RECICLAGEM DOS RESÍDUOS DA CONSTRUÇÃO CIVIL:
SITUAÇÃO ACTUAL
A. P. GONÇALVES J. R. DOS SANTOS Jorge de BRITO F. A. BRANCO
Eng.ª Civil Assistente Professor Auxiliar Professor Catedrático
IST IST/ICIST IST/ICIST IST/ICIST
Lisboa Lisboa Lisboa Lisboa
SUMÁRIO
Esta comunicação relata de uma forma sucinta os principais trabalhos já desenvolvidos nos principais centros de pesquisa localizados no estrangeiro na área da reciclagem e reutilização dos resíduos da construção civil, a situação da normalização na mesma área, bem como um trabalho em desenvolvimento no IST no âmbito da caracterização dos resíduos provenientes de demolições, separação das suas componentes e reutilização dos mesmos na construção civil.
1. INTRODUÇÃO
Devido à facilidade de mobilização das populações e à explosão demográfica, uma forte corrente migratória converge para os grandes centros urbanos. Este fenómeno obriga a um consumo excessivo de recursos naturais os quais, inicialmente, poderiam parecer ilimitados. A maior parte dos materiais utilizados, no passado e no presente, encontram-se incorporados em edifícios e estradas. A acumulação destes materiais estima-se em 300 toneladas per capita nos países mais desenvolvidos, maioritariamente em betão armado [2]. Estima-se que a construção é responsável pelo uso de mais de metade dos recursos naturais existentes.
Por outro lado, o aumento das demolições, reabilitações de estruturas de betão e alvenarias, e a reconstrução de espaços urbanos vítimas de actividades de guerra e de catástrofes naturais (sismos) são uma realidade vigente. Este processo de construção / destruição gera um volume de resíduos enorme (50% do volume total produzido), provocando uma grande procura de terrenos
de vazadouro, cada vez mais difíceis de encontrar, para não falar da alteração e consequente destruição dos ecossistemas circundantes.
O mundo depara-se, pois, com dois grandes problemas: limitações ao crescimento devidas ao controlo que tem que ser imposto à produção de resíduos; exaustão de recursos naturais não renováveis [2].
Estima-se que, entre o ano de 1992 e o presente, o volume de resíduos da construção tenha triplicado [1], pelo que todas as entidades envolvidas neste problema terão que procurar saídas que certamente passarão pela reutilização desses resíduos na produção de novos betões ou noutro tipo de utilizações.
2. SITUAÇÃO NA UNIÃO EUROPEIA 2.1 Considerações introdutórias
A nível Europeu e nomeadamente nos países do Norte, têm sido feitos alguns progressos no que diz respeito à reciclagem de materiais provenientes de demolições e resíduos da construção. Alguns países têm já experiência acumulada pois iniciaram este processo no início dos anos 80. No entanto, em termos legislativos e de especificações pouco se tem feito. Alguns países têm as suas próprias especificações e outros procuram seguir as especificações existentes para inertes naturais o que, de uma forma geral, é pouco eficiente, uma vez que os limites exigidos dificilmente são atingidos por este tipo de inertes.
O que se verifica na Europa é um aproveitamento de inertes reciclados, principalmente como materiais de enchimento e de formação de camadas de base e de sub-base para estradas. No entanto, alguns destes países vão já um pouco mais além e têm feito alguns progressos no que diz respeito à aplicação destes inertes no fabrico de betões.
Por outro lado, os problemas relacionados com a extracção de inertes naturais também não param de crescer assim como os relacionados com a deposição em aterro de resíduos da construção. Ninguém quer ter um aterro nas proximidades da sua residência e estes problemas acentuam-se ainda mais nos grandes centros urbanos.
Grandes quantidades de matérias primas são consumidas pela indústria da construção mas, por outro lado, um significativo volume de resíduos é também produzido nas operações de demolição. As oportunidades para reciclagem nesta área são enormes. No entanto, pressões económicas, lacunas em termos técnicos no que diz respeito à informação técnica, assim como o conhecido conservadorismo da indústria da construção têm constituído barreiras óbvias.
É necessário promover acções para que se criem as oportunidades necessárias, tais como: • informação e sensibilização de todas as partes envolvidas;
• redefinição de responsabilidades;
• adaptação da experiência acumulada com os inertes naturais aos inertes reciclados; • tornar estes materiais competitivos para que este esforço não seja em vão.
Em termos económicos, a competitividade dos inertes reciclados passará por analisar a sustentabilidade dos inertes naturais e, deste modo, o seu preço, assim como os encargos relacionados com a recolha e transporte de resíduos e as taxas de deposição.
2.2 Experiências e resultados obtidos em países da União Europeia
2.2.1 Reino Unido [1]
No Reino Unido, a reutilização dos resíduos da construção ronda as 10 Mt por ano, a maior da Europa. Este volume representa cerca de 40 % dos resíduos da construção resultantes de demoli-ções (1993), mas é apenas aplicado essencialmente como materiais de enchimento. A utilização de inertes reciclados na elaboração de betão novo tem sido desencorajada pela lacuna existente nas especificações aplicáveis, ou seja, as existentes para produção de betões com inertes naturais. Por outro lado, estes 40 % representam unicamente cerca de 10 % das necessidades do país em termos de consumo de inertes, pelo que um dos objectivo governamentais é aumentar este valor. Assim, têm sido realizados estudos pelo Departamento do Ambiente de modo a serem estabeleci-das especificações e recomendações que possam ser consideraestabeleci-das pelo governo. Alguns dos resul-tados foram já implemenresul-tados pelo governo nas especificações para minerais, quer na Inglaterra, quer no país de Gales. Estas especificações dão indicações às autoridades regionais e aos industriais de inertes sobre quais os aspectos a atender de modo a assegurar o uso e fornecimento adequado, tendo sempre em consideração um balanço social, económico e ambiental compatível com os objectivos do desenvolvimento sustentável.
Como resultado da pesquisa levada a cabo, este departamento elaborou, em 1991, uma série de recomendações com a finalidade de aumentar e promover a utilização de inertes reciclados assim como aspectos importantes a ter em consideração na elaboração de futuras especificações, próprias para a utilização deste tipo de inertes.
No novo Plano para a Utilização de Minerais [4] para o fornecimento de inertes, as metas estabelecidas para a utilização de materiais secundários reciclados na Reino Unido são:
• 40 Mt/ano para 2001; • 55 Mt/ano para 2006. 2.2.2 Bélgica [1]
Tal como na maioria dos países da Europa, a Bélgica depara-se com os mesmos problemas em relação aos resíduos da construção e de demolições. No entanto, e em grande parte do seu território, este problema é acentuado.
De facto, a região da Flandres, com uma área de 13 512 km2 e uma densidade populacional elevada (425 hab./km2)1, situa-se no Norte da Bélgica e tem grandes carências de inertes naturais com excepção de duas pequenas regiões (figura 1). A produção anual de resíduos da construção e de demolições está calculada em cerca de 4.6 Mt, ou seja, 807 kg por ano e por habitante. Os pre-1 Valores actualizados a 1993
çoscorrentespararesíduosda construção e de demolições eram(preçosde1993)150a500 francos belgas (1 BEF ≈ 5 PTE) por tonelada a vazadouro mais 350 BEF de taxa ambiental por tonelada. Foram desenvolvidos diversos planos ambientais baseados numa política de Prevenção, Reciclagem e Reutilização (1991-1995), dos quais resultou uma nova legislação onde se proíbe o aterro de resíduos provenientes da construção. Por estas razões, existe na Flandres uma indústria de reciclagem completamente estabelecida. Em 1993, existiam já cerca de 40 instalações de reciclagem a funcionar em pleno (figura 1) e estima-se que, para esse mesmo período, 2 Mt de resíduos fossem recicladas por ano. Como meta para o ano de 1994, foi estabelecido que a reciclagem deveria atingir os 60 %.
Figura 1: Mapa da Bélgica, com indicação das centrais de reciclagem de inertes e das fontes de inertes naturais [1]
O sucesso atingido nesta região resultou do empenho de inúmeras iniciativas que envolveram o Ministério do Ambiente e Infraestruturas da Bélgica, associações de empresas relacionadas com a reciclagem de resíduos da construção, associações de empresas de construção e centros de estudos de pesquisa da construção de estradas, e da construção em geral entre outros.
Em 1997 verificou-se que já existiam cerca de 80 estações de reciclagem distribuídas por todo o território, as quais reciclaram cerca de 3 Mt/ano de resíduos, o que representava cerca de 75 % do total. A meta para o ano 2000 está estabelecida nos 75 %.
A Valónia (16 844 km2), situada na metade Sul da Bélgica, tem uma densidade populacional muito inferior, cerca de 190 hab./km2 (1993) e um elevado número de pedreiras dispersas por todo o território(figura1).Osvaloresestimados(em1993)paraaproduçãode resíduos eram de2 Mt/ano, o que representa cerca de 625 kg/hab./ano. Os custos variavam entre 80 e 300 BEF por tonelada de resíduos a vazadouro com uma taxa ambiental de 150 BEF a adicionar.
Embora o número de aterros para depósito deste tipo de resíduos seja muito limitado (14 na totalidade), em 1993 existia unicamente nesta região 1 central de reciclagem em operação. Como se pode concluir, existe um problema de deposição de resíduos que tinha que ser resolvido.
Em 1991, formou-se uma Associação constituída por elementos das autoridades regionais e representantes dos empreiteiros locais de acordo com o plano regional de resíduos existente, com o intuito de estabelecer uma adequada exploração dos depósitos a vazadouro existentes e o aproveitamento dos locais para depósito de solos não contaminados, promover a reciclagem e, por fim, encerrar e proceder à recuperação paisagística dos vazadouros. Outro objectivo fundamental era encerrar as pedreiras em funcionamento.
Em 1997, existiam ainda unicamente 10 centrais de reciclagem e diversos depósitos a vazadouro de entulhos. A percentagem de reciclagem era de apenas 25 %. No entanto, as autoridades continuavam a estabelecer para o ano 2000 o valor de 60 %.
Não há dúvida que nesses quatro anos foi feito algum progresso e que o esforço não foi em vão. No entanto, e certamente devido à existência de inertes naturais de forma abundante, o processo tem sido mais lento do que aquele que se verificou na Flandres. Os inertes reciclados produzidos são maioritariamente utilizados em obras hidráulicas como material de enchimento e de aterro (os de maiores dimensões) e para a construção de sub-bases em estradas. Unicamente a fracção 4/32 é utilizada para a produção de betões.
2.2.3 Espanha [1]
A produção de resíduos da construção em Espanha em 1990 era de 11 Mt/ano. O seu ponto alto foi atingido durante a construção do Espaço Olímpico em Barcelona. Os resíduos eram obtidos no próprio local já que provinham da demolição dos edifícios ali existentes, chegando a atingir as 1.5 Mt. Para este local chegaram também resíduos provenientes de outros pontos de demolição após uma rigorosa selecção. Foram produzidos no total 1 Mt de inertes reciclados, os quais foram utilizados na construção das estradas do Espaço Olímpico e em Auto-estradas.
2.2.4 França [1]
O sector da demolição em França produzia, em 1993, cerca de 25 Mt, das quais se estima que 10 a 15 Mt são recicláveis, ainda que apenas 20 a 30 % desse potencial estivesse efectivamente a ser reciclado. As empresas de produção de inertes adoptam uma política de selecção muito restrita para materiais resultantes de demolições. Mais de 90 % dos materiais processados estão à partida limpos de impurezas sendo 60 % betão e 33 % outros materiais. Os restantes 7 % são constituídos por diversas substâncias.
Em 1991, já existiam aproximadamente 20 empresas produzindo inertes a partir de materiais provenientes de demolições. O crescimento da reciclagem tem sido significativo. Em 1987 a produção era de 1.5 Mt, atingindo os 3 Mt em 1990. No entanto, este valor corresponde apenas a menos de 1 % das necessidades do país em termos de inertes. No que diz respeito à sua aplicação, esta destinava-se unicamente a fins rodoviários.
2.2.5 Dinamarca [1]
Na Dinamarca, têm sido feitos grandes estudos e mesmo projectos piloto financiados pelo ministério do Ambiente (figura 2). Aqueles iniciaram-se na década de 60 e hoje é um dado
adquirido que a reciclagem de inertes em ambientes secos é possível. Especificações para este tipo de utilização são dadas nas Recomendações Dinamarquesas para a reciclagem de betão em ambientes não agressivos [1].
Figura 2: Obra de arte antes e depois de ser demolida: os inertes foram reciclados e utilizados num projecto piloto, a Casa Reciclada [1]
Quando um betão é reciclado em meio agressivo, é fundamental assegurar que as consequentes reacções álcalis dos inertes não irão prejudicar a nova estrutura. Ensaios de aceleração mostram que existe o risco de ocorrerem expansões nocivas que conduzam à fendilhação. No entanto, estas expansões podem ser retardadas mediante a adição de cinzas volantes ao betão reciclado e do controlo da relação água / cimento (a/c ≤ 0.45). Os resultados dependem também da dimensão do grão do inerte reciclado (máximo 16 mm). Com uma percentagem de 20 % de inertes reciclados, mesmo quando estes inertes são fortemente reactivos, as expansões não dão origem a fenómenos de fendilhação. Quando a aplicação de inertes reciclados é feita em ambientes húmidos, surge ainda o problema da resistência aos ciclos gelo-degelo.
2.2.6 Alemanha [7]
Tal como acontece nas situações anteriormente referidas, as normas alemãs DIN referentes à utilização de inertes não fazem referência à possibilidade de inertes reciclados. No entanto, está em preparação uma especificação sobre a utilização de inertes reciclados no betão, a qual está a ser financiada pela associação Alemã de empresas de betão pronto.
Segundo este estudo, e de forma a poder controlar a influência destes inertes nos parâmetros de deformação do betão (módulo de elasticidade, retracção e fluência), os mesmos não poderão ser utilizados a 100 %. O documento em preparação abrangerá as fracções grossa e fina de inertes reciclados provenientes de betão endurecido. Segundo este, o uso da fracção fina reciclada não é permitido para as classes de exposição ambiental mais agressivas. Dada a fraca experiência com as areias recicladas, a posição tomada por esta especificação será sempre mais conservadora. 2.2.7 Portugal [1] [10]
Estima-se que, no nosso país, a produção de entulhos ronde os 10 Mt/ano. No que diz respeito a experiências de reciclagem destes materiais, existem alguns casos pontuais como por exemplo a
utilização de materiais provenientes de demolições efectuadas na zona da Expo, para a constituição de sub-bases de pavimentos rodoviários, e a reconstrução da base aérea de Monte Real [7] [10].
No que diz respeito à investigação realizada no nosso país, é de salientar um trabalho realizado pelo Prof. Joaquim Sampaio na central de betão pronto da Betopal. Aqui foi estudado o comportamento dos inertes provenientes de ensaios efectuados em provetes cúbicos de betão, tendo-se obtido os seguintes principais resultados [9]:
• os desperdícios de betão originam bons agregados reciclados grossos;
• devido ao elevado coeficiente de absorção de água, recomenda-se a substituição das partículas finas por inertes naturais;
• a trabalhabilidade e características físicas do betão de agregados reciclados é satisfatória, e apenas é necessário aumentar a água de amassadura para manter o nível de trabalhabilidade; • a menor resistência mecânica do betão de agregados reciclados é devida à maior razão a/c; • para a mesma quantidade de cimento e trabalhabilidade, o betão de agregados reciclados está
uma classe de resistência abaixo do obtido com agregados naturais.
A trabalhabilidade poderia ter sido conseguida através de plastificantes, em vez de se aumentar a água de amassadura. Dessa forma, a água não serviria de factor de redução da resistência mecânica do betão, ainda que se saiba não ser o único factor.
2.3 Normas europeias e controlo de qualidade
Encontram-se em elaboração pelo Comité Europeu de Normalização CEN, e para o mercado europeu, as normas europeias para materiais, as quais incluirão os resíduos. O objectivo principal do CEN é obter um conjunto de normas europeias denominadas EN as quais irão substituir as normas e especificações existentes nos diversos países que já possuem alguma experiência na reciclagem dos materiais provenientes de resíduos da construção.
Presentemente e por exemplo no Reino Unido, é prática corrente que os inertes reciclados, para serem utilizados, tenham que cumprir as normas existentes para os inertes naturais. Como é óbvio, esta é uma posição conservativa e coloca a utilização de inertes reciclados em desvantagem pois os métodos e critérios estabelecidos de aceitação e rejeição, salvo algumas excepções, foram desenvolvidos a partir da experiência com inertes naturais.
Por esta razão, nas novas normas europeias, para além das mesmas considerarem a hipótese de utilização de inertes reciclados, será necessário também incluir especificações para novos métodos de ensaios para materiais reciclados [4].
A Directiva Comunitária para produtos da Construção controlará a venda de todos os materiais da construção dentro da CE e, quando a utilização destes materiais for imposta (obrigatória), estes deverão estar obrigatoriamente de acordo com as normas europeias e deverão ser sujeitos a testes que posteriormente permitam atribuição da marca CE.
Deverão ser estabelecidos procedimentos de ensaios adequados de modo a permitir o aprovisiona-mento de inertes reciclados. No decurso deste processo, surgirão dificuldades a curto prazo,
conforme a adaptação vai avançando, mas existem benefícios consideráveis a longo prazo a obter com a utilização destes materiais e é na mira deste futuro que todas as dificuldades deverão ser ultrapassadas [4].
Todos estes procedimentos se encontram algo atrasados e os prazos estabelecidos para a imple-mentação destas normas foram já ultrapassados. Até este momento, foram publicadas unicamente duas Directivas Europeias referentes à classificação dos resíduos e a aterros.
Na Directiva 75/442/CEE, os resíduos da construção encontram-se classificados na categoria 17 00 00, de acordo com a lista de resíduos 94/3/CE. Esta Directiva é transposta para a legislação portuguesa na Portaria n.º 818/95 de 5 de Setembro, que aprova uma lista de todos os resíduos, designada por Catálogo Europeu de resíduos (CER).
A Directiva 1999/31/CE, do Concelho da União Europeia de 26 de Abril, relativa à deposição de resíduos em aterros, considera que importa incentivar a prevenção, a reciclagem e a valorização, em geral, dos resíduos utilizando materiais e energia recuperados, a fim de poupar recursos naturais e limitar a utilização dos solos. No que diz respeito à classificação dos resíduos, o Artigo 2º da Directiva define que resíduos inertes são aqueles que não sofrem transformações físicas, químicas ou biológicas importantes.
De acordo com o Artigo 4º desta Directiva, cada aterro deve pertencer a uma das seguintes classes [8]:
• aterro para resíduos perigosos; • aterro para resíduos não perigosos; • aterro para resíduos inertes.
É importante estar-se consciente de que a reciclagem a 100 % é praticamente impossível. No entanto, o importante é reciclar o máximo possível e, posteriormente, procurar saídas para a utilização daquilo que não pode ser reciclado. Um exemplo clássico desta situação é a micro sílica, a qual costumava ser tratada como um resíduo da indústria do aço. Para este produto foi encontrada um tipo de utilização e, neste momento, a sua procura no mercado é tão grande que por vezes a indústria do aço tem dificuldade em fornecer todos os seus clientes [5].
3. TRABALHO EM CURSO NO IST
Em Portugal, a extracção de inertes naturais e a descarga desordenada a vazadouro de detritos e entulhos provenientes da demolição do imobiliário urbano e industrial já deveriam ter obrigado à tomada de medidas urgentes. Para isso, é de extremo interesse a avaliação da actual produção de resíduos, das tendências evolutivas existentes, das propriedades e campo de aplicação de inertes reciclados na construção e de até onde e de que forma se poderá chegar no consumo de inertes reciclados.
A composição dos resíduos da construção civil é função da fonte que o originou e também do momento em que foi colhida a amostra. Nesta composição, podem aparecer componentes como:
asfalto, betão simples, betão armado, pedra britada, cascalho, madeira, tijolos hidráulicos, tijolos cerâmicos, vidros, papel e matéria orgânica, metais, tubos plásticos, areia, etc..
Através de um processo de separação e tratamento, podem-se obter, a partir dos resíduos da construção civil, inertes grossos (figura 3, à esquerda) ou finos a serem potencialmente utilizados na produção de betões aplicados em estruturas, pavimentos rodoviários e elementos pré-fabricados. A utilização de inertes reciclados para fins específicos depende de uma boa caracterização física e química dos mesmos, por exemplo quanto à forma, textura, granulometria, nível de impurezas, etc..
Uma vez que, à priori, os inertes reciclados têm características diferentes dos naturais, como por exemplo uma certa quantidade de argamassa aderida à sua superfície, é de extrema importância para a sua utilização a avaliação prévia das principais propriedades dos produtos obtidos a partir de inertes reciclados.
Está actualmente em desenvolvimento no Instituto Superior Técnico um trabalho de investigação, no âmbito de uma dissertação de doutoramento e de outra de mestrado, a integrar futuramente num projecto de investigação Europeu, tendo como principais objectivos:
• caracterizar os resíduos da construção em Portugal, mais particularmente na cidade de Lisboa, segundo as fontes geradoras;
• apresentar técnicas de separação das componentes do entulho;
• apresentar técnicas específicas de reciclagem dos resíduos da construção para a obtenção de inertes grossos e finos;
• caracterizar em termos de propriedades os inertes reciclados do entulho da construção civil; • avaliar o desempenho de betões e argamassas produzidos com inertes reciclados, bem como a
comparação das características destes produtos com as de similares produzidos a partir de inertes naturais;
• estabelecer padrões adequados para a utilização de inertes reciclados, dependendo do fim a que se destinam.
Figura 3: À esquerda, aspecto de inertes grossos obtidos após a trituração de elementos demolidos de betão e, à direita, equipamento de trituração e triagem de resíduos da construção Presentemente, estão a ser estudados métodos de separação das componentes dos resíduos da construção e ser projectados os primeiros ensaios de caracterização dos resíduos. Inicialmente,
tentar-se-á a separação dos resíduos através de técnicas baseadas na densidade dos materiais. Por exemplo, a colocação dos resíduos num tanque contendo água permite a emersão à superfície de produtos menos densos como madeira e papel. Além disso, técnicas electromagnéticas de separação utilizadas na indústria mineira serão ensaiadas. A caracterização dos resíduos será feita inicialmente por percentagem em peso, após a recolha de várias amostras oriundas de diferentes zonas e tipos de construção da cidade de Lisboa.
Futuramente, serão efectuados ensaios de caracterização dos inertes reciclados, bem como uma avaliação, também por intermédio de ensaios, do desempenho de argamassas e betões obtidos a partir de inertes reciclados. Este trabalho contará com o apoio da empresa “LOBBE DERCONSA”, especializada na recolha e transporte ao local de vazadouro de resíduos sólidos. Adicionalmente, a empresa possui meios mecânicos para trituração e triagem dos resíduos (figura 3, à direita), essenciais para a obtenção de inertes reciclados.
4.REFERÊNCIAS
[1] Demolition and Reuse of Concrete and Masonry. Third International RILEM Symposium, Chapman & Hall, 1993, 534 p.
[2] Domingos, J., “O Desenvolvimento Sustentável”, Ingenium, 1994, n.º 79, Lisboa, pp. 85-94. [3] Recycling of Demolished Concrete and Masonry. RILEM Technical Committee 37-DRC,
Chapman & Hall, 316p.
[4] Use of Waste and Recycled Materials Aggregates: Standards and Specifications. London, HMSO, 1995, 59p.
[5] Prefabrication facing the new century. International Symposium, 1997 Helsinki, pp. 147-163.
[6] Reuse of Demolition Waste - Volume II. Second International RILEM Symposium, Chapman & Hall, 1998.
[7] Cóias e Silva, V.; Brasão Farinha, M., “A Reciclagem e a Valorização dos Entulhos da Construção e Demolição de Edifícios como Primeiro Passo para uma Construção Sustentável”, Ingenium, 1994, n.º81, pp. 63-75.
[8] Directiva 1999/31/CE de 26 de Abril de 1999: Deposição de Resíduos em Aterros. 1999. [9] Sampaio, J., “Recycled Concrete Obtained of Waste Concrete Produced in Ready Mixed
Concrete Plant of Betopal - Betões Preparados, SA in Oporto”, Congresso ERMCO 98 (Organização Europeia para o Betão Pronto), Lisboa, 1998.
