma forma, para a substituição total da areia por serragem, decréscimo de resistência em torno de 65,35%, apontando colaboração das fibras da madeira superior na tração do concreto quando comparado a compressão. XIV Jornada Científica das Faculdades Integradas de Cacoal - UNESC 5

6 Em Blocos, estudos desenvolvidos por ARAÚJO, et al (2013), demonstraram resistências nos ensaios de compressão axial para três amostras, variando o volume de areia por serragem em 40%, 50% e 60%, obtendo resistências de 2,5 a 2,8 Mpa, 2,9 a 3,4 Mpa, e 2,3 a 2,4 Mpa respectivamente. Os estudos relacionados a resistência de peças combinadas de concreto e serragem ainda pode ser avaliado de acordo com a granulometria dos resíduos de madeira, podendo variar de acordo com a aplicabilidade, visto que existe uma grande variação no formato das partículas do pó de serra e a maravalha. Outros pontos importantes a serem analisados são as boas características da madeira na retenção de ruídos e energias térmicas, que possivelmente tendem a somar nas peças onde são empregadas. Diversos são os usos dos resíduos da madeira na construção civil. Para realizar sua aplicação na construção civil, é necessário conhecer as propriedades físicas e mecânicas, para então, proceder corretamente quanto ao seu uso, fazendo aproveitamento de forma mais eficaz. Atualmente existem diversos produtos para uso na construção civil com o uso de resíduos de madeira como agregado miúdo, podendo-se citar blocos estruturais e até mesmo placas pré-moldadas de argamassa. Filho (2004), faz recomendações quanto ao uso de aceleradores na produção de produtos para que se diminua a água de emassamento e evite a lavagem das fibras vegetais. Os blocos de concreto, por exemplo, apresentam vantagens técnicas se comparados aos blocos cerâmicos para uso de alvenaria de vedação. Ante o exposto, se faz necessária pesquisa bibliográfica aprofundada e, posteriormente, pesquisas e experimentos em laboratórios para se obter, desde a granulometria mais adequada para a produção de alguns elementos, bem como será feita posteriormente, a produção e ensaio de algumas peças de uso na construção civil, para obtenção de parâmetros que possam indicar sua aplicabilidade adequada e correções de traço necessárias. X Jornada Científica das Faculdades Integradas de Cacoal - UNESC

7 REFERÊNCIAS ARAÚJO, F. A. e et al. Blocos de concreto com pó de serragem. Anais do Conic-Semesp. Volume 1, p. BRASIL, Serviço Florestal Brasileiro & Instituto do Homem e Meio Ambiente da Amazônia. A atividade madeireira na Amazônia brasileira: produção, receita e mercados. Belém, p. CONAMA Resolução 307: Dispõe sobre gestão dos resíduos da construção civil, p. DANTAS FILHO, P. F. Contribuição ao estudo para aplicação do pó de serra da madeira em elementos de alvenaria de concreto não estrutural. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) Universidade de Campinas f. DE PAULA. J. C. M. Aproveitamento de Resíduos de Madeira para Confecção de Briquetes. Monografia Engenharia Florestal. Soropédica RJ, FAGUNDES, H. A. V. Produção de madeira serrada e geração de resíduos do processamento de madeira de florestas plantadas no Rio Grande do Sul. Dissertação de pós-graduação. Porto Alegre, ago p. FILHO, F. P. D. Contribuição ao estudo para aplicação do pó de serra da madeira em elementos de alvenaria de concreto não estrutural. Dissertação de Mestrado da Universidade Estadual de Campinas. Campinas, São Paulo, f. GARCEZ, M.R.; GATTO, D. A.; SANTOS, T.; Avaliação das propriedades físicas e mecânicas de concretos pré-moldados com adição de serragem em substituição ao agregado miúdo. Ciência & Engenharia, v. 22, n. 2, p , jul. dez f. HILLIG, et al. Resíduos de madeira da indústria madeireira caracterização e aproveitamento. Fortaleza, CE, Brasil, 9 a 11 de Outubro de p. MATTOS, B. M. Estudo do reuso, reciclagem e destinação final dos resíduos da construção civil na cidade do Rio de Janeiro. Projeto de Graduação. Rio de Janeiro, março p. SILVA, C. A. P. Linha Redonda um exemplo de uso racional da madeira. 1º Congresso Internacional de Pesquisa em Design e 5º Congresso Brasileiro de Pesquisa e Desenvolvimento em Design. Anais... Brasília, UNB, TUOTO, Marco. Levantamento sobre a geração de resíduos provenientes da atividade madeireira e proposição de diretrizes para políticas, normas e condutas técnicas para promover o seu uso adequado. PROJETO PNUD BRA 00/20 - APOIO ÀS POLÍTICAS PÚBLICAS NA ÁREA DE GESTÃO E CONTROLE AMBIENTAL. Curitiba, nov p. WIECHETECK, M. Aproveitamento de resíduos e subprodutos florestais, alternativas tecnológicas e propostas de políticas ao uso de resíduos florestais para fins energéticos. Projeto PNUD BRA 00/20 - Apoio às Políticas Públicas na Área de Gestão e Controle Ambiental. Curitiba PR. Nov p. XIV Jornada Científica das Faculdades Integradas de Cacoal - UNESC 7