CONCRETOS PRODUZIDOS COM RESÍDUO DA CONSTRUÇÃO E CINZA RESIDUAL. Gabriel Miranda Chamorro¹; Maria Aparecida Garcia Tommaselli ²

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1 CONCRETOS PRODUZIDOS COM RESÍDUO DA CONSTRUÇÃO E CINZA RESIDUAL Gabriel Miranda Chamorro¹; Maria Aparecida Garcia Tommaselli ² ¹Discente na Universidade Federal da Grande Dourados (UFGD), Dourados/MS ²Doscente na Universidade Federal da Grande Dourados (UFGD), Dourados/MS gabrielmirandach3@gmail.com RESUMO A construção civil gera muitos resíduos em seus processos, sendo esses resíduos muitas vezes não reutilizados e ainda direcionados de forma incorreta e negligente na natureza. O estudo teve como objetivo verificar uma produção com agregados alternativos, com concreto que utilize o resíduo de construção e demolição (RCD) e ainda a cinza residual proveniente da queima do bagaço da cana. Ambos materiais foram obtidos em empresas situadas na região de Dourados MS e substituíram os agregados utilizados na confecção do concreto tradicional. O material RCD, proveniente de materiais cerâmicos como tijolos e telhas, foi considerado na proporção de 45% do agregado e 55% de cinza residual na produção do concreto. Os ensaios de resistência a compressão foram realizados em corpos de prova cilíndricos de (5x10) cm, com 28 dias de idade. Analisando os dados obtidos chegou-se a uma compressão média de aproximadamente 8Mpa. Palavras chave: Resistência a compressão, Cerâmica RCD, Cinza residual. INTRODUÇÃO A construção civil é um dos setores que mais afetam o meio ambiente e também tem grande importância no desenvolvimento do nosso país. Por isso tem-se a necessidade de uma melhora na utilização dos recursos naturais que são extraídos para uso na construção civil e também uma melhor destinação dos resíduos gerados. A preocupação com os recursos naturais se dá pelo impacto das extrações no meio 2502

2 ambiente e ainda uma possível carência, pois se trata de recursos limitados e esgotáveis. Os resíduos também influenciam quando se trata do impacto ao meio ambiente, principalmente quando esse resíduo é descartado em locais indevidos. O grande desafio é conciliar uma atividade produtiva dessa grandeza com condições que conduzam a um desenvolvimento sustentável consciente e menos agressivo ao meio ambiente (1). A indústria da construção civil tem um papel muito importante como receptora dos resíduos sólidos no tocante à sua disposição final e na incorporação destes resíduos na produção de artefatos cerâmicos e cimentícios, e como isso é relevante na redução dos prejuízos ambientais (2). A NBR (3) classifica os resíduos sólidos em duas classes, perigosos e não perigosos, sendo a última dividida em inertes e não inertes, os resíduos da construção que contem itens listados na primeira classificação devem ser encaminhados para um aterro específico. Os resíduos de construção e demolição (RCD) representa segundo a ABRELPE (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE EMPRESAS DE LIMPEZA PÚBLICA E RESÍDUOS ESPECIAIS) 50% dos resíduos gerados no Brasil (4). Observando a cidade de São Paulo, na indústria da construção civil o resíduo de entulho gerado é de aproximadamente metros cúbicos por mês considerando apenas o que chega a aterros oficiais. Em um edifício, cuja massa de materiais equivale a 1000 kg/m², o entulho gerado equivale a aproximadamente 5% da massa total do edifício (5, 6, 7). A resolução de número 307/2002 do CONAMA (Conselho Nacional do Meio Ambiente) (8) em seu artigo segundo define resíduos da construção civil como: Provenientes de 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 entulhos de obras, caliça ou metralha; E classifica em seu artigo terceiro quatro classes dos resíduos da construção civil, são elas: I - Classe A - são os resíduos reutilizáveis ou recicláveis como agregados, tais como: 2503

3 a) De construção, demolição, reformas e reparos de pavimentação e de outras obras de infraestrutura, inclusive solos provenientes de terraplanagem; b) De construção, demolição, reformas e reparos de edificações: componentes cerâmicos (tijolos, blocos, telhas, placas de revestimento etc.), argamassa e concreto; c) de processo de fabricação e/ou demolição de peças pré-moldadas em concreto (blocos, tubos, meio-fio etc.) produzidas nos canteiros de obras; II - Classe B - são os resíduos recicláveis para outras destinações, tais como: plásticos, papel/papelão, metais, vidros, madeiras e outros; III - Classe C - são os resíduos para os quais não foram desenvolvidas tecnologias ou aplicações economicamente viáveis que permitam a sua reciclagem/recuperação, tais como os produtos oriundos do gesso; IV - Classe D: são resíduos perigosos oriundos do processo de construção, tais como tintas, solventes, óleos e outros ou aqueles contaminados ou prejudiciais à saúde oriundos de demolições, reformas e reparos de clínicas radiológicas, instalações industriais e outros, bem como telhas e demais objetos e materiais que contenham amianto ou outros produtos nocivos à saúde. (*) (*) alterada na resolução n 348/2004 Sobre a importância de medidas para amenizar o impacto na construção civil, Oliveira (9) sugere mais estudos na classificação dos agregados e um aprimoramento no emprego dos mesmos nas obras de construção civil. Outro material que tem sido alvo de estudos na construção civil como um material alternativo é a cinza residual do bagaço de cana. O material tem sua importância principalmente no Brasil que é líder em todos os segmentos da indústria sucroalcooleira (10). Seus principais subprodutos são águas de lavagem, bagaço, folhas e pontas, vinhaça, torta de filtro e leveduras (11). Um dado muito relevante é que a cada tonelada de cana-de-açúcar que alimenta o processo de moagem são gerados aproximadamente 26% de bagaço (umidade de 50%) e 0,62% de cinza residual (11). O bagaço da cana tem também um grande potencial na produção de energia (12). 2504

4 A utilização da cinza no concreto na substituição da areia como agregado miúdo vem sendo alvo de estudo, tendo suas propriedades físicas (massa específica, massa unitária e granulometria) muito próximas da areia natural, suas características químicas mostraram um alto teor de sílica (SiO2) (13). Buscando contribuir no estudo referente ao uso de materiais alternativos na confecção do concreto o presente trabalho mostra a avaliação de resistência à compressão de um concreto que utiliza cinza residual da queima do bagaço da cana e resíduos de construção e demolição na substituição dos agregados naturais. METODOLOGIA Os materiais utilizados na produção do concreto foram: Cimento Portland CPII Z 32, Cinza residual procedente da queima do bagaço da cana de açúcar, RCD proveniente de materiais como tijolos e telhas que foi denominado neste trabalho como RCD cerâmico. Os materiais passaram por ensaios de caracterização física para definição do traço para a produção do concreto. Foram realizados ensaios de distribuição granulométrica, massa específica pelo tubo de Chapman e ensaio de massa unitária compactada. Ensaio granulométrico O ensaio granulométrico foi realizado para obtenção das características físicas dos agregados, para composição do traço do concreto. Foram usadas as peneiras da série normal (NBR 7217) (14). Tubo de Chapman O tubo de Chapman foi preenchido com 200 g/cm³ de água e em seguida o material sólido seco foi adicionado. Após todo o material ser colocado no tubo foi feita a aferição da altura da água, anotado o valor realiza-se o cálculo para a determinação da massa específica conforme a NBR 9776 (15). Massa unitária compactada O ensaio foi realizado para determinação da massa unitária da cinza do bagaço da cana e RCD cerâmico. Após a secagem em estufa foi realizado o procedimento, inserindo no recipiente o material em camadas de 1/3, em cada intervalo eram 2505

5 proferidos 25 golpes com uma haste com ponta arredondada. Após o preenchimento total era realizada a pesagem do recipiente cheio, e através de cálculos disponíveis na NM 45/2006 (16) foram obtidos os valores para os dois materiais. Confecção dos corpos de prova Os corpos de provas confeccionados apresentaram diâmetro de 5 centímetros e comprimento de 10 centímetros, o traço utilizado foi de 1;3,64 com fator água cimento de 0,60. Após 28 dias em processo de cura, imersos em solução de água e cal hidratado, os corpos de prova foram retirados e submetidos ao ensaio de resistência à compressão. Ensaio de resistência à compressão Após os corpos de prova serem submetidos ao ensaio de compressão, a análise dos dados foi realizada através de planilhas e gráficos, obtendo-se as cargas e calculando-se os valores de tensão. RESULTADOS E DISCUSÕES As curvas granulométricas expressas na Figura 1 e na Figura 2 mostram a classificação dos agregados segundo a NBR 7211/2009 (17). A zona ótima e a zona utilizável, descrita na norma, é identificada nas Figura 1 como Série 4. A dimensão máxima característica do RDC é de 6,3mm e módulo de finura 4,95, classificado como areia grossa segundo a norma. Figura 1: Curva granulométrica do RDC Cerâmico. % Retida Acumulada Abertura das Peneiras (mm) Série1 Série % 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0%

6 A Série 2 identifica na Figura 2 a zona ótima e a zona utilizável, a dimensão máxima característica é de 0,6mm e o módulo de finura 1,21, a cinza fica classificada segundo a norma como areia muito fina. Figura 2: Curva granulométrica da cinza. 100% 90% 80% % Retida Acumulada 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% % 9.5 Abertura das Peneiras (mm) Série1 Série2 A Tabela 1 mostra os resultados das características físicas dos materiais empregados em substituição aos agregados para a produção do concreto. Tabela 1: Características físicas dos materiais utilizados. Descrição (Kg/m³) Massa específica do Cimento 3000 Massa específica RCD 2055 Massa específica Cinza 2545 Massa unitária compactada RCD 1096,5 Massa unitária compactada Cinza 837,7 O traço utilizado, o fator água/cimento e a quantidade necessária para a confecção dos seis corpos de prova estão expressos na Tabela 2. Tabela 2: Traço empregado na confecção do concreto Materiais Kg Cimento 0,67 Cinza 1,33 RCD cerâmico 1,09 Água 0,

7 O ensaio de compressão axial realizado teve seus dados obtidos pela máquina universal de ensaios, em laboratório, e armazenados em computador. Os dados de carga foram divididos pela área transversal dos corpos de prova. No ensaio dois corpos de prova tiveram seus dados influenciados por falha na máquina por isso foram desconsiderados da média. As tensões dos quatro corpos de prova podem ser vistas na Tabela 3, assim como a média e o desvio padrão entre as amostras. Tabela 3: Resistência a compressão dos corpos de prova Carga máxima Corpo de prova Tensão (Mpa) (KN) 14,64 C1 7,46 14,52 C2 7,39 16,2 C3 8,25 18,96 C4 9,66 Média 8,19 Desvio padrão 1,05 Os resultados obtidos comprovam a influência do material cerâmico empregado na produção do concreto, provavelmente devido a sua alta porosidade e assim não possui uma alta resistência. Essa baixa resistência também foi comprovada por Cabral (18). Os valores reduzidos de resistência do concreto em estudo mostram que não é viável o uso para concreto estrutural, mas ainda pode ser utilizado em outras aplicações (calçadas, guias, postes domésticos etc.) conforme aponta Dias (19). CONCLUSÃO Conforme os resultados analisados, a utilização do concreto estudado é limitada devido a sua baixa resistência, provavelmente, pela presença do material cerâmico (RCD) que possui uma alta porosidade. A utilização não é viável para concretos com funções estruturais. A limitação por outro lado não exclui suas qualidades apresentadas aqui, tais como seu valor econômico e ambiental. O concreto em estudo necessita de mais estudos e ensaios. 2508

8 REFERÊNCIAS [1] KARPINSK, Luisete Andreis. Gestão diferenciada de resíduos da construção civil: uma abordagem ambiental. EDIPUCRS, [2] LUCAS, Denis; BENATTI, Cláudia Telles. Utilização de resíduos industriais para a produção de artefatos cimentícios e argilosos empregados na construção civil. Revista em Agronegócio e Meio Ambiente, v. 1, n. 3, p , [3] ABNT ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR Resíduos sólidos Classificação. Rio de Janeiro, p [4] MARQUES NETO, José da Costa. Gestão dos resíduos de construção e demolição no Brasil. São Carlos: RiMa, p [5] JOHN, Vanderley M.; AGOPYAN, Vahan. Reciclagem de resíduos da construção. Seminário Reciclagem de Resíduos Sólidos Domésticos, [6] PINTO, Tarcísio de Paula. Metodologia para a gestão diferenciada de resíduos sólidos da construção urbana. São Paulo, v. 189, [7] VIEIRA, Geilma L.; DAL MOLIN, Denise CC; LIMA, F. B. Resistência e durabilidade de concretos produzidos com agregados reciclados provenientes de resíduos de construção e demolição. Revista Engenharia Civil, p. 5-18, [8] CONAMA Conselho Nacional do Meio Ambiente. Resolução nº 307, de 5 de julho de Disponível em: Acesso em: 02/07/2018 [9] OLIVEIRA, Edieliton Gonzaga de; MENDES, Osmar. Gerenciamento de resíduos da construção civil e demolição: estudo de caso da Resolução 307 do CONAMA. pucgoias. edu. br/ucg/prope/cpgss/arquivosupload/36/file/continua/gerenciamento% 20DE% 20RES% C3% 8DDUOS% 20DA% 20CONSTRU% C3, v. 87, p. C3, [10] LIMA, Sofia Araújo et al. Caracterização de concretos confeccionados com a cinza do bagaço da cana-de-açúcar. In: Tema Caracterização de Materiais. CINPAR 2010 VI Congresso Internacional sobre patologia e reabilitação de estruturas. Córdoba, Argentina [11] NUNES, Igo Henrique Silva et al. Estudo das características físicas e químicas da cinza do bagaço de cana-de-açúcar para uso na construção. Revista Tecnológica, v. 17, n. 1, p , [12] PRADO, Thiago Guilherme Ferreira. Externalidades do ciclo produtivo da cana-de-açúcar com ênfase na produção de energia elétrica Tese de Doutorado. Universidade de São Paulo. [13] LIMA, Sofia Araújo et al. Análise de argamassas confeccionadas com a cinza do bagaço da cana-de-açúcar em substituição ao agregado miúdo. Revista Tecnológica, p ,

9 [14] ABNT ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR Agregados - Determinação da composição granulométrica. Rio de Janeiro, p [15] ABNT ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR Agregados - Determinação da massa específica de agregados miúdos por meio do frasco Chapman. Rio de Janeiro, p [16] ABNT ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR NM 45 - Agregados Determinação da massa unitária e do volume de vazios. Rio de Janeiro, p [17] ABNT ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR Agregados para concreto - Especificação. Rio de Janeiro, p [18] CABRAL, Antonio Eduardo Bezerra et al. Modelagem da resistência à compressão de concretos produzidos com agregados reciclados de RCD. Revista Minerva, v. 4, n. 1, p , 2007 [19] DIAS, João Fernando. Avaliação de resíduos da fabricação de telhas cerâmicas para seu emprego em camadas de pavimento de baixo custo Tese de Doutorado. Universidade de São Paulo. CONCRETE PRODUCED FROM RESIDUE OF CONSTRUCTION AND RESIDUAL ASH ABSTRACT The building industry produces many residues in its processes, and its solids wastes are often not reused and even discarded incorrectly and negligently in the nature. The study aimed to verify a alternative aggregates production, with concrete, using construction and demolition residue (RCD) and residual ash from the burning of sugar cane bagasse. Both materials have been obtained from companies located in the region of Dourados MS and replaced the aggregates used in the traditional concrete production. The RCD, from ceramic materials such as bricks and tiles, was applied in the proportion of 45% and 55% of residual ash in the production of concrete. Compression strength tests were performed on cylindrical specimens (5 x 10) cm, at an age of 28 days. Analyzing the data obtained was obtained an average compression of approximately 8Mpa. Keywords: Compressive strength, Ceramic RCD, Residual ash. 2510