ESCOLA DE MINAS
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL
FERNANDO DA SILVA SOUZA
REINSERÇÃO DO RESÍDUO DE CONSTRUÇÃO E DEMOLIÇÃO NA CADEIA PRODUTIVA DA CONSTRUÇÃO CIVIL EM RIO BRANCO – ACRE
TESE DE DOUTORADO
Ouro Preto 2021
FERNANDO DA SILVA SOUZA
REINSERÇÃO DO RESÍDUO DE CONSTRUÇÃO E DEMOLIÇÃO NA CADEIA PRODUTIVA DA CONSTRUÇÃO CIVIL EM RIO BRANCO – ACRE
Tese de doutorado apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil da Escola de Minas da Universidade Federal de Ouro Preto, como parte integrante dos requisitos para obtenção do título de Doutor em Engenharia Civil, área de concentração: Estruturas e Construção.
Orientador: Prof. Dr. Ricardo André Fiorotti Peixoto
Ouro Preto – MG, 27 de outubro de 2021
Souza, Fernando da Silva.
SouReinserção do resíduo de construção e demolição na cadeia produtiva da construção civil em Rio Branco - Acre. [manuscrito] / Fernando da Silva Souza. - 2021.
Sou196 f.: il.: color., gráf., tab..
SouOrientador: Prof. Dr. Ricardo André Fiorotti Peixoto.
SouTese (Doutorado). Universidade Federal de Ouro Preto. Departamento de Engenharia Civil. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil.
Sou1. Construção civil. 2. Demolição. 3. Agregados (Materiais de
construção). 4. Indústria de reciclagem. 5. Desenvolvimento sustentável.
I. Peixoto, Ricardo André Fiorotti. II. Universidade Federal de Ouro Preto.
III. Título.
Bibliotecário(a) Responsável: Sione Galvão Rodrigues - CRB6 / 2526 S729r
CDU 691.322:502.174
REITORIA ESCOLA DE MINAS
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL FOLHA DE APROVAÇÃO
Fernando da Silva Souza
Reinserção do resíduo de construção e demolição na cadeia produ va da construção civil em Rio Branco – Acre
Tese apresentada ao Programa de Pós-graduação em Engenharia Civil da Universidade Federal de Ouro Preto como requisito parcial para obtenção do tulo de doutor.
Aprovada em 27 de outubro de 2021
Membros da banca
Doutor - Ricardo André Fioro Peixoto - Orientador - Universidade Federal de Ouro Preto Doutor - Esperidião Fecury Pinheiro de Lima - Universidade Federal do Acre
Doutor - José Maria Franco de Carvalho - Universidade Federal de Viçosa Doutor - Marconi Gomes de Oliveira - Universidade Federal do Acre Doutora - Maria Teresa Paulino Aguilar - Universidade Federal de Minas Gerais
Ricardo André Fioro Peixoto, orientador do trabalho, aprovou a versão final e autorizou seu depósito no Repositório Ins tucional da UFOP em 16/11/2021.
Documento assinado eletronicamente por Ricardo Andre Fioro Peixoto, PROFESSOR DE MAGISTERIO SUPERIOR, em 16/11/2021, às 16:13, conforme horário oficial de Brasília, com fundamento no art. 6º, § 1º, do Decreto nº 8.539, de 8 de outubro de 2015.
A auten cidade deste documento pode ser conferida no site h p://sei.ufop.br/sei/controlador_externo.php?
acao=documento_conferir&id_orgao_acesso_externo=0 , informando o código verificador 0245244 e o código CRC D2E44464.
Referência: Caso responda este documento, indicar expressamente o Processo nº 23109.012012/2021-15 SEI nº 0245244
R. Diogo de Vasconcelos, 122, - Bairro Pilar Ouro Preto/MG, CEP 35400-000 Telefone: 3135591546 - www.ufop.br
DEDICATÓRIA
A minha mãe Rozânia, a minha esposa Raryka, ao meu irmão Rafael e ao meu primo Ivan.
AGRADECIMENTOS
Agradeço primeiramente a Deus, Todo-Poderoso, dono de toda a sabedoria e conhecimento, pela graça e a realização do sonho de concluir o doutorado.
Agradeço a minha mãe Rozânia, dedicando este trabalho a guerreira que sempre foi na minha vida uma mãe e um pai, pelos seus ensinamentos, sacríficios, paciência, amor aos filhos, com dedicação, carinho, estímulo ao estudo e tanto me ajudou para a concretização deste sonho em mais uma etapa da minha vida.
Agradeço a minha esposa Raryka, por ser especial na minha vida e me mostrar o amor sem medidas, pelo carinho, por acreditar no nosso amor mesmo que distante, pelas longas viagens, por está sempre ao meu lado nos momentos mais difíceis e com palavras de incentivo que me fizeram persistir e alcançar o sonho.
Agradeço ao meu irmão Rafael, pelo apoio, atenção, participação nas horas boas de conversa e descontração que temos quando podemos.
Agradeço ao meu primo, o Prof. Dr. José Ivan da Silva Ramos, um espelho e um exemplo de vida pra mim, sem o qual não teria conseguido a formação, pois com a sua atenção e carinho durante toda a trajetória acadêmica me deu apoio nos momentos mais difíceis,
“puxou a orelha” quando precisava e sempre me estimulou a estudar e a crescer como um grande profissional.
Agradeço ao amigo Prof. Dr. Marconi Gomes de Oliveira, por acreditar em mim, dedicar horas a me ensinar e me estimular a crescer profissionalmente, com sua experiência de vida, paciência em ouvir e aconselhar buscando sempre o bem e o melhor, muito obrigado.
Agradeço ao meu orientador, Prof. Dr. Ricardo André Fiorotti Peixoto, pela motivação, atenção, apoio e orientações imprescindíveis. Sempre dedicando a (nos) tornamos pessoas melhores de quando iniciamos a trajetória na pós-graduação com seus ensinamentos, experiências de vida e exemplo profissional, muito obrigado.
Agradeço aos meus ex alunos de iniciação científica (Lya, Marcela, Raphael, Brenno, Jônatas, Ariel, Denilson, Gabriela, Vitória, Katiele, Hugo, Mustafa e Eric) pela contribuição na realização desta pesquisa com dedicação, empenho, convívio e oportunidade de ensiná-los em muitas horas de atividades no laboratório de materiais de construção civil.
Agradeço a equipe do Laboratório de Materiais de Construção Civil da UFOP (à família RECICLOS) pela ajuda fundamental durante os ensaios em laboratório, troca de conhecimento, convívio, almoços e jantas no RU e momentos de descontração. Em especial ao José Maria, Júlia Mendes, Laís Costa, Keoma Defáveri e Júnio Batista.
Agradeço a Universidade Federal do Acre – UFAC pelo afastamento concedido para a realização da qualificação e o apoio da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - Brasil (CAPES) - Código de Financiamento 001.
Agradeço a Universidade Federal de Ouro Preto – UFOP, ao PROPEC e a PROPP pela oportunidade de realizar este curso de Doutorado, aos funcionários, aos colegas de turma e principalmente aos professores pela dedicação e pelos conhecimentos transmitidos.
RESUMO
Os impactos ambientais, econômicos e sociais causados pelos resíduos de construção e demolição (RCD) na cidade de Rio Branco (capital do Acre, Estado Federal da região amazônica) alinhado à escassez de jazidas de agregados e as demandas sociais de pavimentação e de habitação para a construção civil torna a produção e utilização de agregados reciclados uma alternativa de grande interesse.
Nesse cenário, o presente estudo avaliou a viabilidade técnica, econômica e ambiental para a reciclagem do RCD com fins de aplicação em construção civil e pavimentação.
Para isto, foram realizadas visitas periódicas e sistemáticas aos canteiros de obras para formulação dos índices representativos da geração e composição do RCD, análise de viabilidade econômica da usina de reciclagem, discussões sobre o impacto ambiental no aterro de inertes, coletas de resíduos em obras nas fases de estruturas, alvenaria e acabamento para produção de agregados reciclados avaliados em 10 composições distintas, realizando ensaios tecnológicos de requisitos visando à obtenção das propriedades físicas e mecânicas para aplicação em matrizes cimentícias de cimento Portland e estrutura de pavimentos, avaliação da inserção do agregado reciclado nas demandas sociais prioritárias para construção civil (habitacional) e construção pesada (infra-estrutura de pavimentação), verificação da gestão atual do RCD e elaboração de ações e diretrizes, políticas de reciclagem e propostas de metas a serem alcançadas para buscar promover um gerenciamento efetivo e eficaz do RCD. Dentre os resultados, foram encontrados uma geração de RCD por área construída de 0,22 t/m² para novas construções e 0,41 t/m² para reformas, onde 100% do RCD foi considerado reutilizável e/ou reciclável.Indicadores econômicos mostraram viabilidade para a instalação de uma usina de reciclagem com capacidade de processamento de 90 t/h. Impactos ambientais deixarão de ocorrer no aterro de inertes com a implementação da usina de reciclagem. Os agregados reciclados de RCD em forma de areia, pedrisco, brita, rachão e bica corrida mostraram-se tecnologicamente viáveis para aplicação segura em argamassas, concretos e camadas de estruturas de pavimentos apresentando propriedades satisfatórias e até melhores do que as convencionais. A cidade demanda a construção de até 46 mil moradias e a pavimentação de 550,5 km de vias de produção do setor primário. Ações e diretrizes, políticas de reciclagem e metas são necessárias para a correta gestão do RCD, dentre elas uma legislação específica com cumprimento obrigatório, obrigatoriedade da triagem na origem da geração com pagamento de taxa de deposição, obrigatoriedade do uso de agregados reciclados em obras públicas, incentivos fiscais para instalação de empreendimentos dedicados a reciclagem, contratação de fiscais de carreira para ações fiscalizatórias, adoção de selos de sustentabilidade que certifiquem empresas de construção civil e estabelecimento de cotas sociais de agregados reciclados para famílias de baixa renda e aplicação em vias de produção do setor primário. Assim, a proposta de reinserção do RCD na cadeia produtiva é de grande interesse para a construção civil amazônica, considerando a escassez, os elevados custos das matérias-primas e a necessidade de definir e consolidar um modelo de desenvolvimento sustentável para a região amazônica.
Palavras-chave: Resíduos de construção e demolição. Geração e Composição.
Agregado reciclado. Planta de Reciclagem. Gestão eficaz e eficiente.
Desenvolvimento sustentável.
ABSTRACT
The environmental, economic and social impacts caused by construction and demolition waste (CDW) in the city of Rio Branco (capital of Acre, Federal State of the Amazon region) in line with the scarcity of aggregate deposits and the social demands for paving and housing for civil construction makes the production and use of recycled aggregates an alternative of great interest. In this scenario, this study evaluated the technical, economic and environmental feasibility of recycling CDW for purposes of application in paving and civil construction. For this, periodic and systematic visits were carried out to the construction sites to formulate the representative indexes of the generation and composition of the CDW, economic feasibility analysis of the recycling plant, discussions on the environmental impact on the inert landfill, waste collection in works in the phases of structures, masonry and finishing for the production of recycled aggregates evaluated in 10 different compositions, performing technological tests of requirements in order to obtain the physical and mechanical properties for application in cementitious matrices of Portland cement and pavement structure, evaluation of the insertion of recycled aggregate in the priority social demands for civil construction (housing) and heavy construction (paving infrastructure), verification of the current management of the CDW and elaboration of actions and guidelines, recycling policies and proposed goals to be achieved in order to promote an effective management and effective CDW. Among the results, it was found a generation of CDW per built area of 0.22 t/m² for new constructions and 0.41 t/m² for renovations, where 100% of the CDW was considered reusable and/or recyclable. Economic indicators showed the feasibility of installing a recycling plant with a processing capacity of 90 t/h. Environmental impacts will no longer occur in the inert landfill with the implementation of the recycling plant. Recycled CDW aggregates in the form of sand, gravel, gravel, crack and running spout proved to be technologically viable for safe application in mortar, concrete and layers of pavement structures, presenting satisfactory properties and even better than conventional ones. The city demands the construction of up to 46 thousand houses and the paving of 550.5 km of production routes for the primary sector. Actions and guidelines, recycling policies and targets are necessary for the correct management of the CDW, including specific legislation with mandatory compliance, mandatory screening at the origin of generation with payment of deposition fee, mandatory use of recycled aggregates in public works , tax incentives for the installation of enterprises dedicated to recycling, hiring career inspectors for inspection actions, adoption of sustainability seals that certify civil construction companies and establishment of social quotas for recycled aggregates for low-income families and application in production routes of the primary sector. Thus, the proposed reinsertion of CDW in the production chain is of great interest for the Amazonian civil construction, considering the scarcity, the high costs of raw materials and the need to define and consolidate a sustainable development model for the Amazon region.
Keywords: Construction and demolition waste. Generation and Composition.
Recycled aggregate. Recycling Plant. Effective and efficient management. Sustainable development.
LISTA DE FIGURAS
Figura i.1 : Resumo Conceitual do Trabalho ... 7
Figura 1.1 : Visão Geral da Metodologia ... 15
Figura 1.2 : Perímetro Urbano da cidade de Rio Branco, Brasil, e as obras visitadas ... 17
Figura 1.3 : Amostra de RCD de um canteiro de obras após a separação por classe e tamanho de partícula (Foto em maio/2018) ... 18
Figura 1.4 : Área licenciada para obras de construção no período 1999-2018 ... 24
Figura 1.5 : Área licenciada para construção civil, população de Rio Branco e Valor Adicionado Bruto (VAB) do setor de construção no Brasil ... 25
Figura 1.6 : Geração de RCD por área construída calculada no trabalho atual (C.W.) e comparação com a literatura ... 26
Figura 1.7 : Massa unitária do RCD calculado na pesquisa atual (C.W.) para construções novas (Novas) e reformas (Refor.), em comparação com os obtidos na literatura ... 27
Figura 1.8 : Composição relativa (em massa) do RCD para novas construções, reformais e todos os locais de construção (geral) ... 28
Figura 1.9 : Composição relativa (em massa) do RCD de acordo com a fase de execução... 29
Figura 1.10 : Composição principal do RCD, a partir do trabalho atual (C.W.), Rio Branco, e várias cidades brasileiras, conforme a literatura. ... 31
Figura 1.11 : Geração de RCD por habitante versus IDH. ... 32
Figura 1.12 : Geração de RCD por habitante, de Rio Branco*, da média brasileira, e de outros países, de acordo com a literatura. ... 33
Figura 1.13 : Geração anual de RCD, geral e por habitante ... 34
Figura 1.14 : Composição do RCD no período de 1999-2018 ... 35
Figura 1.15 : Composição média (em massa) de RCD a ser britado e vendido na planta de reciclagem como agregado reciclado ... 37
Figura 1.16 : Aterro de inertes em Rio Branco. (Foto em maio/2018) (a) área de disposição e altura do aterro. (b) descarga e serviços de cobertura ... 41
Figura 1.17 : Evolução da área coberta pelo aterro inerte ... 42
Figura 2.1 : Fluxograma da metodologia adotada ... 59
Figura 2.2 : Aspectos de uma amostra de RCD de um canteiro de obras após a separação por tipo e tamanho de partícula (Foto em maio/2018) ... 61
Figura 2.3 : Composição dos resíduos Classe A coletados nos canteiros de obras . 65 Figura 2.4 : Curvas de distribuição granulométrica dos resíduos coletados nos canteiros de obras ... 66
Figura 2.5 : Avaliação da impureza orgânica dos resíduos recolhidos nos canteiros de obras ... 67
Figura 2.6 : Faixa Granulométrica do agregado miúdo... 68
Figura 2.7 : Composição gravimétrica das amostras processadas ... 70
Figura 2.8 : Adesão inicial de argamassas ao substrato ... 72
Figura 2.9 : Resistência à compressão das argamassas ... 73
Figura 2.10 : Resistência à tração das argamassas ... 73
Figura 2.11 : Resistência mecânica dos concretos ... 76
Figura 2.12 : Resultados das medições da velocidade do pulso ultrassônico nos concretos ... 77
Figura 2.13 : Profundidade e redução da área atacada por cloretos após 35 dias de
exposição à solução de NaCl 2,8 M ... 79
Figura 3.1 : Fluxograma da metodologia adotada ... 95
Figura 3.2 : Distribuição granulométrica do agregado reciclado ... 98
Figura 3.3 : Densidade Seca Máxima ... 99
Figura 3.4 : Índice de Suporte Califórnia (CBR) ... 100
Figura 3.5 : Expansibilidade ... 103
Figura 3.6 : Durabilidade por ataque de sulfato ... 105
Figura 4.1 : Camadas e horizontes para dimensionamento ... 119
Figura 4.2 : Gráfico de Dimensionamento de Pavimentos do Método do DNIT ... 120
Figura 4.3 : Vias de Produção do setor primário da cidade de Rio Branco ... 122
Figura 4.4 : Áreas de inundação e Risco de Escorregamento da cidade de Rio Branco ... 124
Figura 4.5 : Habitações em áreas de inundação e de Risco de Escorregamento da cidade de Rio Branco. (Foto em março/2018) ... 125
Figura 4.6 : Habitações precárias elevadas ao nível do solo devido as inundações e com movimento de massa do solo da cidade de Rio Branco (Foto em julho/2018) ... 126
Figura 4.7 : Dados relativos ao dimensionamento das camadas de Pavimentos ... 127
Figura 4.8 : Camadas de Pavimentos para o Tráfego Leve... 129
Figura 4.9 : Camadas de Pavimentos para o Tráfego Médio... 130
Figura 4.10 : Camadas de Pavimentos para o Tráfego Pesado ... 130
Figura 4.11 : Habitação de Interesse Social CP.1-2Q...46 ... 133
Figura 5.1 : Deposições irregulares de RCD em logradouros da cidade de Rio Branco (Foto em junho/2018) ... 146
Figura 5.2 : Utilização do RCD em pavimentos da cidade de Rio Branco. (Foto em junho/2018) ... 147
Figura 5.3 : Mapa das deposições irregulares em Rio Branco ... 148
Figura 5.4 : Aterro de inertes de Rio Branco (Foto em maio/2018) ... 149
Figura 5.5 : Disposição de resíduos no aterro de inertes de Rio Branco (Foto em maio/2018) ... 150
Figura 5.6 : Equipamentos de reciclagem inoperantes na UTRE de Rio Branco (Foto em março/2018) ... 151
Figura 5.7 : Primeiro Ecoponto de Rio Branco (Foto em junho/2021) ... 153
Figura 5.8 : Redes de Ecopontos a construir em Rio Branco ... 158
Figura 5.9 : Estrutura do Ecoponto ... 159
LISTA DE TABELAS
Tabela i.1 : Comparação de preços entre Acre e Rondônia em Maio/2021 ... 4
Tabela 1.1 : Equações para índices de geração de RCD ... 19
Tabela 1.2 : Indicadores econômicos adotados na presente análise ... 23
Tabela 1.3 : Investimentos de capital (CAPEX) para a planta de reciclagem proposta em Rio Branco ... 36
Tabela 1.4 : Despesas Operacionais Anuais (OPEX) para a planta de reciclagem proposta em Rio Branco ... 37
Tabela 1.5 : Preços dos agregados convencionais e proposta para os reciclados ... 38
Tabela 1.6 : Receita Anual da Usina de Reciclagem ... 39
Tabela 1.7 : Indicadores econômicos para cada configuração da Usina de Reciclagem ... 39
Tabela 2.1 : Composição de identificação dos agregados reciclados produzidos .... 62
Tabela 2.2 : Resultados do programa de caracterização dos resíduos coletados nos canteiros de obras ... 67
Tabela 2.3 : Caracterização dos agregados reciclados ... 69
Tabela 3.1 : Composição dos agregados reciclados para os ensaios de estruturas de pavimentos ... 97
Tabela 3.2 : Caracterização do Agregado Reciclado... 98
Tabela 4.1 : Classificação dos solos: Highway Ressearch Board (HRB) adotada pela American Association of Highway Officials (AASHO) ... 116
Tabela 4.2 : Relação do Índice de Grupo e Índice de Suporte do IG – Método do DNIT ... 117
Tabela 4.3 : Coeficientes estruturais – Método do DNIT ... 119
Tabela 4.4 : Valores de R em função de N – Método do DNIT ... 119
Tabela 4.5 : Caracterização geotécnica das Vias de Produção ... 127
Tabela 4.6 : Material para o Revestimento ... 131
Tabela 4.7 : Material para a Base e Sub-base ... 131
Tabela 4.8 : Total de Material para Base e Sub-base... 132
Tabela 4.9 : Material necessário para atender a demanda de Pavimentação ... 133
Tabela 4.10 : Consumo de Argamassa e Concreto para a construção de CP.1- 2Q...46 ... 134
Tabela 4.11 : Massas de materiais componentes dos traços de argamassa ... 134
Tabela 4.12 : Massas de materiais componentes dos concretos ... 135
Tabela 4.13 : Agregado Reciclado (AR) necessário para atender a demanda de Habitação ... 135
LISTA DE SIGLAS
ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas
ABRECON – Associação Brasileira para Reciclagem dos Resíduos da Construção Civil e Demolição
ABRELPE – Associação Brasileira de Empresas de Limpeza Pública e Resíduos Especiais AMAC – Associação dos Municípios do Estado do Acre
ART – Anotação de Responsabilidade Técnica ASTM – Sociedade Americana de Testes e Materiais BID – Banco Interamericano de Desenvolvimento CNT – Confederação Nacional do Transporte
CREA/AC – Conselho Regional de Engenharia e Agronomia do Estado do Acre DNIT – Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes
FJP – Fundação João Pinheiro
HRB – Quadro de Pesquisa Rodoviária
IBGE – Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística IPEA – Instituto de Pesquisa Econômica Aplicada IL – Índice de Lucratividade
IPT – Instituto de Pesquisas Tecnológicas IPTU – Imposto Predial e Territorial Urbano NBR – Norma Brasileira
PAC – Programa de Acelaração do Crescimento PIB – Produto Interno Bruto
PMCMV – Programa Minha Casa Minha Vida
PMGIRS – Plano Municipal de Gestão Integrada de Resíduos Sólidos PNUD – Programa das Nações Unidas para o Desenvolvimento RCC – Resíduos da Construção Civil
RCD – Resíduos de Construção e Demolição
SEHAB – Secretaria Estadual de Habitação do Estado do Acre SEMEIA – Secretaria Municipal de Meio Ambiente
SINAPI – Sistema Nacional de Pesquisa de Custos e índices da Construção Civil SMDGU – Secretaria Municipal de Desenvolvimento e Gestão Urbana
SMZC – Secretaria Municipal de Zeladoria da Cidade TIR – Taxa Interna de Retorno
UBS – Unidade Básica de Saúde UE – União Européia
UFAC – Universidade Federal do Acre UFOP – Universidade Federal de Ouro Preto VPL – Valor Presente Líquido
LISTA DE SÍMBOLOS E UNIDADES
𝐴: área
𝑘𝑔: Quilograma 𝑘𝑚: Quilômetro
𝑀𝑃𝑎: Mega-Pascal (106 𝑃𝑎) 𝑁: Newton
𝑚: metro
𝑚²: metro quadrado 𝑚³: metro cúbico 𝑃𝑎: Pascal (𝑁/𝑚²) 𝑡: Tonelada
𝜌: Densidade 𝜎: Tensão
λ: Taxa de Geração
S UMÁRIO
FICHA CATALOGRÁFICA ... III FOLHA DE APROVAÇÃO ... IV DEDICATÓRIA ... V AGRADECIMENTOS ... VI RESUMO ... VII ABSTRACT ... VIII LISTA DE FIGURAS ... IX LISTA DE TABELAS ... XI LISTA DE SIGLAS ... XII LISTA DE SÍMBOLOS E UNIDADES ... XIV
INTRODUÇÃO GERAL ... 1
1. INTRODUÇÃO ... 2
1.1. CONSIDERAÇÕES INICIAIS ... 2
1.2. JUSTIFICATIVA E RELEVÂNCIA DO TEMA ... 3
1.2.OBJETIVOS ... 6
1.2.1. Objetivo Geral ... 6
1.2.2. Objetivos Específicos ... 6
1.3.RESUMO CONCEITUAL ... 7
REFERÊNCIAS ... 8
1. CAPÍTULO 1 MAPEAMENTO DA GERAÇÃO DE RCD E PROPOSTA DE RECICLAGEM NA AMAZÔNIA BRASILEIRA – CIDADE DE RIO BRANCO ... 9
RESUMO ... 10
1.1. INTRODUÇÃO ... 11
1.2.OBJETIVOS ... 14
1.2.1. Objetivo Geral ... 14
1.2.2 Objetivos Específicos ... 14
1.3MATERIAIS E MÉTODOS ... 14
1.3.1 Visão Geral da Metodologia ... 14
1.3.2 Informações sobre as obras de construção ... 15
1.3.3 Programa de amostragem ... 16
1.3.4 Caracterização do RCD... 19
1.3.4.1 Índices de geração de RCD ... 19
1.3.5 Dimensionamento e Viabilidade econômica de uma usina de reciclagem . 20 1.3.5.1 Receita ... 21
1.3.5.2 Dimensionamento ... 21
1.3.5.3 Plano financeiro ... 21
1.3.5.4 Análise de Viabilidade Econômica ... 22
1.3.6 Avaliação Ambiental ... 23
1.4.RESULTADOS E DISCUSSÕES ... 24
1.4.1 Área total de obras de construção ao longo dos anos ... 24
1.4.2 Geração e Composição do RCD ... 26
1.4.2.1 Geração de RCD por área construída ... 26
1.4.2.2 Composição do RCD por classes e fase de construção ... 27
1.4.2.3 Discussão sobre a composição RCD e comparação com a literatura .. 30
1.4.2.4 Geração anual de RCD no período de 20 anos, geral e por habitante . 34 1.4.3 Viabilidade econômica de uma usina de reciclagem ... 36
1.4.3.1 Dimensionamento... 36
1.4.3.2 Plano Financeiro ... 36
1.4.3.3 Receitas ... 37
1.4.3.4 Análise de Viabilidade Econômica ... 39
1.4.4 Avaliação Ambiental ... 40
1.5CONCLUSÃO ... 43
REFERÊNCIAS ... 45
2. CAPÍTULO 2 APLICAÇÃO DE RESÍDUOS DE CONSTRUÇÃO E DEMOLIÇÃO NA CONSTRUÇÃO CIVIL NA AMAZÔNIA BRASILEIRA – CIDADE DE RIO BRANCO ... 53
RESUMO ... 54
2.1.INTRODUÇÃO ... 55
2.2.OBJETIVOS ... 58
2.2.1. Objetivo Geral ... 58
2.2.2 Objetivos Específicos ... 58
2.3MATERIAIS E MÉTODOS ... 59
2.3.1 Plano Experimental ... 59
2.3.2 Informações sobre os canteiros de obras ... 60
2.3.3 Amostras ... 60
2.3.4 Caracterização dos RCDs e produção dos agregados reciclados ... 61
2.3.5 Ensaio de Requisitos para Argamassa ... 62
2.3.6 Ensaio de Requisitos para Concreto Estrutural ... 63
2.4.RESULTADOS E DISCUSSÕES ... 65
2.4.1 Composição e Caracterização dos Resíduos Coletados ... 65
2.4.2 Composição e caracterização do Agregado Reciclado ... 68
2.4.3 Ensaio de Requisitos para Argamassas de assentamento/revestimento ... 71
2.4.4 Ensaio de Requisitos para Concreto Estrutural ... 75
2.5CONCLUSÃO ... 79
REFERÊNCIAS ... 82
3. CAPÍTULO 3 APLICAÇÃO DE RESÍDUOS DE CONSTRUÇÃO E DEMOLIÇÃO PARA CONSTRUÇÃO DE PAVIMENTOS NA AMAZÔNIA BRASILEIRA – CIDADE DE RIO BRANCO ... 90
RESUMO ... 91
3.1.INTRODUÇÃO ... 92
3.2.OBJETIVOS ... 94
3.2.1. Objetivo Geral ... 94
3.2.2 Objetivos Específicos ... 94
3.3MÉTODOS ... 95
3.3.1 Plano Experimental ... 95
3.3.2 Coleta e Composição de RCD nos canteiros de obras ... 95
3.3.3 Caracterização do agregado reciclado ... 96
3.3.4 Ensaios de requisitos para construção de pavimentos ... 97
3.4.RESULTADOS E DISCUSSÕES ... 97
3.4.1 Composição e Caracterização do RCD Coletado ... 97
3.4.2 Caracterização do Agregado Reciclado ... 98
3.4.3 Ensaios de requisitos para construção de pavimentos ... 99
3.5 CONCLUSÃO ... 106
REFERÊNCIAS ... 107
4. CAPÍTULO 4 INSERÇÃO DO AGREGADO RECICLADO NAS DEMANDAS SOCIAIS CONSTRUTIVAS NA AMAZÔNIA BRASILEIRA – CIDADE DE RIO BRANCO ... 112
RESUMO ... 113
4.1 INTRODUÇÃO ... 114
4.2.OBJETIVOS ... 115
4.2.1. Objetivo Geral ... 115
4.2.2 Objetivos Específicos ... 115
4.3.MÉTODOS ... 115
4.3.1. Quantitativo de Vias de Produção não pavimentadas e déficit habitacional ... 115
4.3.2. Dimensionamento de Pavimentos de vias de Produção ... 116
4.3.3. Dimensionamento de Consumo de Argamassa e Concreto para demanda habitacional ... 121
4.4.RESULTADOS E DISCUSSÕES ... 121
4.4.1 Quantitativo de Vias de Produção não Pavimentadas ... 121
4.4.2 Quantitativo do déficit habitacional ... 123
4.4.3 Dimensionamento de Pavimentos Flexíveis de Vias de Produção ... 126
4.4.3.1 Caracterização do Sub-leito ... 126
4.4.3.2 Determinação dos Horizontes ... 127
4.4.3.3 Determinação do Volume de Material por km ... 130
4.4.3.4 Material necessário para atender a demanda de pavimentação ... 132
4.4.4 Dimensionamento de Consumo de Argamassa e Concreto para demanda habitacional ... 133
4.4.4.1 Material necessário para atender a demanda habitacional ... 135
4.5.CONCLUSÕES ... 136
REFERÊNCIAS ... 138
5. CAPÍTULO 5 AÇÕES E DIRETRIZES PARA O GERENCIAMENTO DO RCD VISANDO APLICAÇÃO DOS PRODUTOS RECICLADOS ... 140
RESUMO ... 141
5.1 INTRODUÇÃO ... 142
5.2.OBJETIVOS ... 144
5.2.1. Objetivo Geral ... 144
5.2.2 Objetivos Específicos ... 144
5.3.MÉTODOS ... 144
5.4.RESULTADOS E DISCUSSÕES ... 146
5.4.1. Situação atual do Gerenciamento do RCD em Rio Branco ... 146
5.4.2. Ações e diretrizes necessárias para o gerenciamento do RCD ... 156
5.4.3. Políticas de reciclagem necessárias para o gerenciamento do RCD ... 161
5.4.4. Metas a serem alcançadas para o gerenciamento do RCD ... 164
5.5.CONCLUSÕES ... 165
REFERÊNCIAS ... 169
CONSIDERAÇÕES FINAIS ... 171
1.1. CONSIDERAÇÕES FINAIS ... 172
1.2.RECOMENDAÇÕES PARA TRABALHOS FUTUROS ... 175
APÊNDICE A ... 177
APÊNDICE B ... 183
APÊNDICE C ... 189
Introdução Geral
I NTRODUÇÃO G ERAL
CONSIDERAÇÕES INICIAIS, JUSTIFICATIVA E RELEVÂNCIA DO TEMA, OBJETIVOS, RESUMO CONCEITUAL
1. I NTRODUÇÃO
1.1. Considerações Iniciais
O crescimento populacional alinhado ao desenvolvimento econômico das cidades aumenta aceleradamente a área de construção civil, consequentemente há um maior consumo de matérias primas, sendo estas, fontes de recursos não renováveis, ocasionando escassez e degradação ambiental. A geração de resíduos de construção e demolição (RCD) contribui para a diminuição das áreas destinadas à deposição adequada nos grandes centros urbanos, proporcionando impacto ambiental, econômico e social pela não redução, reutilização, reciclagem e reaproveitamento.
A população brasileira gera por ano cerca de 100 milhões de toneladas de RCD, onde apenas 310 usinas de reciclagem operam no país, com 65% destas localizadas na região sudeste, estimando um percentual de 21% de reciclagem de todo o RCD produzido. Com a gestão correta haveriam 150 mil empregos diretos, considerando que cada usina produzisse em média de 3 a 6 mil metros cúbicos de agregado reciclado e empregasse sete funcionários (empregos diretos). (ABRECON, 2015;
ABRECON, 2016)
Dados desta pesquisa apontam que nos últimos 20 anos na cidade de Rio Branco – Acre, as obras de construção civil geraram cerca de 3,2 milhões de toneladas de RCD, correspondendo a 43,16% da massa total dos resíduos sólidos urbanos, dos quais 100% são reaproveitáveis e recicláveis. A problemática atual existente na cidade é o não aproveitamento dos RCD’s, bem como sua disposição de forma inadequada no aterro de inertes, o que geram prejuízos ambientais, econômicos, sociais e tecnológicos para a região, descumprindo inclusive as legislações em vigor, como por exemplo, a resolução do CONAMA nº 307 de 5 de julho de 2002 em seu Art. 10 que diz:
Art. 10. Os resíduos da construção civil deverão ser destinados das seguintes formas:
I – Classe A: deverão ser reutilizados ou reciclados na forma de agregados, ou encaminhados a áreas de aterro de resíduos da construção civil, sendo dispostos de modo a permitir a sua utilização ou reciclagem futura; (grifo do autor)
Atualmente a construção civil tem avançado significativamente na busca por alternativas sustentáveis de materiais de construção que propiciem qualidade, o rigor
técnico e a melhor relação custo-benefício. Com isso, várias pesquisas visam desvendar, analisar e avaliar o surgimento de alternativas sustentáveis de materiais que obtenham as melhores características técnicas e econômicas frente aos existentes no mercado da construção.
Dessa forma, a abordagem deste trabalho teve seu foco na reinserção através da reciclagem dos resíduos de construção e demolição atentando a utilização do agregado reciclado na cadeia produtiva da construção civil com embasamentos técnicos, econômicos e ambientais bem como à observação as demandas sociais construtivas à pavimentação e habitações sociais alinhadas com uma gestão eficaz e eficiente para aplicação do RCD.
1.2. Justificativa e Relevância do Tema
A reciclagem dos resíduos de construção e demolição reinserida na cadeia produtiva da construção civil surge como uma proposta de política pública mitigadora aos impactos ambientais gerados do descarte no aterro de inertes, proporcionando redução de gastos públicos com o manejo dos resíduos, possibilitando investimentos em áreas prioritárias sociais ou até mesmo na reciclagem e a expansão desta.
A reciclagem do RCD atende aos objetivos de desenvolvimento sustentável (ODS) das Nações Unidas. Especificamente, o objetivo 6 promovendo gestão sustentável do saneamento; o objetivo 8 promovendo o crescimento econômico com geração de emprego e renda; o objetivo 9 com a promoção à indústria, inovação e infraestrutura; o objetivo 11 propiciando cidades e comunidades sustentáveis através da oferta do agregado reciclado e o objetivo 12 através do consumo e produção responsáveis. (IBGE, 2021)
Adicionalmente, objetivos específicos da ODS são atendidos como o 6.2 (alcançar o acesso ao saneamento), 6.b (fortalecer a gestão do saneamento), 8.3 (gerar emprego e incentivar fomalização de empresas), 8.6 (empregar jovens), 9.1 (apoiar o desenvolvimento econômico), 9.2 (aumentar a participação da indústria no PIB e na oferta de emprego), 11.1 (acesso à habitação), 11.6 (reduzir o impacto ambiental inclusive na gestão de resíduos), 12.2 (alcançar a gestão sustentável) e 12.5 (promover reciclagem e reuso de resíduos). (IBGE, 2021)
Os agregados são os insumos minerais de suma importância para a indústria da construção civil. Na cidade de Rio Branco (capital do estado do Acre), a areia
utilizada nas obras de construção civil é extraída do leito do rio Acre, apresentando curva granulométrica majoritariamente fora da zona utilizável inferior, classificando-a como uma areia muito fina, demandando maior quantidade de água e cimento nos traços usuais de argamassa e concreto, sendo necessário utilizar aditivos plastificantes para não agravar o custo.
Em relação ao agregado graúdo,devido à formação geológica, o estado do Acre não apresenta reservas naturais para efetuar a extração para a construção civil.
Assim, Rio Branco depende da pedreira localizada no estado de Rondônia, na região do rio Abunã que fica 300 km distantes, encarecendo bastante o custo do insumo devido a logística por vias terrestres e travessia ao rio Madeira por balsa (até abril de 2021 com a construção e abertura da Ponte sobre o rio Madeira).
Em consulta ao Sistema Nacional de Pesquisa de Custos e Índices da Construção Civil (SINAPI), pode-se comparar, conforme tabela i.1, a disparidade nos custos dos agregados graúdos utilizados na construção civil nas capitais do Acre e Rondônia, observando que o preço é 42% superior no Acre. Tal agravante, quanto a qualidade da areia e o alto custo da brita, poderiam ser minimizados caso ocorresse a reciclagem dos resíduos de construção e demolição produzindo agregados reciclados e reinserido-os na cadeia produtiva da construção civil.
Tabela i.1 – Comparação de preços entre Acre e Rondônia em Maio/2021
Descrição do insumo
Preço Mediano Desonerado (m³)
AC RO
Pedra britada nº 0, ou pedrisco (4,8 a 9,5 mm) posto pedreira/
fornecedor R$ 257,83 R$ 182,08
Pedra britada nº 1 (9,5 a 19 mm) posto pedreira/fornecedor R$ 223,32 R$ 157,71
Pedra britada nº 2 (19 a 38 mm) posto pedreira/fornecedor R$ 224,50 R$ 158,54
Pedra britada ou bica corrida, não classificada R$ 206,26 R$ 145,66
Pedra de mão ou pedra rachão para arrimo/fundação R$ 209,91 R$ 148,24 Fonte: SINAPI, 2021 [adaptado]
De acordo com o CNT (2021), o Acre possui 7.323,5 Km de malha rodoviária não pavimentada. Especificamente, somente na capital Rio Branco, conforme AMAC
(2018), há 500,5 km de 63 ramais não pavimentados com 2.313 famílias residentes, 30 escolas e 4 UBS que exercem atividades econômicas dos setores primários (produção de grãos, hortifrutigranjeiros, extrativismo, bovinos, peixes e madeireira) e sofrem prejuízos todos os anos pela intrafegabilidade no escoamento da produção no inverno amazônico (período chuvoso).
A utilização do agregado reciclado na pavimentação dos ramais de produção do setor primário, garante a trafegabilidade da produção evitando o aumento dos preços, fomenta a agricultura familiar gerando emprego e renda, reduz o impacto social garantindo o acesso a saúde, a educação e a segurança das famílias residentes e incentiva a ação de políticas públicas.
Dados estatísticos publicados sobre o Déficit Habitacional Brasileiro, segundo a Fundação João Pinheiro (2021) em parceria com o Ministério das Cidades, Banco Interamericano de Desenvolvimento (BID) e Programa das Nações Unidas para o Desenvolvimento (PNUD) apontam que o estado do Acre e a cidade de Rio Branco apresentaram um déficit de 23.285 (em 2019) e 15.796 (em 2015) unidades habitacionais, respectivamente, contemplando no levantamento habitações precárias, coabitações familiares, ônus excessivo (aluguel) e adensamento excessivo.
Dados da secretaria estadual de habitação do Acre (2018) relativos ao Programa Minha Casa Minha Vida (2009), por meio do cadastro estadual de habitação, mostrou a manifestação de interesse por moradia de 37 𝑚𝑖𝑙 habitações, em todo o estado. Entre 2011 e 2016, foram entregues 12.393 unidades habitacionais visando minimizar o déficit habitacional do estado. (ACRE, 2018) Levantamentos da Prefeitura Municipal de Rio Branco indicaram déficit habitacional de 46.048 moradias (em 2011) (RIO BRANCO, 2011)
A aplicação de agregados reciclados como matéria-prima na construção civil em matrizes de cimento Portland visando o atendimento às demandas habitacionais, incentiva o desenvolvimento sustentável reduzindo o impacto ambiental, fomenta a economia local gerando emprego e renda e possibilita a redução do custo da obra.
Este trabalho contribui para a base de conhecimento propondo uma alternativa para metodologia de quantificação direta de RCD, observando as três fases principais das obras (estrutura, alvenaria e acabamento) e seis categorias diferentes de edificações (residência de alto e baixo padrão, obras públicas, obras comerciais, prédio de múltiplos pavimentos e obras de reforma), o que não foi encontrado na
literatura. Além disso, a região da Amazônia brasileira carece de dados para a geração e composição de RCD, onde nenhum estudo de quantificação direta ou proposta de reciclagem foi realizado anteriormente.
Adicionalmente, não foi encontrada na literatura uma metodologia para obtenção, caracterização e aplicação de agregados reciclados de RCD com base na fase de construção. Assim, foi possível investigar a partir das misturas das amostras principais da fase de construção, a aplicação de dez amostras de diferentes composições de agregado reciclado em matrizes de cimento Portland e construção de pavimentos, abrangendo a sazonalidade da geração de resíduos. Neste sentido, este trabalho também é o primeiro a cobrir tal abordagem metodológica e aplicação de agregados reciclados de RCD na região amazônica.
1.2. Objetivos
1.2.1. Objetivo Geral
Investigar a viabilidade técnica, econômica e ambiental para a reciclagem dos resíduos sólidos de construção e demolição com fins de aplicação em construção civil e pavimentação em Rio Branco – Acre.
1.2.2. Objetivos Específicos
• Obter índices da geração e composição de resíduos de construção e demolição propondo uma metodologia alternativa para a quantificação direta do RCD, visando obter por classes um panorama quantitativo de massa de resíduos reaproveitáveis/recicláveis;
• Investigar a viabilidade técnica da utilização de agregados reciclados na construção civil e infra-estrutura para pavimentação;
• Averiguar as demandas sociais construtivas para habitação social e infra- estrutura para pavimentação considerando aspectos regionais;
• Propor dimensionamento para uma usina de reciclagem de RCD para a produção de agregados reciclados;
• Indicar contribuição para a viabilidade ambiental da reciclagem de RCD valorizando aspectos regionais;
• Analisar a viabilidade econômica da reciclagem de RCD, a partir da realização de um modelo de negócio com indicadores de Valor Presente Líquido - VPL, Taxa interna de Retorno - TIR, Índice de Lucratividade – IL, Payback simples e descontado;
• Propor ações e diretrizes para a aplicação dos produtos obtidos da reciclagem do RCD como matéria-prima para a construção e infra-estrutura – Plano de Gestão Eficaz e Eficiente para RCD em Rio Branco (AC).
1.3. Resumo Conceitual
A figura i.1 a seguir mostra-se o Resumo Conceitual do trabalho.
Figura i.1 Resumo Conceitual do Trabalho
De maneira geral, as obras de construção e reforma de diferentes tipologias construtivas geram resíduos reaproveitáveis e recicláveis nas classes A e B. Neste sentido, a pesquisa realizou o mapeamento da geração em Rio Branco (AC) com foco em obtenção de índices consolidados e a caracterização da composição do RCD. Em seguida, a pesquisa propôs a coleta e beneficiamento através de usina de reciclagem com vistas a utilização de agregados reciclados na construção civil e infra-estrutura para pavimentação observando parâmetros técnicos, econômicos e ambientais, com fundamento nas demandas sociais construtivas para habitação social e infra-estrutura para pavimentação considerando aspectos regionais. Por fim, apresentou-se um plano de ações e diretrizes visando uma gestão eficaz e eficiente para RCD em Rio Branco (AC).
OBRAS DE CONSTRUÇÃO E
REFORMA MAPEAMENTO DA GERAÇÃO
E CARACTERIZAÇÃO DO RCD
RESÍDUOS COLETAR E BENEFICIAR/
USINA DE RECICLAGEM AÇÕES E DIRETRIZES VISANDO UMA GESTÃO EFICAZ E EFICIENTE
APLICAR EM CONSTRUÇÃO CIVIL
APLICAR EM PAVIMENTAÇÃO LEVANTAR DEMANDAS DE
HABITAÇÃO SOCIAL
LEVANTAR DEMANDAS DE PAVIMENTAÇÃO
TÉCNICA ECONÔMICA AMBIENTAL
Referências
ABRECON. Relatório de Pesquisa Setorial 2014/2015. São Paulo, 2015.
_________. Resíduos da construção e demolição: geração de emprego e renda.
2016. Disponível em: < https://abrecon.org.br/residuos-da-construcao-e-demolicao- geracao-de-emprego-e-renda/ > Acesso em: 20 de agosto de 2019
ACRE. Manifestação por Moradias na Secretaria Estadual de Habitação - SEHAB.
Rio Branco - Acre, 2018a.
_________. ACRE em números 2017. Rio Branco - Acre, 2018b. Disponível em: <
http://acre.gov.br/wp-content/uploads/2019/02/acre-em-numeros-2017.pdf > Acesso em: 20 de agosto de 2019
AMAC. Relação de Ramais Não Pavimentados. Rio Branco: Associação dos Municípios do Acre, 2018.
BRASIL. Resolução CONAMA n° 307 de 5 de julho de 2002. Estabelece diretrizes, critérios e procedimentos para a gestão dos resíduos da construção civil. Publicado no D.O.U. nº 136 de 17 julho de 2002, seção 1, págs. 95-96, 2002.
CNT. Anuário CNT do Transporte 2020. Brasília: Confederação Nacional do Transporte. 2021. Disponível em: < https://anuariodotransporte.cnt.org.br/2020/ >
Acesso em: 23 de junho de 2021
FJP. Déficit Habitacional no Brasil 2016-2019. Belo Horizonte: Fundação João Pinheiro. Disponível em: < http://novosite.fjp.mg.gov.br/deficit-habitacional-no-brasil/
> Acesso em: 23 de junho de 2021
IBGE. Objetivos de Desenvolvimento Sustentável, Brasília: Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. 2021. Disponível em: < https://odsbrasil.gov.br/ > Acesso em:
22 de junho de 2021
RIO BRANCO. Plano Municipal de Habitação de Interesse Social de Rio Branco – PMHIS. Rio Branco: Secretaria Municipal de Desenvolvimento e Gestão Urbana.
2011.
SINAPI. Relatório de Insumos e Composições - Mai/21 – Não Desonerado.
Brasília: Caixa Econômica Federal. 2021. Disponível em: <
http://www.caixa.gov.br/site/paginas/downloads.aspx#categoria_738 >. Acesso em:
22 de junho de 2021.
1. Capítulo 1 Mapeamento da Geração de RCD e proposta de reciclagem na Amazônia Brasileira – Cidade de Rio Branco
C APÍTULO 1
MAPEAMENTO DA GERAÇÃO DE RCD E PROPOSTA DE RECICLAGEM NA AMAZÔNIA BRASILEIRA
- CIDADE DE RIO BRANCO1
1 Publicado na Revista Resources, Conservation & Recycling. v. 176, p. 105896, 2022 https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2021.105896
Resumo
Devido à escassez de jazidas de agregados na região da Amazônia Brasileira, cidades como Rio Branco (estado do Acre) contam com complexas operações logísticas para garantir seu abastecimento. Estas operações elevam substancialmente o custo dos agregados naturais e, juntamente com o seu impacto ambiental, justificam a reciclagem dos resíduos de construção e demolição (RCD) na região. Nesse cenário, o presente estudo investigou a quantificação e composição do RCD gerado na área urbana de Rio Branco e propôs uma usina de reciclagem para o município. Para isto foram realizadas visitas periódicas e sistemáticas aos canteiros de obras para formulação dos índices representativos para a geração e composição do RCD. Esses índices subsidiaram uma análise de viabilidade econômica da usina de reciclagem, bem como uma discussão sobre o impacto ambiental dessa usina no aterro de inertes atualmente utilizado em Rio Branco. Como resultado, foi encontrada uma geração de RCD por área construída de 0,22 t/m² para novas construções e 0,41 t/m² para reformas, com peso unitário de 0,98 t/m³ e 0,92 t/m³, respectivamente. De acordo com sua composi ção, 100%
do RCD foi considerado reutilizável e/ou reciclável. No período de 20 anos (1999 - 2018), foram gerados 3,2 milhões de toneladas de RCD na cidade, com média de 517 kg/(hab·ano). Os indicadores econômicos mostram viabilidade para a instalação de uma usina de reciclagem com capacidade de processamento de 90 t/h, melhorando os aspectos ambientais, econômicos e sociais do setor de construção na região.
Palavras-chave: Resíduos de construção e demolição. Geração de RCD.
Composição de RCD. Planta de Reciclagem de RCD. Viabilidade econômica.
1.1. Introdução
Resíduos de construção e demolição (RCD) são todos os resíduos gerados nos processos de construção, renovação, escavação ou demolição (Park & Tucker, 2017) (Wu, et al., 2014) (Yuan & Shen, 2011). A adoção de políticas públicas voltadas ao reaproveitamento ou reciclagem desses materiais é uma importante estratégia para minimizar os impactos de sua destinação inadequada ao meio ambiente e à sociedade.
Nesse sentido, a lei brasileira nº 12.305 (Política Nacional de Resíduos Sólidos) prescreve que cada município deve estabelecer políticas de gestão de RCD, além de garantir sua efetiva aplicação (Brasil, 2010). Mais especificamente, a Resolução nº 307 do Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA) regulamenta a gestão obrigatória do RCD em cada cidade, por meio da implementação de um plano estratégico e responsabilidades claras tanto para os geradores quanto para o governo local (Brasil, 2002).
Nas cidades localizadas na Amazônia brasileira, agregados naturais de qualidade são escassos devido à formação geológica da região. Por exemplo, na cidade de Rio Branco, estado do Acre, a areia extraída do leito do rio Acre é particularmente fina, abaixo dos limites recomendados pelas normas de concreto (ABNT, 2019) (Santos, 2015). Por sua vez, os agregados graúdos adotados na região são transportados por balsa através do rio Madeira (até abril de 2021 com a construção e abertura da Ponte sobre o rio Madeira) e rodovias por cerca de 300km, a partir do estado vizinho de Rondônia (Pedra Norte, 2020). Isso torna os agregados significativamente caros no estado do Acre (R$ 223,32 / m³), custando em média 42%
a mais do que em Rondônia (R$ 157,71 / m³) e 2,7 vezes do que no estado de Minas Gerais (R$ 82,03 / m³) (SINAPI, 2021a).
Os agregados finos e graúdos provenientes da triagem e beneficiamento do RCD (agregados reciclados) podem ser reinseridos no setor da construção civil.
Vários artigos afirmam o uso bem-sucedido de agregado reciclado em argamassas, concretos e pavimentos (Ginga, et al., 2020).
Nesse sentido, iniciativas de reciclagem de RCD, ainda incipientes no estado do Acre, poderiam solucionar os problemas relacionados à baixa qualidade da areia e ao alto custo da brita, além de mitigar o impacto ambiental promovido por sua
extração e transporte. Ao mesmo tempo, essas iniciativas poderiam reduzir os custos e impactos do descarte de RCD em aterros sanitários.
Vários países entendem a gravidade deste problema e adotam políticas para minimizar a geração de RCD com base nos 3Rs ou 4Rs (reduzir, reutilizar, reciclar e recuperar) (Esa, et al., 2017) (Lu & Yuan, 2011) (Bakshan, et al., 2017). O RCD representa mais de um terço do total de resíduos produzidos na União Europeia (UE), onde 368 milhões de toneladas foram produzidas em 2018 (exceto solo) (Comissão Europeia, 2021) (EUROSTAT, 2020). A gestão de RCD na UE é principalmente orientada pela diretiva 2008/98/CE, que visa a reciclagem, reutilização e redução da geração de resíduos (Comissão Europeia, 2021).
Na China, a geração de RCD foi de 1,13 bilhão de toneladas (em 2014), a maior do mundo, enquanto nos Estados Unidos, a geração é de cerca de 534 milhões de toneladas (em 2014) (Menegaki & Damigos, 2018). No Egito, pesquisadores apontam que não existe uma estrutura coerente capaz de agregar valor ao RCD, com políticas públicas voltadas principalmente para o seu descarte (Marzouk & Azab, 2014).
A reciclagem de RCD leva a reduções significativas nas emissões de gases de efeito estufa e no uso de energia, além de conservar o espaço do aterro (Marzouk
& Azab, 2014). No Brasil, de forma gradativa e tímida, iniciativas de reciclagem estão sendo adotadas por órgãos reguladores ambientais para a gestão de RCD (Rosado, et al., 2019). No entanto, a cadeia de reciclagem precisa ser coordenada de forma eficiente pelas partes interessadas municipais para alcançar uma gestão sustentável e eficaz (Asefi, et al., 2019) (Tan, et al., 2014).
O plano de gestão ideal de RCD compreende políticas e regulamentações abrangentes para a prevenção, separação, reciclagem, reutilização e descarte regular de resíduos (Río Merino, et al., 2010). As melhores práticas de gestão incluem taxas de descarte, métodos para avaliar o desempenho da gestão e, mais recentemente, tecnologias de informação orientadas para a gestão eficiente (Wu, et al., 2019b). Instrumentos econômicos, como impostos e taxas, podem ser adotados para equilibrar a viabilidade econômica da reciclagem de RCD (Zhao, et al., 2010).
Por meio da avaliação do ciclo de vida, sabe-se que o transporte, a triagem e o descarte do RCD contribuem fortemente para o seu impacto ambiental, que pode ser reduzido por meio da coleta seletiva ou triagem no local de geração. (Mercante, et al., 2012) (Wang, et al., 2018). A separação adequada do RCD é essencial para a
qualidade do agregado reciclado. Vários países como Dinamarca, Holanda e Alemanha alcançam boas taxas de reciclagem devido a políticas de triagem rígidas - aumentando assim a confiança do consumidor na qualidade do material (Silva, et al., 2019) (Brito & Silva, 2016).
As usinas de reciclagem RCD são geralmente classificadas como simples ou complexas. Os mais simples incluem britadeiras automatizadas, separadores magnéticos, telas e correias transportadoras (Vegas, et al., 2015). Por outro lado, as fábricas complexas, para resíduos altamente heterogêneos, incluem máquinas de trituração, telas e equipamentos de classificação (que podem envolver cabines de classificação manual, classificação por densidade, separador flutuante e/ou separador magnético) (Vegas, et al., 2015).
As estratégias de reciclagem de RCD são geralmente consideradas economicamente sustentáveis (Wu, et al., 2019a) (Coelho & De Brito, 2013a). As principais barreiras para iniciativas e investimentos eficazes de reciclagem são informações imprecisas sobre a geração de resíduos, planejamento inadequado das usinas de reciclagem e falta de incentivos fiscais (Dahlbo, et al., 2015). Nesse sentido, informações confiáveis sobre a geração de RCD são fundamentais para a formulação de estratégias de gestão bem-sucedidas (Wu, et al., 2014).
Nesse cenário, o presente trabalho investigou a quantificação e a composição do RCD de Rio Branco e propôs uma usina de reciclagem para atender a demanda do município. Para o efeito, foi estudada a situação do RCD através de um levantamento sistemático direto, correlacionando os canteiros de obras das diferentes categorias de edifícios com a qualidade e quantidade dos resíduos gerados. A partir dos dados coletados, índices representativos para geração de RCD foram determinados e uma planta de reciclagem foi proposta. A viabilidade econômica dessa planta foi então avaliada.
Este trabalho também propôs uma alternativa para metodologia de quantificação direta de RCD, observando as três fases principais das obras e seis categorias diferentes de edificações, o que não foi encontrado na literatura. Além disso, a região da Amazônia brasileira carece de dados para a geração e composição de RCD. Nenhum estudo de quantificação direta ou proposta de reciclagem foi realizado anteriormente. Além disso, tanto a metodologia quanto os resultados apresentados no presente trabalho podem ser usados como ponto de partida para futuros estudos nesta área. Eles podem ser usados por agentes públicos e privados
para apoiar políticas estratégicas para a gestão eficaz de RCD na Amazônia brasileira e nacional.
1.2. Objetivos
1.2.1. Objetivo Geral
Investigar a geração e composição dos resíduos de construção e demolição a partir dos canteiros de obras e propor uma usina de reciclagem para produção de agregados reciclados na cidade de Rio Branco – Acre.
1.2.2 Objetivos Específicos
• Obter a área total construída de edificações novas e reformas aprovadas no período de 20 anos (1999 – 2018);
• Determinar a geração e a composição do RCD propondo uma metodologia alternativa de quantificação direta do RCD de acordo com cada fase de execução da obra;
• Comparar a geração e a composição de RCD com dados consolidados na literatura;
• Propor dimensionamento para uma usina de reciclagem de RCD para a produção de agregados reciclados;
• Obter resultados para a viabilidade econômica da reciclagem do RCD, a partir da realização de um modelo de negócio com indicadores de Valor Presente Líquido – VPL, Taxa Interna de Retorno – TIR, Índice de Lucratividade – IL, Payback simples e descontado;
• Indicar contribuição para a viabilidade ambiental da reciclagem do RCD valorizando os aspectos regionais.
1.3 Materiais e Métodos
1.3.1 Visão Geral da Metodologia
A pesquisa foi realizada no perímetro urbano de Rio Branco, capital do estado do Acre, Brasil. Rio Branco é uma das maiores cidades da região amazônica brasileira, com uma população de 401.155 habitantes em 2018 (IBGE, 2018).
O projeto começou por recolher informação sobre as obras em curso (em 2018) e as realizadas nos últimos 20 anos. Não existe um padrão brasileiro para quantificar a geração de RCD. Assim, com base nos dados dos atuais canteiros de obras (tipo de edificação e fase de execução), foi elaborado um programa de coleta de amostras in loco. Essas amostras, por sua vez, permitiram a caracterização da geração e composição do RCD, que foi então extrapolado para englobar as duas últimas décadas. Por fim, todo esse conjunto de dados serviu de subsídio para o dimensionamento de uma usina de reciclagem de Rio Branco, avaliada economicamente e ambientalmente. A Figura 1.1 apresenta um fluxograma da metodologia adotada.
Figura 1.1 : Visão Geral da Metodologia
1.3.2 Informações sobre as obras de construção
Para levantar informações sobre as obras, em andamento e concluídas, examinou-se as Anotações de Responsabilidade Técnica (ARTs), alvará de execução de obras emitido pelo Conselho Regional de Engenharia e Agronomia (CREA) do Acre. Esses dados não são públicos e foram fornecidos a pedido da Universidade Federal de Ouro Preto por meio de ofício. Os dados da cidade de Rio Branco foram coletados no período de 20 anos (1999 - 2018).
Essas informações possibilitaram determinar a quantidade de área construída na cidade, em metros quadrados, a partir de seis tipos ou categorias de edificações (proposta por este autor): residência de baixo padrão, residência de alto padrão, prédio de múltiplos pavimentos, construções comerciais, construções públicas e reformas. A exceção das construções listadas em “reformas”, todos os restantes foram considerados construções novas.
1.3.3 Programa de amostragem
Para estabelecer o montante total e as características do RCD gerado na cidade em 2018, adotou-se uma abordagem de quantificação direta. Esta estratégia permite a medição experimental dos resíduos gerados em obras representativas em diferentes fases de execução. Essa abordagem direta tem a vantagem de representar melhor as particularidades regionais e a atualidade do estudo. Foi, portanto, preferido em oposição ao método de quantificação indireta, que considera índices predefinidos obtidos por outros autores (Ângulo, et al., 2011) (Mália, et al., 2011) (Souza, et al., 2004).
O método consistiu em medir o volume total de RCD gerado e sua composição diretamente no canteiro de obras. Esse volume foi posteriormente convertido em massa, a partir de seu peso unitário calculado.
Os métodos mais convencionais calculam a geração de RCD a partir de caçambas coletoras de entulho (ou contêineres), caminhões de transporte, locais públicos de descarte como lixões ou aterros por balanço de massa (Wu, et al., 2014) (Ângulo, et al., 2011) (Poon, et al., 2004) (Kartam, et al., 2004). Portanto, não costumam considerar a origem e/ou as diferentes categorias de construções, como o procedimento adotado no presente trabalho.
Para cada categoria de edificação, selecionou-se 3 diferentes estágios de execução: a) estrutura (fundações e superestrutura); b) Alvenaria (alvenaria/assentamento, argamassa de revestimento e contra-piso de concreto); e c) acabamentos (instalações, telhas cerâmicas, coberturas, pintura e serviços finais).
Para cada categoria de construção e fase de execução, foram visitados 4 canteiros de obras. Assim, no total, a metodologia proposta abrangeu 72 canteiros de obras: 4 empreendimentos de 6 categorias, em 3 fases de execução.
O estudo considerou uma amostra probabilística de canteiros de obras com a representação estatística da população. Esses locais foram selecionados visando uma distribuição espacial aproximadamente homogênea ao redor do perímetro urbano de Rio Branco. São apresentados na Figura 1.2. Os resíduos foram coletados com autorização das construtoras responsáveis por cada canteiro, a pedido da Universidade Federal de Ouro Preto por meio de ofício.
Figura 1.2 : Perímetro Urbano da cidade de Rio Branco, Brasil, e as obras visitadas
Fonte: Google Maps e Google Earth
Após a seleção dos canteiros de obras, iniciou-se a coleta de dados de campo, que consistiu em visitas periódicas para quantificação de caçambas coletoras (caçambas) e pilhas de entulho. As visitas decorreram entre 01/05/2018 e 30/04/2019. Cada obra foi visitada em um total de 24 vezes, com periodicidade semanal. Para calcular o volume total de RCD gerado em cada canteiro de obras, foram realizadas medidas geométricas de caçambas e pilhas.
Além disso, 24 amostras de RCD foram coletadas em cada local para determinação de sua composição e massa unitária. As amostras, com aproximadamente 200 dm³, foram obtidas com uma pá em pontos aleatórios dentro das caçambas e/ou pilhas. Posteriormente, foram encaminhados ao laboratório da Universidade Federal do Acre, onde foram separados de acordo com o tipo de
material e pesados para determinação da massa unitária. A massa unitária foi obtida em laboratório, por meio da pesagem do material em recipiente padrão de volume conhecido, conforme prescrito pela Norma Brasileira NBR NM 45 (ABNT, 2006). A Figura 1.3 mostra uma amostra já separada por tipo de resíduo e tamanho de partícula.
Figura 1.3 : Amostra de RCD de um canteiro de obras após a separação por classe e tamanho de partícula (Foto em maio/2018)
No presente trabalho, as avaliações de geração e composição levam em consideração as condições naturais do canteiro de obras. As amostras coletadas apresentaram, em média, teor de umidade de 10% para as fases de estrutura e alvenaria e 8% para a fase de acabamento. Sua caracterização completa será abordada no próximo capítulo.
1.3.4 Caracterização do RCD
A composição do RCD foi determinada usando processos de separação manual. Os materiais foram classificados nas classes A-D de acordo com a Resolução CONAMA nº 307 (Brasil, 2002):
• Classe A: argamassa, concreto e componentes cerâmicos (tijolos, blocos, telhas, revestimentos, etc.).
• Classe B: resíduos de gesso, latas e baldes vazios de tinta, plásticos, papel, papelão, metais, vidro e madeira.
• Classe C: resíduos sem tecnologias bem estabelecidas para reciclagem ou recuperação; e
• Classe D: resíduos perigosos, como tintas, solventes, telhas de amianto e óleos.
Os resíduos classe A compreendem os agregados reciclados normalmente adotados na construção civil. A composição desses resíduos está relacionada à categoria da edificação e ao estágio do canteiro de obras, e influenciará na qualidade geral do agregado reciclado. Isso ocorre porque o conteúdo de compósitos à base de cimento ou resíduos de cerâmica na composição de RCD pode alterar a qualidade dos concretos, argamassas e pavimentos (Silva, et al., 2019) (Yang, et al., 2020).
1.3.4.1 Índices de geração de RCD
A Tabela 1.1 apresenta as equações propostas pela pesquisa para o cálculo dos seguintes índices: geração de RCD por área construída (𝑖𝑓 - Eq. 1), a geração média por fase de execução (𝑖𝑒𝑝- Eq. 2), a geração média por categoria de construção (𝑖𝑏𝑡 - Eq. 3), a quantidade total de RCD gerado (𝑅 - Eq. 4), e a taxa de geração anual por habitante (𝜆 - Eq. 5).
Tabela 1.1 : Equações para índices de geração de RCD
Índice Equação Descrição Unidade Id.
geração de RCD por área
construída
𝑖𝑓= (Q ÷ 𝐴) Q: Massa de RCD¹
A: área construída² t/m² 1
