AVALIAÇÃO DE DESEMPENHO DE ARGAMASSAS DE ASSENTAMENTO E REVESTIMENTO PRODUZIDAS COM RESÍDUOS DE CONSTRUÇÃO E DEMOLIÇÃO GERADOS EM CANTEIRO DE OBRAS

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1 1 AVALIAÇÃO DE DESEMPENHO DE ARGAMASSAS DE ASSENTAMENTO E REVESTIMENTO PRODUZIDAS COM RESÍDUOS DE CONSTRUÇÃO E DEMOLIÇÃO GERADOS EM CANTEIRO DE OBRAS G.D.A. Bastos (1), J.A. Cerri (2) Alameda Prudente de Moraes, 770, ap 252, Curitiba PR CEP (1) CEFET-PR DACOC (2) CEFET-PR DACOC/PPGEM RESUMO O grande volume de resíduos gerados nas atividades de Construção Civil evidencia a necessidade de políticas de reciclagem e de pesquisas sobre o assunto. Este trabalho buscou avaliar a influência da substituição do agregado natural pelo agregado reciclado, obtido por moagem de resíduos cerâmicos, em argamassas de assentamento e revestimento. Foram produzidas argamassas mistas de cimento, cal e agregado, no traço 1:2:8, com substituição de 25%, 50%, 75% e 100% de agregado natural por cerâmico, bem como argamassa de referência, sem adição de agregado cerâmico. A composição correspondente a 25% de substituição de agregado apresentou o melhor resultado no que se refere à resistência à compressão axial, atingindo um valor 108,49% superior ao da argamassa de referência. Palavras-chave: resíduos, argamassa, reciclagem.

2 2 INTRODUÇÃO Os Resíduos e a Construção Civil O crescente progresso característico de países desenvolvidos ou em desenvolvimento, tem evidenciado o enorme volume de resíduos gerados neste processo de modernização. Na grande maioria dos casos, não há mecanismos capazes de absorver e reaproveitar tais resíduos, o que leva a uma indiscriminada deposição destes resíduos em locais inadequados. Neste contexto, a atividade da Construção Civil, responsável pela geração de 40% de todos os resíduos da economia (3) assume papel de fundamental importância na busca por soluções técnica e economicamente viáveis para os resíduos, contribuindo, dessa forma, para a preservação dos recursos naturais e da qualidade de vida, concomitantemente à exploração de um novo mercado. Gestão de Resíduos Pelo Próprio Gerador Na Construção Civil, não raras são as empresas que coletam os resíduos gerados na obra e realizam o transporte dos mesmos. São pagas para tal sem agregar valor algum ao resíduo. Assim sendo, a gestão do resíduo na própria obra surge como alternativa interessante. Além de reduzir os custos relativos à obtenção de novas matérias-primas, vantagem esta inerente a qualquer processo de reutilização ou reciclagem, não há custo envolvido na deposição dos resíduos gerados. Portanto, torna-se necessário conhecer processos produtivos e produtos ambientalmente corretos, ou mesmo desenvolvê-los, para que o resíduo ganhe valor e seja reutilizado, minimizando assim os impactos ambientais e os custos acarretados pela chegada destes à sociedade (4). Geração de Resíduos de Construção e Demolição (RCD)

3 3 No Brasil, a geração de resíduos de construção e demolição (RCD) é estimada em 0,51 ton/hab.ano o que corresponde de 41 a 70% do total de resíduos sólidos urbanos gerados, em massa (7) apud (2), (1). Apesar da grande variabilidade de resíduos gerados, as pesquisas de Pinto (6),(5) parecem convergir para valores de composição do resíduo de construção e demolição, indicando a predominância da fração mineral, Tabela I. Tabela I - Composição do Entulho (5) Resíduos Contribuição (%) Argamassas 64,0 Produtos cerâmicos 29,10 Outros minerais 6,50 Rejeitos 0,40 METODOLOGIA Produção e Caracterização Física dos Insumos Para a caracterização dos aglomerantes (cimento CP II F 32 e Cal Hidratada CHII), foram realizados os ensaios de massa específica (NM23/2000) e Finura (NBR 11579/91). Os agregados utilizados na pesquisa foram designados como Agregado Miúdo Natural (AN) e Agregado Miúdo Reciclado (AC) (blocos cerâmicos triturados). Para estes materiais, foram realizados os ensaios de granulometria (dimensão máxima, módulo finura)(nbr 7217/87), massa específica (NBR 9776/87), massa unitária (NBR 7251/82), Absorção de água (9777/87), Material pulverulento (NBR 7219/87). Produção e Caracterização das Argamassas A argamassa de referência (C0) foi constituída de cimento, cal hidratada e agregado natural, no traço 1:2:8, em massa. A água foi acrescentada em quantidade necessária para atingir a consistência padrão (255±10mm), segundo a NBR 13276/95. A mistura foi realizada de forma manual. A partir da argamassa de referência, foram produzidas outras argamassas nas quais o teor de agregado natural foi progressivamente substituído pelo agregado reciclado. Os traços, em massa, estão indicados a seguir.

4 4 1CIM : 2CAL : 6AN : 2AR (C25) 1CIM : 2CAL : 4AN : 4AR (C50) 1CIM : 2CAL : 2AN : 6AR (C75) 1CIM : 2CAL : 0AN : 8AR (C100) Para estas argamassas, foram realizados os seguintes ensaios: Estado fresco: consistência (NBR 13276/95), retenção de água (NBR 13277/95), teor de ar incorporado e densidade de massa (NBR 13278/95); Estado endurecido: resistência à compressão axial, aos 3, 7 e 28 dias (NBR 13279/95), resistência à compressão diametral, aos 3, 7 e 28 dias (NBR 7222/82), absorção e determinação da massa específica (NBR 9778/87); As composições foram ensaiadas à compressão axial aos 3, 7 e 28 dias, sendo rompidos 4 corpos de prova (50x100mm) em cada data. Já para a compressão diametral, foram rompidos 3 corpos de prova nas mesmas datas. A desmoldagem foi efetuada 24 horas após a produção dos mesmos. Em seguida, foi realizada cura ao ar, até a data do ensaio de compressão. A realização dos ensaios de absorção e determinação da massa específica real das misturas, conforme NBR 9778/87 ocorreu no sentido de fornecer informações complementares quanto à compacidade da mistura, que refletirá em propriedades como absorção, retração, fissuração e durabilidade das argamassas produzidas. RESULTADOS E DISCUSSÃO Os resultados da caracterização dos aglomerantes estão apresentados abaixo, Tabela II. Tabela II - Propriedades Físicas dos Aglomerantes Parâmetro Cimento Cal Massa Específica (kg/m 3 ) 3198, ,36 Massa Unitária (kg/m 3 ) 1090,65 580,07 Finura (%) 6,82 0,03 14,63 Os resultados da caracterização dos aglomerantes estão apresentados abaixo, Tabela III.

5 5 Tabela III - Propriedades Físicas dos Agregados Parâmetro AN AC Dimensão Máxima Característica (mm) 4,8 6,3 Módulo de Finura 2,78 2,53 Massa Específica (kg/m 3 ) 2590, ,24 Material Pulverulento (%) 2,55 24,65 Absorção (%) 22,76 45,67 A Figura I abaixo refere-se à distribuição granulométrica dos agregados utilizados na produção das argamassas. Nota-se que a concentração de finos no agregado cerâmico é superior àquela no agregado natural. % RETIDA 35,00% 30,00% 25,00% 20,00% 15,00% 10,00% 5,00% 0,00% AN AC % RETIDA ACUMULADA 100,00% 90,00% 80,00% 70,00% 60,00% 50,00% 40,00% 30,00% 20,00% 10,00% 0,00% AN AC 4,8 2,4 1,2 0,6 0,3 PENEIRAS 0,15 FUNDO 4,8 2,4 1,2 0,6 0,3 PENEIRAS 0,15 FUNDO Figura I - Distribuição Granulométrica Simples (A) e Acumulada (B) dos Agregados Os resultados dos ensaios das misturas sob o estado fresco estão apresentados abaixo, Tabela IV. Tabela IV - Propriedades das Argamassas no Estado Fresco Composição Consistência (mm) Retenção de Água (%) Densidade (g/cm 3 ) Teor Ar (%) C0 264,67 98,47 2,03 5,96 C25 264,33 97,91 2,08 4,08 C50 264,33 98,83 1,90 12,41 C75 264,83 98,38 1,82 14,03 C ,67 98,79 1,82 8,86 MÉDIA 264,57 98,48 1,93 9,07 DESVIO 0,22 0,37 0,12 4,19 água. Todas as misturas foram caracterizadas como de alta capacidade de retenção de

6 6 Figura II. Os valores de densidade e ao teor de ar incorporado estão representados abaixo, TEOR DE AR INCORPORADO(%) 16,00 14,00 12,00 10,00 8,00 6,00 4,00 2,00 5,96 4,08 12,41 14,03 8,86 C0 C25 C50 C75 C100 DENSIDADE (g/cm³) 2,15 2,10 2,05 2,00 1,95 1,90 1,85 1,80 1,75 1,70 2,03 2,08 1,90 1,82 1,82 C0 C25 C50 C75 C100 0,00 TRAÇO 1,65 TRAÇO Figura II - Teor de Ar Incorporado e Densidade no Estado Fresco das Argamassas Observa-se que a densidade e o teor de ar incorporado no estado fresco variaram de forma inversa. As composições C0 e C25 foram caracterizadas como classe a (teor de ar inferior a 8%) enquanto que as demais foram classificadas como classe b (teor de ar superior a 8% e inferior a 18%) A Tabela V abaixo mostra os resultados dos ensaios de resistência mecânica Composição Compressão Axial (MPa) Compressão Diametral (MPa) 3 dias 7 dias 28 dias 3 dias 7 dias 28 dias C0 1,04 2,10 2,59 0,16 0,29 0,33 C25 1,17 2,94 5,40 0,14 0,33 0,46 C50 1,21 3,38 4,99 0,21 0,39 0,71 C75 1,19 2,59 3,58 0,22 0,34 0,55 C100 1,41 3,40 4,62 0,22 0,51 0,77 As Figuras III e IV indicam os valores médios de resistência à compressão axial e diametral, respectivamente.

7 6,00 7 RESISTÊNCIA (MPa) 5,00 4,00 3,00 2,00 C0 C25 C50 C75 C100 1,00 0,00 3 IDADE 7(DIAS) 28 Figura III - Resistência à Compressão Axial (MPa) 0,90 RESITÊNCIA (MPa) 0,80 0,70 0,60 0,50 0,40 0,30 0,20 C0 C25 C50 C75 C100 0,10 0, IDADE (DIAS) Figura IV - Resistência à Compressão Diametral (MPa) Tanto com relação à compressão axial quanto à diametral, as composições com agregado cerâmico apresentaram valores superiores relativamente à argamassa de referência. No que se refere à compressão axial, a composição C25 apresentou a maior resistência, correspondente a 5,40 MPa. Este valor caracteriza um aumento de resistência em relação à argamassa de referência de 108,49%. Com relação à resistência à compressão diametral, a composição que apresentou o melhor resultado foi a C100, correspondente a substituição total do agregado natural

8 8 pelo cerâmico. O valor obtido, de 0,77 MPa, é 133,33% maior do que aquele referente à argamassa de referência. A Tabela VI abaixo mostra os resultados dos ensaios de absorção de água e massa específica no estado endurecido e correspondem às médias obtidas através da determinação dos parâmetros com 4 corpos de prova. Tabela VI Absorção de Água e Massa Específica das Argamassas Traço Absorção de Massa específica seca Massa específica água (%) (g/cm 3 ) saturada (g/cm 3 ) C0 17,62 4,79 5,63 C25 20,65 4,10 4,95 C50 24,36 3,61 4,49 C75 30,82 3,03 3,97 C100 39,23 2,45 3,42 Percebe-se o crescimento da absorção com o aumento da adição de agregado cerâmico. Este resultado já era esperado, visto que a absorção do agregado cerâmico anteriormente determinada foi superior aquela do agregado natural. Nota-se também a redução das massas especificas das composições com o aumento da substituição do agregado natural por cerâmico. Assim, percebe-se que a massa específica depende, não somente da proporção entre os insumos, que definirá o arranjo entre partículas, mas também dos vazios inerentes a estes materiais constituintes, aqui designados como intragranulares. Com o aumento destes vazios, acarretado pelo acréscimo da porção cerâmica, evidentemente mais porosa, houve diminuição da massa específica da argamassa. CONCLUSÕES As propriedades de densidade e teor de ar incorporado no estado fresco apresentaram comportamento inverso e podem ser um indicativo do comportamento de resistência mecânica; Todas as composições apresentaram resistências à compressão axial e diametral superiores às resistências da argamassa de referência; a composição correspondente a 25% de adição de agregado cerâmico apresentou a máxima

9 9 resistência à compressão axial, correspondente a 5,40 MPa e 108,49% maior que a resistência da argamassa de referência; a composição correspondente a 100% de adição de agregado cerâmico apresentou a máxima resistência à compressão diametral, correspondente a 0,77 MPa e 133,49% maior que a resistência da argamassa de referência; A massa específica das composições diminui com o acréscimo de material cerâmico, devido à maior quantidade de vazios desta fração, evidenciada por sua absorção; Os valores máximos de resistência foram, provavelmente, função do arranjo entre as partículas constituintes e de uma ação pozolânica da fração cerâmica, evidenciada pelo acréscimo de resistência nas idades superiores. A composição com 25% de adição de agregado cerâmico mostrou-se eficiente, pois houve ganho sensível de resistência em relação à argamassa de referência, atendeu a todos os limites normalizados e certamente incorrerá em menores custos, devido à obtenção do agregado reciclado se fazer na própria obra. REFERÊNCIAS (1) ANGULO, S. C. Variabilidade de agregados graúdos de Resíduos de construção e demolição reciclados. São Paulo, Tese (Mestrado). Escola Politécnica da Universidade de São Paulo. (2) JOHN, V. M.; AGOPYAN, V. Reciclagem de resíduos da construção. Escola Politécnica da Universidade de São Paulo. São Paulo, (3) JOHN, V. M. Aproveitamento de resíduos sólidos como materiais de construção. Projeto Entulho Bom. Salvador: Edufba, 2000.

10 10 (4) OLIVEIRA, M. J. E.; ASSIS, C. S.; FILHO ARRUDA, E.; RIBAS, R. S. Resíduo de Construção para produção de argamassa. V Seminário Desenvolvimento Sustentável e Reciclagem na Construção Civil. Anais. São Paulo, p (5) PINTO, T. P. Gestão de resíduos de construção e demolição em áreas urbanas da ineficácia a um modelo de gestão sustentável. Projeto Entulho Bom. Salvador: Edufba, (6) PINTO, T. P. Perda de Materiais em Processos Construtivos Tradicionais. Departamento de Engenharia Civil da Universidade Federal de São Carlos. (Texto datilografado). São Carlos, p. (7) PINTO, T. P. Metodologia para a gestão diferenciada de resíduos sólidos da construção urbana. Tese (Doutorado). Escola Politécnica da Universidade de São Paulo. São Paulo, 1999.

11 11 PERFORMANCE EVALUATION OF MORTARS PRODUCED WITH CONSTRUCTION CERAMIC WASTE ABSTRACT The great volume of waste produced in the activities of Civil Construction points to the need of recycling policies and research development on the subject. This study evaluated the influence of the addition of recycled aggregate, obtained by grinding ceramic waste, on mortars. The mortars were produced with cement, lime and aggregate according to the proportion 1:2:8, with replacement of 25%, 50%, 75% and 100% of natural aggregate for recycled material, as well as mortar without replacement (reference). The composition corresponding to 25% of replacement presented the best result of axial compression strength, reaching a result 108,49% higher than the one presented by the reference composition. Key-words: waste, mortar, recycling