Capítulo 47 Concreto com agregados reciclados Sérgio C. Angulo IPT/Poli USP Antonio D. Figueiredo Poli USP
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
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
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.
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
Agregados de Resíduos de Construção e Demolição Agregado de Agregado de concreto resíduo misto
Agregados de Resíduos de Construção e Demolição Agregados reciclados separados por densidade
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).
Fragmentação inicial do concreto armado maisonnett.webnode.com
Tipos de britadores Extraído de Tseng (2010), a partir de APCA (2009) modificado
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)
Jigue http://allmineral.com
Separação automática por cor http://www.titech.com tit h
Agregado reciclado pasta de cimento/porosidade id d Extraído E t de Ulsen (2011)
Agregado reciclado cerâmica vermelha/porosidade d 14 Absor rção de águ ua (% de ma assa) 12 10 8 6 4 2 y = 0,13x + 6,21 R² = 0,65 Vinhedo Sao Paulo Santo Andre Macae Linear (todos) 0 0 10 20 30 40 50 60 Teor de cerâmica vermelha (% de massa)
Requisitos do agregado reciclado para concreto sem função estrutural t (NBR 15116)
Catação (materiais i indesejáveis/contaminantes) i i t
Absorção de água x tempo 14 água (% %) Abso orção de 12 10 8 6 4 2 0 0 20 40 60 80 100 Tempo (min)
Concretos com agregados de RCD: perda de abatimento t LATTERZA (1998) Pré-saturação ou uso de aditivos
Concretos com agregados de RCD: retração por secagem agregados de RCD agregado convencional BUTTLER (2003) Uso U de fibras/aditivos e controle
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
Concreto com agregado de RCD: resistência i à compressão Resi istência à compressão o (MPa) 35 30 25 20 15 10 5 0 BAZUCO (1990) 0% de substituição 25% de substituição 50% de substituição 100% de substituição 0 5 10 15 20 25 30 Tempo (dias) Teores es crescentes de substituição tu de agregado natural a por agregado de RCD reduzem a resistência à compressão do concreto
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
Concreto com agregado de RCD: resistência i à compressão 50 Resistência à compressão o (MPa) 45 40 35 30 25 20 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 < 0,5 15 10 250 a 350 kg cimento/m 3 0,5 < a/c < 0,6 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 Absorção de água do agregado composto (% kg/kg) Controlar a absorção do agregado composto (natural-rcd) é interessante
Concreto com agregado de RCD: resistência i à compressão 600 Cons sumo de cimento (kg g/m³) 500 400 300 200 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 0 10 20 30 40 50 Resistência média à compressão (MPa)
Concreto com agregado de RCD: módulo de deformação 40 Módu ulo de def formação o (GPa) 30 20 10 O agregado de RCD corresponde à aprox. 70% do volume do concreto R² = 0,85 0 20 40 60 Porosidade total (% v/v) Poros concreto = Poros pasta de cimento + Poros agregados de RCD
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.
Conclusões Concretos até 45 MPa Uso integral de agregados de RCD de alta qualidade (absorção de água < 3,0%). Concretos 35-45 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.