ANÁLISE EXPERIMENTAL DO FOSFOGESSO COMO AGREGADO MIÚDO NA COMPOSIÇÃO DO CONCRETO Tarcísio Pereira Lima Aluno de Engenharia Civil na Universidade de Ribeirão Preto UNAERP Universidade de Ribeirão Preto Campus Guarujá engtarcisio@hotmail.com Rodrigo Coelho Roberto Professor de Engenharia Civil na Universidade de Ribeirão Preto UNAERP Universidade de Ribeirão Preto Campus Guarujá rodrigosbeng@gmail.com Marcio de Moraes Tavares Coordenador e Professor de Engenharia Civil na Universidade de Ribeirão Preto UNAERP Universidade de Ribeirão Preto Campus Guarujá marcio2005@hotmail.com Resumo: Este artigo tem por objetivo abordar a análise experimental do uso de um resíduo extraído da indústria de fertilizantes, resíduo esse que é gerado através da produção do ácido fosfórico chamado de fosfogesso. A análise tem como premissa a utilização do resíduo na substituição do agregado miúdo na composição do concreto. Foi realizado o teste de abatimento de concreto mais conhecido como slump teste (NM 67:1998 determinação da consistência pelo abatimento do tronco de cone), para determinar a consistência e a trabalhabilidade do concreto, para a conclusão foi feito a analise quanto à compatibilidade do fosfogesso no concreto. Palavras-chave: Fosfogesso, Concreto, Slump Test, Consistência. Área de conhecimento: Exatas. 1. Introdução. O grande crescimento da geração do resíduo fosfogesso vem gerando uma preocupação cada vez maior para os órgãos públicos e ambientais por causa dos impactos causados pelo armazenamento do mesmo. [...] sua geração é em proporções de 4 a 6 vezes maior que a do próprio ácido fosfórico, sendo assim considerado um grande passivo ambiental para as empresas produtoras de fertilizantes. (CANUT, 2006, p.55). A utilização do fosfogesso na construção civil contribuirá com a diminuição do armazenamento e formação de grandes montanhas do resíduo em áreas industriais e ainda contribuir com uma nova alternativa de material de construção. Segundo VILLAVERDE (2008, p.23) as principais aplicações do fosfogesso estão na agricultura, na produção de cimento e na construção civil. Nesta circunstancia, a pesquisa visa à utilização do fosfogesso aplicando-o na construção civil diretamente ligado ao concreto, que utiliza materiais naturais em sua composição. O concreto usa um conjunto de materiais com granulometrias diferentes que tem a finalidade de preencher os vazios que por elas passam a fim de atingir certa resistência. Para o experimento foi realizado a substituição da areia pelo fosfogesso na composição do traço de concreto. A análise desenvolvida na pesquisa foi feita através do teste de Slamp que é o ensaio de abatimento. Esse teste é responsável por determinar a consistência do concreto, com isso é possível saber como será a 1
trabalhabilidade do concreto no momento em que será utilizado. A consistência e a trabalhabilidade dependem da composição do concreto e, em particular, da quantidade de água, da granulometria dos agregados e da presença de aditivos. (AMBROZEWICZ, 2012, p.127) 2. Objetivo. O objetivo deste estudo é realizar uma pesquisa com o fosfogesso e avaliar a possibilidade da sua utilização na composição do concreto, também agregar como uma nova forma de material para construção civil. 3. Materiais e Métodos. A análise realizada foi através do teste Slump, esse método determina a consistência do concreto fresco através da medida de seu amassamento. De acordo com a ABNT NBR NM 36 o método é aplicável aos concretos plásticos e coesivos que apresentem um assentamento igual ou superior a 10 mm, como resultado do ensaio realizado de acordo com esta Norma. A ABNT NBR NM 67 (1998) que trata do teste de abatimento tem algumas especificações quanto às dimensões do equipamento usado para a realização do teste. A figura 01 apresenta os equipamentos utilizados no Slump test. Figura 01: equipamentos do Slump test. Memorial descritivo dos componentes: 1. Molde tronco-cônico 2. Colarinho metálico 3. Placa metálica quadrada 4. Haste de Socamento Conforme citado por Ambrozewicz (2012, p. 452) o procedimento para a realização do slump test segue abaixo. 2
a) Umedecer as paredes internas do molde e da placa; b) montar o equipamento (placa, molde e colarinho), apoiar os pés sobre as aletas do molde e preenche-lo em três camadas de volumes aproximadamente iguais, adensando cada camada antes da colocação seguinte; c) Adensar cada camada com 25 golpes uniformemente distribuídos pela haste de socamento, de modo atinja a camada anteriormente adensada; d) Manter um excesso constante de concreto na borda superior ao adensar a última camada; e) Retirar o colarinho e rasar a superfície; f) pressionar as alças do molde para baixo, retirar os pés das aletas e, num tempo de 5 a 10 s, levantar cuidadosamente o molde, na direção vertical. O ensaio realizado no laboratório de engenharia civil da UNAERP campus Guarujá. O estudo fez uma analise comparativa em relação ao concreto convencional e o concreto com a adição do fosfogesso agindo como agregado miúdo. O concreto convencional foi adotado através da pesquisa feita por PIERETTI (2012), onde o mesmo determinou um traço de concreto convencional mencionado na tabela 1 como amostra 1, o concreto analisado que contem o fosfogesso é citado na mesma tabela como sendo amostra 2. Tabela 01: Traços do concreto. Figura 02: Diagrama dos traços de concreto. A tabela 2 mostra os materiais que foram utilizados bem como o seu fornecimento. Tabela 02: Materiais utilizados para o concreto com a adição do fosfogesso. 3
4. Resultados e Discussões O resultado do teste será apresentado na tabela 3 e na figura 3. O abatimento obtido no concreto convencional foi extraído do trabalho de conclusão de curso do Caio P. Branco e Renato A. Pieretti conforme mostra a figura 4. Tabela 03: Abatimento do concreto - SLUMP Figura 03: Abatimento do concreto - SLUMP. Figura 04: Abatimento do concreto convencional Figura 05: Abatimento do concreto com fosfogesso Fonte: BRANCO e PIERETTI (2012) 4
O resultado indica que o concreto feito com o fosfogesso obteve um slump maior que o concreto convencional. Ambos possuíram mesma quantidade de cimento, agregado graúdo e água, a variação foi realizada no agregado miúdo. O concreto convencional utilizou areia média como agregado miúdo (BRANCO e PIERETTI, 2012) e o concreto analisado utilizou fosfogesso como agregado miúdo. A trabalhabilidade do concreto é relacionada com o slump do mesmo, o resultado mostra que o concreto convencional tem melhor trabalhabilidade que o concreto com o fosfogesso. 5. Conclusão. Após o ensaio notou-se que a relação de grandeza de abatimento e trabalhabilidade da amostra com fosfogesso ficou no limite de tolerância determinada pela NBR 7212, a existência de coesão dos agregados evitou o desmoronamento e o colapso da massa fazendo com que a amostra não se desmanchasse no chão. Ficou claro no ensaio que essa mistura precisa de mais testes para uma melhor precisão do uso ou não do fosfogesso na composição do concreto, porém, só o fato da amostra não entrar em colapso, é um sinal positivo para o estudo da utilização do fosfogesso em diversas áreas. 6. Referências Bibliográficas ABNT. Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 10004:2004. Resíduos sólidos Classificação. ABNT. Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 6118:2014. Projeto de estruturas de concreto Procedimento. ABNT. Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR NM 36:1995. Concreto Fresco Separação de agregados grandes por peneiramento. ABNT. Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR NM 67:1998. Concreto - Determinação da consistência pelo abatimento do tronco de cone. AMBROZEWICZ, P. H. L. Materiais de Construção: Normas, Especificações, Aplicações e Ensaios de Laboratório. São Paulo: PINI, 2012. BRANCO, C, P; PIERETTI, R, A. Avaliação da resistência do concreto curado entre - 5ºC e 0ºC. 2012. 39 f. Dissertação (Tecnólogo em concreto) Universidade Tecnológica Federal do Paraná. Curitiba, 2012. CANUT, M. M. C. Estudo da viabilidade do uso do resíduo fosfogesso como material de construção. 2006. 154 f. Dissertação (Mestrado em Construção Civil) Escola de Engenharia, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, 2006. CARVALHO, R. C.; FILHO, J. R. F. Cálculo e detalhamento de estruturas usuais de concreto armado: Segundo a NBR 6118:2014. 4 ed. São Carlos: EduFSCAR, 2015. p.29-33. DNPM - Departamento Nacional de Produção Mineral. Sumario Mineral Brasileiro 2008. Ministério de Minas e Energias. Brasília, 2008 5
FERRARI, F. O. S. Utilização de fosfogesso, resíduos da produção de cal e areia da extração de ouro para produção de materiais da construção civil. 2012. 86 f. Dissertação (Mestrado em concentração de engenharia e ciência dos materiais) - Universidade Federal do Paraná, Curitiba, 2012. VILLAVERDE, L. FREDDY. Avaliação da exposição externa em residência construída com fosfogesso. Instituto de pesquisas energéticas e nucleares. Universidade de São Paulo. São Paulo, 2008. 6