ESTUDO DA VIABILIDADE PARA A PRODUÇÃO DE CONCRETOS COM ADIÇÃO DE RESÍDUOS DE VIDRO EM SUBSTITUIÇÃO AO AGREGADO MIÚDO NA CIDADE DE PALMAS-TO

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1 ESTUDO DA VIABILIDADE PARA A PRODUÇÃO DE CONCRETOS COM ADIÇÃO DE RESÍDUOS DE VIDRO EM SUBSTITUIÇÃO AO AGREGADO MIÚDO NA CIDADE DE PALMAS-TO Nome dos autores: Rafael dos Santos Cordeiro 1 ; Adão Lincon Bezerra Montel 2 1 Aluno do Curso de Engenharia Civil; Campus de Palmas; rafaeldossc@uft.edu.br PIBIC/CNPq 2 Orientador(a) do Curso de Engenharia Civil; Campus de Palmas; montel@uft.edu.br RESUMO O presente trabalho apresenta, por meio de análise das propriedades mecânicas, o resultado do estudo da viabilidade técnica do reaproveitamento do resíduo de vidro, proveniente de cortes e lixamentos de vidros em vidraçarias e associações de reciclagem da cidade de Palmas/TO, em substituição parcial do agregado miúdo em concretos para aplicação em leitos e camadas preparatórias. Foram moldados corpos de prova com substituição parcial do agregado miúdo (areia) pelo resíduo de vidro (0, 5, 10, 15, 20 e 25%) para a determinação da resistência à compressão. Aos 28 dias de cura, em comparação com os resultados dos corpos de prova referência, foram obtidos resultados acima da média para todos os corpos de prova com substituição. Os resultados obtidos nesta pesquisa mostram que o resíduo de vidro, produzido em vidraçarias e centrais de reciclagem, pode ser utilizado na fabricação de concretos simples, influenciando diretamente no aumento da resistência do mesmo ao longo do tempo. Palavras-chave: Sustentabilidade; Reciclagem; Resíduo de vidro; Concreto sustentável; INTRODUÇÃO Segundo o CEMPRE (20014), no Brasil é produzido em média 980 mil toneladas de embalagens de vidro por ano, usando cerca de 45% de matéria-prima reciclada na forma de cacos. Esses cacos são provenientes em parte de refugo nas fábricas e em parte na coleta seletiva dos municípios. Apenas 47% das embalagens de vidro foram recicladas em 2010 no Brasil, somando 470 mil ton/ano. O principal mercado para recipientes de vidros usados é formado pelas vidrarias, que compram o material de sucateiros na forma de cacos ou recebem diretamente de suas campanhas de reciclagem. Além de voltar à produção de embalagens, a sucata pode ser aplicada na composição de Página 1

2 asfalto e pavimentação de estradas, construção de sistemas de drenagem contra enchentes, produção de espuma e fibra de vidro, bijuterias e tintas reflexivas. BABU E PRAKASH (1995) constataram que o vidro pode influenciar na qualidade do concreto por outros efeitos que não o pozolânico e o da reação álcali/sílica. Verificou-se que o benefício da adição do vidro estava relacionado ao preenchimento de vazios entre os grãos do agregado fino (melhora do empacotamento das partículas). Já o efeito pozolânico aconteceria com vidros de granulometria fina (< 0,75 mm) uma vez que as partículas finas favorecem uma rápida e benéfica reação pozolânica. Para vidros com granulometria grosseira (> 0,75 mm), a reação álcali/sílica acontece com maior frequência, gerando o aumento do volume do concreto e causando diversos problemas futuros. Em consequência da diversidade de aplicações do vidro, é gerada constantemente, uma grande quantidade de resíduos. E diferente de outros materiais, o vidro possui um aproveitamento possível de 100% em sua reciclagem, ou seja, uma quantidade de vidro descartado e posteriormente reciclado pode produzir essa mesma quantidade de vidro novo da mesma qualidade. Podendo acarretar uma economia de energia de 4% e redução de 5% na liberação de CO2 na atmosfera na utilização de 10% de caco de vidro na produção de vidro novo. No entanto, apesar desse grande número de vantagens, segundo a ABIVIDRO (2014) em 2007, o índice de reciclagem no Brasil é de 47%. O significativo aumento dos resíduos destinados a aterros e lixões inspira a busca de soluções ecologicamente corretas e sustentáveis. A presente pesquisa visa analisar propriedades de concretos com diferentes concentrações de resíduo proveniente de vidraçarias da cidade de Palmas-TO, em substituição de parte do agregado miúdo. MATERIAL E MÉTODOS Caracterização dos agregados Foram caracterizados os agregados (graúdos, miúdos e resíduo de vidro) utilizados na fabricação do concreto de acordo com as normas específicas da Associação Brasileira de Normas Técnicas. Foram realizados ensaios para a determinação da massa específica, granulometria, dimensão máxima e módulo de finura. Para o cimento, foram adotados os dados informados pelo fabricante. O cimento utilizado foi o CP II Z, fabricado pela empresa Tocantins. Origem do resíduo de vidro utilizado no estudo Página 2

3 O resíduo de vidro utilizado no presente trabalho foi doado pela empresa VitralBox, maior geradora de resíduos de vidro da cidade, segundo os responsáveis pela empresa o resíduo doado é proveniente do lixamento de placas de vidro utilizados na fabricação de portas Blindex. Definição do traço O traço utilizado foi o de 1:5 escolhido de maneira aleatória em uma tabela de traços prática de concretos usados em obras de Leitos e Camadas Preparatórias com resistência de até 100 Kg/cm² para ensaios de compressão aos 28 dias, este tipo de traço, com baixa resistência a compressão, foi escolhido devido ao grande número de vazios que este apresenta o que faz com que o concreto não seja tão afetado pelos efeitos da reação álcali-agregados decorrente da adição do pó de vidro. O traço de referência está apresentado na tabela 3. Tabela 3. Traço de referência Após a definição do traço de referência (tabela 3) foram calculados os traços individuais com os valores das substituições de parte do agregado miúdo pelo resíduo de vidro, nas porcentagens de 5%, 10%, 15%, 20% e 25%. Os traços individuais estão apresentados na tabela 4. Tabela 4. Tabela de traços para cada proporção de resíduo de vidro em substituição da areia Moldagem, cura e ensaio das propriedades mecânicas dos corpos de prova Os corpos de prova foram moldados em fôrmas metálicas de dimensões precisas conforme definido pela ABNT NBR 5738 Concreto Procedimento para moldagem e cura de corpos de prova. Página 3

4 Foram confeccionados corpos de prova cilíndricos de relação comprimento/diâmetro de ½ e medidas de 5x10cm. Os corpos de prova foram submetidos à cura do tipo úmida em câmara úmida, conforme disposto pela ABNT NBR 5738 Concreto - Procedimento para moldagem e cura de corpos de prova. Todos os traços foram submetidos aos ensaios de compressão conforme disposto pela ABNT NBR 5739 Concreto - Ensaio de compressão de corpos de prova cilíndricos. Para cada traço ensaiado, foram rompidos 4 (quatro) corpos de prova por intervalo de idade. As resistências médias foram calculadas sobre os valores médios das rupturas, para isso, eliminou-se do cálculo o maior e o menor valor obtidos nos ensaios para cada traço. Os ensaios foram realizados nos intervalos de 7, 14 e 28 dias. Para a realização do ensaio de compressão utilizou-se uma prensa eletrônica com capacidade de 200 KN, figura 1. Figura 1. Prensa eletrônica de 200KN utilizada nos ensaios. RESULTADOS E DISCUSSÃO A tabela 5 apresenta os resultados das rupturas de todos os corpos de prova, bem como a resistência média dos valores médios, ou seja, retirados os valores mínimos e máximos, de cada traço. Observa-se um aumento da resistência em todos os traços com substituição de areia por resíduo de vidro, com exceção dos traços de 20% de substituição e ruptura aos 7 dias e do traço de 15% aos 14 dias, estes dois sofreram redução, o restante apresentou significativos aumentos de resistência quando comparados aos resultados do traço de referência. Estas diferenças são notadas já a partir dos primeiros dias de cura dos concretos, aumentando cada vez mais com o passar do tempo da porcentagem de substituição, chegando a diferenças positivas de até 46,9% para os concretos com 25% de substituição Página 4

5 aos 28 dias de idade. Isso pode estar ocorrendo devido à característica pozolânica que o vidro adquire quando em fina granulometria, o que o torna mais reativo que a areia, porém, também pode ser devido a uma melhora do empacotamento das partículas do concreto em função do aumento do número das minúsculas partículas de vidro que ocupam os pequenos vazios do concreto. Tabela 5. Resultados dos ensaios. Resistência à compressão A figura 2 possibilita uma melhor visualização da evolução das resistências dos concretos em função do teor da Substituição. Figura 2. Evolução das resistências médias dos traços em função da porcentagem de substituição. Em se tratando de um material que até então estava sem utilização e analisando os resultados obtidos nos ensaios de compressão dos concretos com proporções de 5%, 10%, 15%, 20% e 25% de substituição, pode-se afirmar que a viabilidade é totalmente positiva, uma vez que, os resultados mostraram uma resistência com aumento significativo em relação ao concreto de referência. Página 5

6 LITERATURA CITADA ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas. (2003), NBR 5738/2003 Moldagem e cura de corpos de prova cilíndricos ou prismáticos de concreto. Rio de Janeiro. ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas. (1994), NBR 5739/1994 Concreto - Ensaio de compressão de corpos de prova cilíndricos. Rio de Janeiro. ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas. (1987), NBR 9776/ Agregados determinação da massa específica de agregados miúdos por meio do frasco de Chapman. Rio de Janeiro. ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas. (1997), NBR 9937/ Agregados determinação da absorção e da massa específica de agregado graúdo, respectivamente. Rio de Janeiro. ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas. (2001), NBR NM 248/2001 Agregados - Determinação da composição granulométrica. Rio de Janeiro. ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas. (1997), NBR NM-ISSO /1997 Peneiras de ensaio - Requisitos técnicos e verificação - Parte 1 - Peneiras de ensaio com tela de tecido metálico. Rio de Janeiro. ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas. (2009), NBR NM 26/2009 Amostragem de agregados. Rio de Janeiro. ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas. (2001), NBR NM 27/2001 Redução de amostra de campo de agregados para ensaio de laboratório. Rio de Janeiro. ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas. (2001), NBR NM 46/2001 Agregados Determinação do material fino que passa através da peneira 75um por lavagem. Rio de Janeiro. Babu, K. G, Prakash, P.V. (1995), Cement and Concrete Research. nº 25. p 6. CEMPRE. (2014), Consórcio Empresarial para a Reciclagem, ( AGRADECIMENTOS O presente trabalho foi realizado com o apoio do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico CNPq Brasil. Página 6