Concreto com agregados reciclados

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1 Capítulo 47 Concreto com agregados reciclados Sérgio C. Angulo IPT/Poli USP Antonio D. Figueiredo Poli USP

2 Tópicos Conceitos básicos agregados reciclados e tipos de concretos Reciclagem de RCD principais p tecnologias utilizadas. Agregados reciclados Propriedades fundamentais Concretos com agregados reciclados Estado fresco Estado endurecido

3 Concretos com agregados reciclados Concreto com agregados reciclados Mistura de cimento, água e agregados obtidos pela reciclagem, em substituição parcial ou total aos agregados convencionais Agregados reciclados Obtidos pelo processamento (britagem, peneiramento, etc) de resíduos de construção e demolição (RCD). Outros menos comuns: pneu, polietileno expandido, etc Agregados convencionais Rochas britadas, seixos e areias lavadas de rio

4 Concretos com agregados reciclados Concreto com agregados Concreto com agregados convencionais de RCD Cerâmicas britadas Pasta de cimento nova hidratada Pasta de cimento nova hidratada Concreto britado com pasta de cimento antiga aderida Adif diferença fundamental lé a porosidade d do concreto.

5 Oi Origem Agregados de Resíduos de Construção e Demolição Construção Reforma Demolição Composição Concreto, argamassa, cerâmica e outros Porosidade Qualidade e do conteúdo de materiais porosos São heterogêneos e possuem propriedades variáveis

6 Agregados de Resíduos de Construção e Demolição Agregado de Agregado de concreto resíduo misto

7 Agregados de Resíduos de Construção e Demolição Agregados reciclados separados por densidade

8 Reciclagem do RCD Fragmentação inicial do concreto armado. Triagem dos materiais indesejáveis (madeira, aço, papel) e contaminantes (gesso, cimento amianto). Cominuição i (britagem ou moagem), podendo envolver tratamento térmico. Separação do aço (eletroimã). Peneiramento/Lavagem. Separação da cerâmica vermelha (densidade/cor).

9 Fragmentação inicial do concreto armado maisonnett.webnode.com

10 Tipos de britadores Extraído de Tseng (2010), a partir de APCA (2009) modificado

11 Tratamento t térmico e/ou moagem Tratamento Térmico Tratamento por Atrição Resíduo de Concreto Fissuração da pasta de cimento Remoção da pasta de cimento Extraído de Nawa (2010)

12 Jigue

13 Separação automática por cor tit h

14 Agregado reciclado pasta de cimento/porosidade id d Extraído E t de Ulsen (2011)

15 Agregado reciclado cerâmica vermelha/porosidade d 14 Absor rção de águ ua (% de ma assa) y = 0,13x + 6,21 R² = 0,65 Vinhedo Sao Paulo Santo Andre Macae Linear (todos) Teor de cerâmica vermelha (% de massa)

16 Requisitos do agregado reciclado para concreto sem função estrutural t (NBR 15116)

17 Catação (materiais i indesejáveis/contaminantes) i i t

18 Absorção de água x tempo 14 água (% %) Abso orção de Tempo (min)

19 Concretos com agregados de RCD: perda de abatimento t LATTERZA (1998) Pré-saturação ou uso de aditivos

20 Concretos com agregados de RCD: retração por secagem agregados de RCD agregado convencional BUTTLER (2003) Uso U de fibras/aditivos e controle

21 Concretos com agregados de RCD: porosidade d Volume de mercúr rio intrudido (cm 3 /c cm 3 ) GOMÉZ-SOBERÓN (2002) Raio do poro (nm) Teores crescentes de substituição de agregado natural por agregado de RCD implicam num aumento da porosidade do concreto

22 Concreto com agregado de RCD: resistência i à compressão Resi istência à compressão o (MPa) BAZUCO (1990) 0% de substituição 25% de substituição 50% de substituição 100% de substituição Tempo (dias) Teores es crescentes de substituição tu de agregado natural a por agregado de RCD reduzem a resistência à compressão do concreto

23 Concreto com agregado de RCD: resistência i à compressão Substuição 10-20% é viável Substituição 100% pode ser viável Relação a/c do concreto Teores crescentes de substituição de agregado natural por agregado de RCD para concretos com diferentes relações a/c

24 Concreto com agregado de RCD: resistência i à compressão 50 Resistência à compressão o (MPa) Vale para agregado ARC ARMreciclado de concreto e misto, ARC em ARM qualquer teor de substituição! 400 a 500 kgcimento/m 3 0,4 < a/c < 0, a 350 kg cimento/m 3 0,5 < a/c < 0, Absorção de água do agregado composto (% kg/kg) Controlar a absorção do agregado composto (natural-rcd) é interessante

25 Concreto com agregado de RCD: resistência i à compressão 600 Cons sumo de cimento (kg g/m³) natural d>2,5 2,2<d<2,5 1,9<d<2,2 d<1,9 Agregados de RCD com densidade > 2,2 2 kg/dm³ (absorção de água < 3%) não demandam aumento de consumo de cimento para se produzir concretos até 50 MPa Resistência média à compressão (MPa)

26 Concreto com agregado de RCD: módulo de deformação 40 Módu ulo de def formação o (GPa) O agregado de RCD corresponde à aprox. 70% do volume do concreto R² = 0, Porosidade total (% v/v) Poros concreto = Poros pasta de cimento + Poros agregados de RCD

27 Conclusões É possível produzir qualquer tipo de concreto com agregados reciclados, desde que se controle a sua porosidade. d Via de regra, o concreto é o material menos poroso e produz os agregados reciclados de melhor qualidade. d Os agregados produzidos a partir de resíduos mistos, devido à presença de cerâmica vermelha, acabam sendo mais porosos. Tecnologias de reciclagem disponíveis i permitem produzir agregados de RCD densos e pouco porosos.

28 Conclusões Concretos até 45 MPa Uso integral de agregados de RCD de alta qualidade (absorção de água < 3,0%). Concretos MPa Absorção de água do agregado composto natural/rcd (< 3%). Substituição agregado natural/ agregado de RCD (10-20%). Concretos 25-35MPa Absorção de água do agregado composto natural/rcd (< 7%). Substituição agregado natural/ agregado de RCD (50-100%). Concretos < 25 MPa Uso integral de agregados de RCD, atentando-se para a elevada permeabilidade do concreto.