ANÁLISE DA INFLUÊNCIA, NAS PROPRIEDADES FÍSICO- MECÂNICAS, DA SUBSTITUIÇÃO FRACIONÁRIA DO AGREGADO
MIÚDO POR AREIA DE FUNDIÇÃO EM BLOCOS DE CONCRETO
Richard Rabello Junior (1), Elaine Guglielmi Pavei Antunes (2)
UNESC – Universidade do Extremo Sul Catarinense (1)richardrabellojr@hotmail.com, (2)elainegpa@unesc.net
RESUMO
Devido à ascensão da alvenaria estrutural como processo construtivo no país, por apresentar algumas vantagens em relação a outros processos construtivos, e pelo aumento na demanda de recursos naturais, é inerente estudar novos materiais e/ou novas técnicas, obtendo assim novas composições e reutilizando como matéria prima, materiais que posteriormente seriam descartados. Estudos já realizados indicam que é possível a utilização da Areia de Fundição para fabricação de blocos de concreto para pavimentação reduzindo assim o seu descarte no meio ambiente.
O presente trabalho visa reutilizar este material adicionando diferentes concentrações de 6 e 12% e substituindo cerca 25% da areia pela areia de fundição fenólica. O método usado considerou a caracterização dos materiais, logo em seguida, sua dosagem, e então realizada a moldagem dos blocos com auxílio de misturador e vibro prensa. Após 28 dias como recomenda a ABNT NBR 6136:2014 os corpos de prova foram submetidos aos ensaios de análise dimensional, compressão axial e absorção de água.
Depois de analisados os resultados concluiu-se que não é possível à utilização deste resíduo para fabricação de blocos de concreto, uma vez que, a resolução n°26 do conselho estatual de meio ambiente não autoriza o seu uso devido a sua classificação como resíduo classe II A – não inerte.
Palavras-chave: Areia de Fundição Fenólica; Blocos de Concreto; Reuso de materiais.
1. INTRODUÇÃO
No Brasil a alvenaria como processo construtivo surgiu na década de 1960, pois, até então a alvenaria estrutural era vista como um processo construtivo “frágil”. A falta de normatização que garantisse segurança e padronização foi um dos motivos dessa visão de fragilidade do sistema (MOHAMAD, 2014).
Devido a programas habitacionais como, por exemplo, o Minha Casa Minha Vida (MCMV), do Governo Federal, o sistema construtivo alvenaria estrutural teve um enorme impulso, e assim obteve maior reconhecimento no país, especialmente, devido a suas diretrizes de racionalização (TAMAKI, 2014).
A alvenaria estrutural apresenta algumas vantagens em relação a outros processos
construtivos, principalmente aos tradicionais, dentre os quais se podem citar como exemplo a diminuição no tempo da construção, menor diversidade de materiais e mão de obra, facilidade de se coordenar, controlar e fiscalizar (HOFFMANN et al.
2012). Segundo Hoffmann et al. (2012) a alvenaria estrutural
“Este passou a contar com blocos com precisão dimensional e maiores resistência, utilização de elementos pré-moldados em janelas e escadas. Da mesma forma, quando o comparado com estruturas de concreto armado, o sistema tem se apresentado com custo mais competitivo em edificações de até 12 pavimentos, além de ser um sistema racionalizado. (HOFFMANN et al., 2012, p.02)”.
Dentre os blocos de alvenaria estrutural destaca-se o bloco de concreto.
(MEDEIROS, 1993).
A definição de blocos de concreto segundo Medeiros (1993) pode ser descrita como:
É a unidade de alvenaria constituída pela mistura homogênea, adequadamente proporcionada, de cimento Portland, agregado miúdo e graúdo, conformado através de vibração e prensagem, que possui dimensões superiores a 250x120x55 mm (comprimento, largura e altura) (MEDEIROS, 1993, p.4).
A ABNT NBR 6136:2014 define o bloco vazado de concreto simples como
“componente para execução de alvenaria, com ou sem função estrutural, vazado nas faces superior e inferior, cuja área líquida é igual ou inferior a 75% da área bruta”.
O bloco de concreto possui uma superfície áspera o que melhora a aderência com a argamassa de revestimento, tem um melhor desempenho acústico, com adição de cimento a argamassa o bloco adquire maior resistência, em relação ao todo o bloco de concreto possui uma ótima relação custo benefício comparado com outros tipos de blocos. No entanto, seu desempenho térmico não é elevado, se movimenta mais necessitando de cuidados especiais nas juntas de dilatação, mas sua maior desvantagem é em relação ao seu peso, que se comparado, por exemplo, com o bloco cerâmico ele é cerca de três vezes mais pesado o que diminuindo bruscamente o manuseio e a produção no canteiro de obras, encarecendo a mão de obra (FERREIRA, 2011).
Hoje, mais do que nunca, existe uma enorme necessidade de estudar novos materiais para reduzir os impactos no meio ambiente, principalmente na construção civil que segundo o CBCS (Conselho Brasileiro de Construção Sustentável) o setor é o que consome a maior parte dos recursos naturais do Brasil (CBCS, 2014).
Portanto com o aumento contínuo pela demanda de recursos, e, paralelamente, com o aumento do uso do sistema construtivo alvenaria estrutural torna-se bastante pertinente estudar novos materiais e/ou inovações acerca de seus componentes e, neste estudo, com ênfase em blocos de concreto, estudar novas composições e novos traços unitários que tendem a melhorar algumas das propriedades desses blocos é inerente ao sistema construtivo alvenaria estrutural.
O material escolhido para estudo é a Areia de Fundição Fenólica (ADF), um resíduo gerado através dos processos metalúrgicos de desmoldagem de peças metálicas.
Este é o principal resíduo das indústrias de fundição cujo setor descarta demasiadamente. Só no Brasil, cerca 2,8 milhões de toneladas de areia de fundição por ano (GOUVEA E WINCZKIEWICZ, 2014). Na região de Criciúma - SC este número chega a 500 toneladas. A maioria é depositado em aterros ou descartado de forma incorreta no meio ambiente (SCHEUNEMANN, 2005).
A inserção deste material nos blocos de concreto é uma das soluções para o reuso da ADF Fenólica. Estudos já realizados com a utilização deste material para fabricação de blocos de concreto para pavimentação (pavers), apresentaram resultados satisfatórios na resistência a compressão em traços com substituição de 4 e 16% do agregado miúdo por areia de fundição ( BARUFFI et al., 2015).
Este estudo visa avaliar a inserção de ADF em blocos de concreto estruturais através da adição e por substituição do agregado miúdo.
2. MATERIAIS E MÉTODOS
Os procedimentos experimentais desta pesquisa são descritos pelo fluxograma apresentado na Figura 1.
Figura 1: Fluxograma.
Fonte: Autor, 2018
2.1 MATERIAIS
Com o intuito de alcance de uma qualidade satisfatória de produção dos blocos, o reconhecimento dos materiais utilizados, agregados e aglomerantes é fundamental (FERNANDES, 2013).
Para todas as composições e ensaios apresentados neste trabalho foi usado, segundo classificação da ABNT NBR 5733:1991, o Cimento Portland CP V – ARI, do qual sua massa específica aproximada a 3,09 g/cm³, conforme especificação do fabricante. O uso deste cimento deve-se a resistência inicial mais alta, fato que possibilita a sua desforma em menos tempo, além da ABNT NBR 6136:2014 orientar seu uso.
Como agregados miúdos foram utilizados tanto uma areia oriunda de rio, com mineralogia quartzosa, proveniente de jazida localizada em Araranguá – SC, quanto o pedrisco, uma material proveniente de uma empresa de britagem localizada em Sombrio – SC. Ambas granulometrias dos agregados foram determinadas de acordo com ABNT NBR NM 248:2003, com peneiras definidas pela ABNT NBR NM ISO 3310-1:2010, a fim de atender as especificações da ABNT NBR 7211:2009, onde sua faixa granulométrica encontra-se a partir da peneira com abertura de malha de
4,8 mm em diante para o pedrisco e a partir de 2,4mm para a areia respectivamente como mostrado na Figura 2.
Figura 2: Curvas granulométricas dos agregados Areia e Pedrisco.
Fonte: Autor, 2018
As massas específicas foram obtidas seguindo o ensaio prescrito pela ABNT NBR NM 52:2009. Já para a determinação das massas unitárias dos materiais, usou-se como base os ensaios da ABNT NBR NM 45:2006.
Toda a água utilizada nas dosagens foi proveniente do abastecimento público, atendendo as especificações da ABNT NBR 15900-1:2009.
O aditivo utilizado nos traços foi um aditivo plastificante, que segundo o fabricante tem por finalidade reduzir a absorção de água, melhorar a textura das peças e reduzir a fissuração. Cabe salientar que não foram adicionadas novas quantidades de aditivos nas composições dos traços a fim de avaliar a máxima significância da substituição dos agregados pelo resíduo. Limitando-se apenas a quantidade de 1ml para cada 1Kg de cimento.
2.1.1 AREIA DE FUNDIÇÃO FENÓLICA (ADF)
O resíduo foi coletado em um dos cilos no interior da empresa de fundição localizada em Morro da Fumaça – SC, do qual é descartado segundo a própria empresa cerca de 30 toneladas ao mês deste material em aterros. Este é proveniente do processo de jateamento das peças de fundição (IPAT/UNESC, 2014). A Figura 3 mostra uma imagem da areia descartada de fundição fenólica.
0,00 20,00 40,00 60,00 80,00 100,00
<0,15 0,15 0,3 0,6 1,2 2,4 4,8 6,3
Porcentagem Retido Acumulado
Diâmetro dos grãos
Areia Pedrisco Limite inferior Zona ótima infetior Zona ótima superior
Figura 3: Areia de Fundição.
Fonte: Autor, 2018
Assim como os agregados, é importante submeter o resíduo á alguns ensaios, para sua melhor caracterização. Diante disto a ADF fenólica foi caracterizada com base nos seguintes ensaios: Ensaio de Granulometria, ensaio de Difração de Raios X, Lixiviação, Massa Unitária e Massa específica. Os ensaios de massa específica e massa unitária seguiram as diretrizes da DNER-ME 085:1994 e ABNT NBR NM 45:2006.
2.1.2 GRANULOMETRIA A LASER
Como a ADF fenólica é um material com número elevado de finos, optou-se por fazer uma análise granulométrica a laser deste material.
O ensaio foi realizado pelo Instituto de Engenharia e Tecnologia (IDT/UNESC), o equipamento usado foi da marca CILAS modelo e 1064 e sua distribuição granulométrica é apresenta na Figura 4.
Figura 4: Distribuição Granulométrica da ADF Fenólica.
Fonte: IDT/UNESC, 2018
2.1.3 DIFRAÇÃO DE RAIOS X
Por meio da Difração de Raios X – DRX o Instituto de Engenharia e Tecnologia (IDT/UNESC) analisou a mineralogia da ADF Fenólica. A Figura 5 apresenta a mineralogia da ADF Fenólica.
Figura 5: Mineralogia da Areia de Fundição Fenólica.
Fonte: IDT/UNESC, 2018
2.1.4 LIXIVIAÇÃO
Observando a crescente preocupação com as questões ambientais, a ABNT NBR 10004:2004, visa classificar os resíduos sólidos, identificando todo o processo ou atividade em que lhes deu origem, e através disto comparar com outros resíduos em que o impacto ao meio ambiente já são conhecidos.
A ABNT NBR 10004:2004 classifica os resíduos sólidos como classe I – Perigosos, classe II – Não perigosos, classe II A – Não inertes e classe II B – Inertes (ABNT NBR 10004,2004).
Para obter-se esta classificação é necessário seguir a ABNT NBR 10005:2004 que fixa os requisitos exigíveis para a obtenção de extrato lixiviado de resíduos sólidos, visando diferenciar os resíduos como classe l – perigosos - e classe II – não perigosos.
Como a empresa fornecedora da ADF Fenólica concedeu previamente o ensaio de classificação do resíduo feito pelo Instituto de Engenharia e Tecnologia (IDT/UNESC) no ano de 2014, onde caracterizou o resíduo como não tóxico e não
perigoso - classe II, dos quais os valores são apresentados na Tabela 1, priorizou-se realizar apenas o ensaio de solubilização regido pela ABNT NBR 10006:2004 que o classifica como classe II A – não inertes e classe II B – inertes.
Tabela 1: Valores referentes ao ensaio do Lixiviado.
Parâmetros Inorgânicos
Parâmetros Resultados (mg/L) VMP 10004:2004 (mg)
L.Q
Arsênio <0,01 1 0,01
Bário <0,01 70 0,01
Cádmio <0,005 0,5 0,005
Chumbo <0,01 1 0,01
Cromo Total <0,01 5 0,02
Fluoreto Interferente 150 0,1
Mercúrio <0,001 0,1 0,001
Prata <0,01 5 0,01
Selênio <0,01 1 0,001
Fonte: IDT/UNESC, 2014
Notas: L.Q : Limite de qualificação
VMP : Resolução ABNT NBR 10004:2004
2.1.5 MASSA ESPECÍFICA E MASSA UNITÁRIA
Para determinação da massa unitária foi usado como base a ABNT NBR NM 45:
2006, que como já citado no item 2.1 é determinado através de um recipiente com volume conhecido a massa em que o material possui por volume.
Para determinar a massa específica foi usada como base a DNER-ME 085:1994 a qual determinada a massa específica de cimentos e solos finos.
2.2 MÉTODOS
2.2.1 BLOCOS
O traço referencial empregado para este trabalho foi um traço usualmente
confeccionado pela empresa parceira, uma vez que já existem estudos de dosagem em torno deste traço.
Para os blocos com areia de fundição diferentes composições foram adotadas.
Substituição da a areia por ADF Fenólica e a adição da ADF Fenólica na composição.
De acordo com o que foi apresentado no referencial teórico, Baruffi et al. (2015) verificou que a substituição em 4 e 16% da ADF por agregado miúdo apresentou resultados de compressão superiores em relação aos blocos usados como referencia em sua pesquisa. Baseado nisto, foram desenvolvidos traços com substituição de 25% da areia por areia de fundição, e traços com adição de 6 e 12%
na mistura, relativamente ao volume dos agregados substituídos, a fim de avaliar as características físico-mecânicas desta substituição e adição nos blocos de concreto.
Os traços com adição de ADF Fenólica foram chamados de traço A e traço B. O traço A é aquele em que foi adicionado a quantidade de 6% em relação ao volume de areia na mistura, ou seja, foram adicionados cerca de 5 litros de ADF Fenólica ao traço. O traço B será aquele em que foram adicionados cerca de 12% em relação ao volume de areia na mistura, ou seja, foram adicionados cerca de 10 litros de ADF Fenólica ao traço.
O traço com substituição de ADF Fenólica será chamado de traço C. O traço C é aquele em que foi substituída a quantidade de 25% em relação ao volume de areia na mistura, ou seja, foram substituídos cerca de 10 litros de areia por ADF Fenólica.
A Tabela 2 apresenta as composições de todos os traços empregados neste trabalho.
Tabela 2 – Traços utilizados na pesquisa.
Cimento (Kg)
Areia (Kg)
Pedrisco (Kg)
ADF Fenólica (Kg)
Água (A/C)
Aditivo (ml) Traço
Referência
1 4,56 4,29 - 0,41 1
Traço A 1 4,56 4,29 0,17 0,41 1
Traço B 1 4,56 4,29 0,34 0,45 1
Traço C 1 3,42 4,29 0,68 0,41 1
Fonte: Autor, 2018
O armazenamento dos materiais é de extrema importância para a fabricação dos blocos. Para evitar que a umidade alcance os materiais, eles são estocados preferencialmente em locais cobertos, sendo o cimento a fim de evitar o contato com o solo é mantido sobre estrados de madeira.
Conforme exposto na Figura 6, os equipamentos usados para a fabricação dos blocos foram da marca Storrer, um misturador horizontal de modelo M-250/M-400 com capacidade máxima de 550 Kg e um tempo de mistura de 90 segundos, e uma vibro prensa modelo ST-1 com capacidade de formar 10 blocos por minuto.
Figura 6 – a) Misturador; b) Vibro prensa
Fonte: Autor, 2018
A dosagem foi realizada manualmente conforme a Figura 7 a), os materiais foram despejados em uma padiola e em seguida encaminhados ao misturador, na sequência foram adicionados a água e o aditivo à mistura.
Depois de pronta a mistura, ela foi despejada automaticamente sobre um compartimento de armazenamento, em seguida é liberada a quantia necessária para a fabricação de uma tábua contendo a quantidade de blocos desejados. Após isso a mistura já dosada caiu sobre um recipiente que é responsável por espalhar a mistura sobre o molde inferior. Espalhada a mistura o molde superior foi acionado, o qual prensou o produto na forma.
Assim que vibrados e compactados, liberou-se a retirada dos moldes, e por sua vez os blocos foram destinados a um local onde foi realizado o processo de cura, durante 24 horas foi feita a molhagem por meio de mangueiras, e só depois então, os blocos foram remanejados para o local de estocagem. A Figura 7 b) e Figura 7 c)
apresentam o processo de cura e estocagem dos blocos respectivamente.
Figura 7 - a) Dosagem da mistura; b) Processo de cura; c) Estocagem dos Blocos.
Fonte: Autor, 2018
3. CARACTERIZAÇÃO BLOCOS
3.1. INSPEÇÃO VISUAL
Todos os blocos foram observados seguiram todas as diretrizes da ABNT NBR 6136:2014, que menciona que os blocos devem ser fabricados e curados de modo que adquira um concreto homogêneo e compacto, os lotes devem ser identificados e armazenados em paletes, para que não prejudiquem sua qualidade. Os blocos devem possuir arestas vivas e não podem apresentar trincas, fraturas e quaisquer defeitos que prejudiquem o seu assentamento e resistência.
3.2. ANÁLISE DIMENSIONAL
No que diz respeito ao comprimento, largura e altura dos blocos, devem respeitar a norma ABNT NBR 6136:2014 levando em consideração uma tolerância de ±2,0mm para largura e ±3,0mm para comprimento e altura. A espessura mínima de parede deve se encontrar acima de 25,0mm como especificado pela norma.
Os limites para as dimensões mínimas dos furos também devem ser respeitadas, obtendo-se valores superiores aos 70,0mm. Os procedimentos de ensaio respeitaram a ABNT NBR 12118:2013 que descreve os procedimentos de ensaio para os blocos de concreto.
3.3. ABSORÇÃO DE ÁGUA
Os ensaios de absorção de água seguiram também como diretriz a ABNT NBR 6136:2014 e a ABNT NBR 12118:2013 e seguiram-se em duas etapas: Secagem e Saturação. A ABNT NBR 12118:2013 expõe que os valores máximos para a absorção devem estar entre os intervalos de 10% para a individual e 8% para a média das amostras.
3.4. COMPRESSÃO AXIAL
O ensaio de resistência a compressão dos blocos de concreto foi realizado segundo a ABNT NBR 12118:2013, juntamente com a ABNT NBR 6136:2014.
3.5. CARACTERIZAÇÃO DO EXTRATO SOLUBILIZADO
Seguindo a ABNT NBR 10006:2004, foram trituradas amostras dos traços A, B e C dos blocos confeccionados aos 28 dias e então encaminhados para o Instituto de Engenharia e Tecnologia (IDT/UNESC) e então submetidos aos ensaios prescritos por esta norma.
4. RESULTADOS E DISCUSSÕES
4.1. CARACTERIZAÇÃO DOS AGREGADOS
Os resultados dos ensaios realizados de massa unitária, massa específica e dimensão máxima dos agregados dos blocos com diferentes traços são apresentados na Tabela 3.
Tabela 3: Caracterização dos agregados Areia e Pedrisco.
- Areia Pedrisco
Massa Específica (g/cm³) 2,63 3,02
Massa Unitária (g/cm³) 1,71 1,61
Dimensão Máxima do Agregado (mm) 2,4 4,8
Fonte: Autor, 2018
Para ambos os materiais, tanto areia como pedrisco, suas dimensões máximas de agregado, se enquadraram segundo classificação de norma como agregados miúdos.
4.2. CARACTERIZAÇÃO ADF FENÓLICA
O ensaio de granulometria da ADF Fenólica indicou valores médios de 36,52μm de diâmetro das partículas, um diâmetro de 68,08μm a 90% e diâmetro de 9,14μm a 10%.
Para determinação da massa específica da ADF Fenólica como já visto no item 2.1.5 tomou-se como base a DNER-ME 085:1994. Como o material atingiu a faixa superior de graduação do frasco de Le Chatelier, sua massa específica pode estar acima de 2,550 g/cm³.
Os valores das massas unitárias compactas e soltas conforme ABNT NBR NM 45:
2006 são apresentados na Tabela 4.
Tabela 4: Valores de massas unitárias compactas e soltas da ADF.
Massa unitária ADF
Compacta 1,09
Solta 1,02
Fonte: Autor, 2018
Já para o ensaio de Solubilização das amostras com o resíduo, os resultados apresentaram uma concentração de Fenol superior ao permitido em todas as amostras analisadas conforme expõe a Tabela 5. O que indica a classificação do resíduo como sendo de classe II A – não inertes.
Tabela 5: Valores das concentrações de Ferro e Fenol nas amostras. (continua)
Amostra Análise Unidade LQ Resultado VMP (1)
ADF Fenólica
Ferro (solubilizado) mg/L 0,01 0,02 0,03 Fenóis (Solubilizado) mg/L 0,005 0,07 0,01 Traço
A
Ferro (solubilizado) mg/L 0,01 <0,01 0,03 Fenóis (Solubilizado) mg/L 0,005 0,06 0,01
Tabela 5: Valores das concentrações de Ferro e Fenol nas amostras. (conclusão)
Amostra Análise Unidade LQ Resultado VMP (1)
Traço B
Ferro (solubilizado) mg/L 0,01 0,02 0,03 Fenóis (Solubilizado) mg/L 0,005 0,18 0,01 Traço
C
Ferro (solubilizado) mg/L 0,01 0,01 0,03 Fenóis (Solubilizado) mg/L 0,005 0,38 0,01
Fonte: (IDT/UNESC, 2018).
Notas: L.Q : Limite de qualificação.
VMP: Resolução ABNT NBR 10004 – Anexo G – Padrões para ensaio solubilizado.
Estes resultados indicam que o resíduo pode apresentar propriedades como:
biodegradabilidade, combustibilidade ou solubilidade em água.
4.3. BLOCOS
Para a análise dimensional usou-se a ABNT NBR 12118:2013 como referência. E como mencionado pelo item 3.2 algumas medidas de tolerância devem ser observadas. Todos os blocos usados neste trabalho ficaram de acordo com a ABNT NBR 6136:2014, e os valores médios dos blocos referência e com traços A, B e C são representados na Tabela 6.
Tabela 6: Análise dimensional dos blocos referência e com traços A, B e C.
BLOCOS LARG.
(mm)
ALT.
(mm)
COMPR.
(mm)
ESPESS.
LONG. (mm)
ESPESS.
TRANSV.
(mm)
MÍSULAS (mm)
MENOR FURO
(mm)
BLOCOS REF.
VALORES 140,84 187,66 391,33 28,79 28,45 46,01 83,26
DESV.P 0,45 0,70 0,67 2,31 1,26 3,32 4,86
BLOCOS A
VALORES 140,66 189,28 390,94 27,74 27,84 47,26 85,18
DESV.P 0,61 1,56 1,64 0,24 0,53 1,09 0,70
BLOCOS B
VALORES 141,19 188,35 391,39 27,70 27,79 46,51 85,79
DESV.P 1,15 1,32 1,02 0,22 0,44 2,17 1,02
BLOCOS C
VALORES 141,34 187,13 391,50 27,99 27,95 47,10 85,36
DESV.P 1,37 1,92 0,84 0,33 0,36 1,33 1,34
Fonte: Autor, 2018
A tabela 7 exibe os valores obtidos da absorção de água de todos os traços e observa-se que todos os valores obtidos ficaram abaixo dos valores limites impostos
pela ABNT NBR 6136:2014 que são de 10% individual e 8% para a média.
Tabela 7: Valores de absorção dos blocos Traços Blocos Absorção de
Água (%)
Média (%)
Desvio padrão (%) Traço
Referência
7 7,77
6,80 0,92
13 5,93
19 6,70
Traço A
11 7,44
6,56 0,87
12 6,53
14 5,70
Traço B
5 6,98
6,25 0,83
6 5,34
11 6,43
Traço C
10 5,15
5,71 0,58
11 6,31
12 5,67
Fonte: Autor, 2018
Para os ensaios de compressão axial os valores são expostos na Figura 8. Nota-se que os valores médios de resistência aumentam de acordo com a maior quantidade de resíduo na mistura, contudo ainda ficam abaixo dos valores de resistência do traço referência. A análise estatística constatou que a variável resíduo interfere nos valores de absorção de água em todos os traços, comparados com os blocos com traço referência.
Figura 8: Valores de resistência média dos blocos.
Fonte: Autor, 2018
Além de interferir na absorção de água, também foi evidenciada por meio de análise estatística que apenas os blocos com 6 e 12% de areia de fundição interferem nos
5,10
3,57
3,98 4,77
0,00 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00
Blocos Referência
Blocos com adição de 6%
Blocos com adição de
12%
Blocos com substituição
de25%
Resistência (Mpa) Blocos Referência
Blocos com adição de 6%
Blocos com adição de 12%
Blocos com substituição de25%
resultados de compressão axial comparados aos blocos referência.
Introduzindo os valores dos desvios padrão, e analisando os blocos com substituição de 25% com os de referência, pode-se perceber que a variável resíduo não interfere na resistência, uma vez que pertencem a mesma faixa de valores. Isso também ocorre com os blocos com adição de 6 e 12% em relação aos blocos com substituição de 25%.
Depois de conhecidos os valores de resistência individuais dos blocos, foi necessário o cálculo da resistência característica (fbk) dos blocos de cada lote. A NBR 6136:2014 indica o uso da seguinte fórmula: fbk,est 01= 2 [𝑓𝑏(1)+𝑓𝑏(2)+...𝑓𝑏(𝑖−1)
𝑖−1 ]-
fbi; sendo i=n/2 (se o numero de corpos de prova for par). Não deve ser tomado com fbk est. valor inferior a fbk(1) multiplicado pelo valor do coeficiente ψ, apresentado na tabela 5 da NBR 6136:2014 em função da quantidade de blocos da amostra que no caso, todas as amostras que foram rompidas usou-se 8 blocos, sendo assim nosso ψ=0,93. Os valores da resistência característica á compressão de fbk est. de todos os blocos deste estudo é apresentado na Figura 9.
Figura 9: Resistência característica á compressão.
Fonte: Autor 2018
Para o fbk est. pode-se perceber que mesmo aqueles blocos em que a resistência média apresentou valores superiores á 4Mpa, que isso não ocorreu com o fbk est., já que ele considera os blocos com menor resistência em seu cálculo. Os blocos referência por apresentarem fbk est. maior que 4Mpa, são classificados como blocos de classe B, com função estrutural. Como o desvio padrão dos blocos com resíduo
4,38
2,27
2,95 3,11
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5
Blocos Referência
Blocos com Adição de 6%
Blocos com Adição de 12%
Blocos com Substituição de
25%
Resistência fbk est.
Blocos Referência Blocos com Adição de 6%
Blocos com Adição de 12%
foi maior que o desvio dos blocos referência, seu fbk est. apresentou valores menores que 4Mpa, sendo assim, classificado segundo a ABNT NBR 6136:2014 como Blocos classe C com ou sem função estrutural. Os blocos do traço A e B, ficaram com classificação de blocos classe C sem função estrutural por apresentarem fbk est. menor que 3Mpa. Já os blocos com traço C ficaram segundo classificação como classe C com função estrutural.
5. CONCLUSÃO
Através das especificações regidas pela ABNT NBR 6136:2014, foram realizados os ensaios de análise dimensional, absorção de água e resistência à compressão nos blocos.
Para compressão axial os blocos com 25% de substituição, apresentaram valores de resistência média dentro do desvio padrão dos blocos referência. Porém seu fbk ficou baixo dos 4Mpa, o classificando-os como blocos classe C, mas com função estrutural pois seu fbk est. ficou em torno de 3,11 Mpa. Para os blocos com traços A e B, em que foram adicionados 6 e 12% de ADF Fenólica a mistura o seu fbk est.
ficou abaixo dos 3Mpa de resistência, classificando-os como blocos classe C, sem função estrutural.
Para a absorção de água, os blocos com resíduo tiveram menores valores em comparação com os blocos referência. A maior diferença se apresentou nos blocos com traço C, chegando até 1,09% menor em média, e com desvio padrão de 0,34%
menor. O que é um resultado satisfatório, uma vez que os valores foram decaindo com o acréscimo de resíduo na mistura.
Na análise dimensional, por serem fabricados com as mesmas máquinas e métodos, todos os blocos atenderam as especificações de norma.
Como o resíduo após ser caracterizado e classificado como um resíduo classe II A – não inerte, pela ABNT NBR 10004:2004 se torna inapto para uso em blocos de concreto, uma vez que, a resolução n°26 do CONSEMA (Conselho Estadual de Meio Ambiente), autoriza o uso deste resíduo para a fabricação de artefatos de concreto, apenas quando este resíduo é classificado como classe II B – inerte.
Os resultados obtidos demonstraram que não é possível o uso da areia de fundição fenólica para fabricação de blocos de concreto, uma vez ele foi classificado como
classe II A – não inerte, mesmo que algumas características como compressão axial, análise dimensional e absorção de água, atenderam as diretrizes de norma.
RECOMENDAÇÕES PARA TRABALHOS FUTUROS
Algumas sugestões de pesquisa que podem contribuir com o estudo de viabilidade da utilização de areia de fundição para fabricação de blocos de concreto.
Repetir o ensaio de lixiviação, segundo a ABNT NBR 10005:2004, com o resíduo em que foi realizado o processo de recuperação, conforme a ABNT NBR 10004:2004;
Elaborar novas composições com diferentes teores de adição e substituição areia de fundição pelo agregado miúdo;
Aprofundar o estudo em relação à absorção de água, alcançando a porcentagem máxima de substituição ou adição de areia de fundição em que os valores de absorção continuam diminuindo;
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