Braz. J. of Develop.,Curitiba, v. 6, n. 9, p. 73121-73128, sep. 2020. ISSN 2525-8761
Estudo do comportamento mecânico através da incorporação de filler de
granito no concreto
Study of the mechanical behavior through the incorporation of granite filler
into concrete
DOI:10.34117/bjdv6n9-680
Recebimento dos originais: 26/08/2020 Aceitação para publicação: 29/09/2020
Ana Laura Stringhini Corrêa
Engenheira Civil
Instituição: Universidade Regional Integrada do Alto Uruguai e das Missões – URI, Campus Santo Ângelo/RS, Brasil
e-mail: anascorrea20@gmail.com
Leonardo Lunkes Wagner
Mestrando no programa de Pós-graduação em Meio Ambiente e Tecnologias Sustentáveis pela Universidade Federal da Fronteira Sul, Cerro Largo- RS,
Brasil
e-mail: leonardolunkeswagner@gmail.com
Nelson Seidler
Mestre em Engenharia civil pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul, professor do curso de Engenharia Civil da Universidade Regional Integrada
do Alto Uruguai e das Missões – URI, Campus Santo Ângelo/RS e-mail: seidler@san.uri.br
RESUMO
Estima-se que a cadeia de ações da construção civil seja responsável pelo consumo de cerca de 50% dos recursos naturais disponíveis e, por essa razão, o descarte correto dos resíduos gerados é de enorme importância para amenizar o impacto ambiental causado. A incorporação de fíler de granito na obtenção do concreto se mostra favorável, em termos de resistência a compressão e tração, bem como melhoramento de coesão e consistência da mistura, além de redução na exsudação do concreto no estado fresco. Somado a isso, a utilização destes resíduos, no meio produtivo de concreto, ajudara na destinação final deste produto, diminuindo assim o passivo ambiental decorrente dos resíduos sólidos gerados em sua obtenção e utilização. Este trabalho buscou desenvolver os principais conceitos da incorporação de resíduo de corte de granito no concreto a partir de uma revisão bibliográfica.
Palavras-chave: Matéria prima; Construção civil; Fíler de granito. ABSTRACT
It is estimated that the civil construction action chain is responsible for the consumption of about 50% of the available natural resources and, for this reason, the correct disposal of generated waste is of enormous importance to mitigate the environmental impact caused. The incorporation of granite fillers to obtain concrete is favorable, in terms of resistance to compression and traction, as well as improved cohesion and consistency of the mixture, in addition to a reduction in the
Braz. J. of Develop.,Curitiba, v. 6, n. 9, p. 73121-73128, sep. 2020. ISSN 2525-8761 exudation of concrete in its fresh state. In addition, the use of these residues in the concrete production environment will help in the final destination of this product, thus reducing the environmental liabilities resulting from the solid residues generated in its obtaining and use. This work sought to develop the main concepts of incorporating granite cutting waste into concrete from a literature review.
Keywords: Raw material; Civil construction; Granite filler.
1 INTRODUÇÃO
De acordo com Benite (2005), a construção civil é reconhecida como uma das atividades de maior pegada ecológica em nosso planeta. Segundo dados das Nações Unidas (2007), a construção consome 40% de toda energia, extrai 30% dos materiais do meio natural, gera 25% dos resíduos sólidos, consome 25% da água e ocupa 12% das terras. A busca pela sustentabilidade do campo da construção civil e a preservação máxima do meio ambiente tem fomentado e impulsionado cada vez mais pesquisas voltadas para o emprego de agregados reciclados, oriundos de resíduos de construção de diversos materiais.
Ainda que a construção civil consuma abundantemente agregados de todos os tamanhos e características, estes que, são materiais naturais não renováveis e estão se tornando escassos em algumas regiões do país dada a demasiada extração, tem como capacidade principal a incorporação dos mais diferentes materiais em suas misturas, traços, modo de aplicação, etc.
O material que mais atrai ao uso de novas adições é o concreto. A norma ABNT NBR 6118:2014 atribui o termo “concreto estrutural” para se referir a todas as formas de aplicação do concreto como material estrutural. Portanto, pode-se dizer que o concreto estrutural é amplamente empregado na construção civil devido às várias vantagens que ele oferece, como a capacidade de adaptar-se a quase todos os locais e situações, garantindo assim a vida útil das edificações através do seu desempenho e durabilidade.
Entre os diversos materiais utilizados na construção civil que geram resíduos, estão as rochas ornamentais. Atualmente, as principais rochas ornamentais exploradas pela indústria da construção civil são o mármore, granito, ardósia, arenito, basalto, gnaisse e quartzitos.
O objetivo desse trabalho é reunir alguns dos principais conceitos da inserção de resíduos da construção civil com foco na adição do fíler de granito, trazendo algumas vantagens de sua utilização.
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2 MATERIAL E MÉTODOS
A partir de revisão em periódicos, anais de congresso e livros, desenvolveu-se uma revisão bibliográfica sobre os principais conceitos e temas que abordam sobre a incorporação de resíduos da construção civil no concreto.
3 O CONCRETO
“Durante as fases de execução dos projetos de construção civil é possível constatar a presença de um material comum a todas as obras, que é o concreto. Este material vem sendo usado há várias décadas para construção de estruturas, revestimentos e assentamento de materiais cerâmicos. ” (SANTOS; AZEREDO; VENEU, 2020)
O concreto é o material mais utilizado na construção civil que, obtido da mistura de agregados e pasta de cimento, forma um material com a estrutura heterogênea com propriedades físicas determinadas pelos materiais utilizados em sua produção. A ABNT NBR 6118:2014 define concreto estrutural como “Termo que se refere ao espectro completo das aplicações do concreto como material estrutural. ”
Atualmente é o material mais usado na construção de estruturas de edificações e grandes obras viárias como pontes, viadutos, passarelas, etc. Seu emprego é conhecido em todo o mundo, sendo que a estrutura de concreto armado em ambientes não agressivos, dura mais de cem anos e sem manutenção (BOTELHO, 2006).
De acordo com Mehta e Monteiro (2014), o desenvolvimento do concreto está intimamente ligado ao estudo de sua microestrutura. O estudo da microestrutura do concreto permite uma melhor caracterização de cada constituinte e de seu relacionamento com os demais. Desta forma, identificam-se mecanismos responsáveis pela resistência, estabilidade dimensional e durabilidade das misturas, permitindo que se atue de maneira a melhorar as características dos concretos.
Outra característica importante é a facilidade de execução de elementos estruturais que ele oferece por conta da sua capacidade de moldagem, que permite ao concreto tomar as mais variadas formas e tamanhos. Isso se deve a sua consistência plástica, que faz com ele possa fluir nas fôrmas. (MEHTA e MONTEIRO, 2014).
Segundo Gonçalves (2000) a adequada proporção dos materiais, o controle das características do concreto fresco bem como os cuidados com o lançamento e cura dos concretos definem as propriedades do concreto endurecido.
Aliadas às questões ambientais, do ponto de vista tecnológico, as exigências referentes ao desempenho de concretos, tanto mecânico quanto a durabilidade, são crescentes com o
Braz. J. of Develop.,Curitiba, v. 6, n. 9, p. 73121-73128, sep. 2020. ISSN 2525-8761 desenvolvimento de novos materiais de construção e as estruturas de concreto armado são expostas há ambientes cada vez mais agressivos e com formas mais esbeltas. (FREITAS et al., 2020.)
Uma estrutura constituída por um concreto bem dosado e executado apresentará resistência aos agentes agressivos, desde que tenha espessura adequada ao previsto em norma e, consequente, em projeto.
4 ADIÇÕES NO CONCRETO
Pode-se acrescentar que além das características citadas anteriormente, o concreto pode ser sustentável. Isso se deve à sua habilidade de aceitar incorporações de resíduos e subprodutos diversos em sua composição.
Nos dias de hoje, têm-se as adições minerais mais comumente utilizadas oriundas do beneficiamento de resíduos gerados em processos industriais. As adições podem ser consideradas, em geral, em forma de pó, incorporadas no cimento ou no concreto e tem como principal função prover características melhores ao produto final.
De acordo com Dal Molin (2011) as adições modificam a estrutura interna da pasta de cimento hidratada e da zona de transição agregado/matriz, promovendo uma redução na porosidade capilar do concreto, além de diminuir o calor de hidratação e, consequentemente, as fissuras de origem térmica.
Uma das adições utilizada no concreto é o fíler, este, podendo ser de origem natural ou obtido a partir do processamento de materiais orgânicos. A adição do fíler às misturas de concreto influencia diretamente nas propriedades, como a trabalhabilidade, a massa específica, a permeabilidade, a capilaridade, a exudação e a tendência à fissuração. Sua granulometria é muito similar à do cimento Portland.
5 RESÍDUOS DE CONSTRUÇÃO CIVIL
Segundo Cincotto (1988), um dos setores com maior potencial para absorver os resíduos sólidos industriais é a indústria da construção civil. Isto se deve basicamente à necessidade de redução do custo da construção, pelo grande déficit habitacional baixa renda nacional, além da grande quantidade de matéria prima e da diversidade dos materiais empregados na produção.
Os Resíduos da Construção Civil (RCC) são compostos por diferentes matérias de construção utilizados no setor como concretos e argamassas, materiais cerâmicos, rochas, solos, areia argila, asfalto, materiais ferrosos, madeiras e outros materiais, como papel, papelão, plásticos e borracha (CARNEIRO et al1, 2001).
Braz. J. of Develop.,Curitiba, v. 6, n. 9, p. 73121-73128, sep. 2020. ISSN 2525-8761 A reciclagem de resíduos na forma de materiais e componentes para a construção civil tem sido uma alternativa bem-sucedida em diversos casos, gerando à sociedade uma série de benefícios como a redução do volume de matérias-primas extraídas da natureza, a redução do consumo de energia na produção de materiais e a diminuição na emissão de poluentes (KAZMIERCZAK et all, 1996).
Assim, a reciclagem através da reutilização ou recuperação dos resíduos ou de seus constituintes é uma das formas mais atraentes de solucionar os problemas de destino final dos resíduos, tanto do ponto de vista empresarial como dos órgãos de proteção ambiental.
Segundo o United Nations Environment Programme o grande aumento populacional registrado nas últimas décadas, em todo mundo, e consequente incremento das atividades da construção civil, resultou em grandes volumes de RCC (UNEP, 2011).
De forma geral, os RCC são vistos como resíduos de baixa periculosidade, sendo o impacto causado pelo grande volume gerado. Contudo, nesses resíduos também há presença de material orgânico, produtos químicos, tóxicos e de embalagens diversas que podem acumular água e favorecer a proliferação de insetos e de outros vetores de doenças (KARPINSK, 2009).
6 CORTE DO GRANITO
De acordo com Grillo (2010), os granitos englobam um grande grupo de rochas silicatadas (ígneas ácidas, intermediárias e básicas, tanto em origem plutônica e/ou vulcânicas; granitos, sienitos, monzonitos, dioritos, charnoquitos, diabásicos, basaltos e etc.).
Os granitos são produzidos em blocos e mais utilizados em placas e/ou ladrilhos polidos. As cores destas rochas são determinadas pelos seus constituintes mineralógicos e os minerais que formam os granitos são definidos por associações variáveis de quartzo, feldspatos, micas, piroxênios e anfibólios com diversos minerais acessórios em proporções reduzidas.
Segundo Navarro (2006) “os valores dos índices físicos estão inter-relacionados.” Por exemplo, quanto menor a densidade para granitos de uma mesma linhagem, tanto maior pode se estimar o volume de espaços vazios existentes na rocha. Sendo maior o volume de espaços vazios, maior será a porosidade aparente, e, possivelmente, a porosidade efetiva. Com maior porosidade efetiva, que traduz a existência de poros e/ou cavidades intercomunicantes, maior será a absorção d’água esperada para a rocha e provavelmente menor a sua resistência físico-mecânica.
De acordo com Leal e Almeida (1999), o estado nacional possui cerca de 300 indústrias minerados de blocos e 6 mil beneficiadoras (marmorarias), onde o perfil destas empresas são de micro e pequeno porte. Justamente em consequência deste fato e juntamente com a dificuldade de
Braz. J. of Develop.,Curitiba, v. 6, n. 9, p. 73121-73128, sep. 2020. ISSN 2525-8761 importar equipamentos com grande precisão, há uma defasagem do processo de beneficiamento dentro das marmorarias nos cortes de blocos que gera grandes perdas em relação a empresas europeias.
Para Freire e Motta (1995), em serrarias produzindo chapas de 20mm de espessura, 20 a 25% do bloco é transformado em pó. Este pó gera problemas econômicos (transporte e estocagem por exemplo) e ambientais se descartado incorretamente no meio ambiente.
O granito, assim que submetido à moagem, gera agregados de ótima qualidade. Segundo Santos et al (2012), são resistentes, têm baixa porosidade e absorção de água e não reagem com os álcalis do concreto de cimento Portland. Segundo Gonçalves et al (2002), são geradas aproximadamente cerca de 165.000 toneladas de resíduos de corte de granito (RCG) por ano no Brasil.
Associando as atraentes propriedades do granito à necessidade de inserção do vasto universo do apelo ambiental na indústria que mais degrada o meio ambiente, surge então a possibilidade de utilizar RCG na produção de concretos sustentáveis. Em se tratando da pedra ornamental, esta pode ser inserida nos traços de concreto como agregado miúdo, graúdo ou como fíler. Neste estudo, manipulou-se a mistura com o fíler extraído da moagem das pedras.
7 CONCLUSÃO
O trabalho apresentou os principais conceitos e normas sobre a quantidade, tipos e a inserção de resíduos de construção civil. Também mostrou que ainda que a construção civil demande muito dos recursos naturais, ela proporciona essa possibilidade de poder reinserir materiais em seu meio novamente, de forma que suas propriedades finais sejam também aproveitadas.
Assim, sendo baseado em estudos experimentais com diferentes teores de resíduo incorporado ao concreto, o uso dos RCG como adição pode ser viável tecnicamente, além de que, sua incrementação no concreto seria uma forma de se obter menor agressão ao meio ambiente.
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REFERÊNCIAS
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6118: Projeto de estruturas de
concreto — Procedimento. Rio de Janeiro, 2014.
BENITE, Anderson. Emissões de carbono e a construção civil. Disponível em: http://www.cte.com.br/imprensa/2011-02-27-emissoes-de-carbono-e-a-construcao-civ/.
Acessado em 15/05/2019.
BOTELHO, Manoel Henrique Campos. Concreto armado, eu te amo, para arquitetos. São Paulo: Edgard Blucher, 2006.
CARNEIRO, A. P., BRUM, I. A. S., CASSA, J. C. S. Reciclagem de entulho para produção de
materiais de construção. Caixa Econômica Federal. Salvador: Editora UFBA, 2001.
CINCOTTO, M . A ; AGOPY AN, V.; FlORINDO, M. C. O gesso como material de construção-
composição química. Tecnologia de Edificações, IPT- Divisão de Edificações Editora PINI, São
Paulo 1988, p. 53-56.
DAL MOLIN, Denise CC. Adições minerais. ISAIA, GC. Concreto: Ciência e Tecnologia. São Paulo: IBRACON, 2011.
FREIRE, A. S.; MOTTA, J. F. M.; Potencialidades para o aproveitamento econômico de
rejeito de serragem de granito. In: Rochas de Qualidade: Granitos, Mármores e Pedras
Ornamentais, São Paulo, ed. 123 jul/ago, 1995, p. 98-108.
FREITAS, P. V. et al. Influência de altos teores de microssílica nas propriedades do concreto no estado fresco e endurecido. Brazilian Journal of Development, v. 6, n. 2, p. 5859–5868, 2020.
GONÇALVES, Jardel Pereira. Utilização do resíduo de corte de granito (RCG) como adição
para produção de concretos. Disponível em: https://lume.ufrgs.br/handle/10183/1676. Acesso
em 19 jun. 2019.
GONÇALVES, et al. Avaliação da influência da utilização do resíduo de corte de granito
(RCG), como adição, em propriedades mecânicas do concreto. Disponível em:
https://www.lume.ufrgs.br/bitstream/handle/10183/31641/000346322.pdf?sequence=1 . Acesso em 15 mai. 2019.
GRILLO, Karin Verônica Freitas. Análise comparativa da aderência de tipos rochosos
assentados com três argamassas. Disponível em:
<http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18132/tde-02122010105216/publico/dissertacao_karin.pdf> . Acesso em: 26 mai. 201
KARPINSKI, L. Al; PANDOLFO, A.; REINEHER, R; GUIMARÃES, J.C.B; PANDOLFO, L.M; KUREK, J. Os resíduos da indústria da construção civil e Quantificação da geração de resíduos de construção e demolição. IN: Gestão Diferenciada De Resíduos Da Construção Civil. Porto Alegre: edipucrs, 2009, Cap. 1, p.15-69 ; e Cap 4, p.104-112.
Braz. J. of Develop.,Curitiba, v. 6, n. 9, p. 73121-73128, sep. 2020. ISSN 2525-8761 KAZMIERCZAK, C. S. Desenvolvimento de Componentes para a construção civil a partir de
resíduos da indústria calçadista - metodologia. In. Reciclagem e reutilização de resíduos como
materiais de construção civil. São Paulo, 25 - 26 Nov. 1996. São Paulo: ANTAC, 1996.
LEAL, G.; ALMEIDA, R., Rochas brasileiras a gosto dos italianos. In: Exportar&Gerência, ed. 10, jul/1999, p. 18-24.
MEHTA, Povindar K; MONTEIRO, Paulo J. M. Concreto: estrutura, propriedades e materiais. 1 ed. São Paulo: Pini, 1994.
NAVARRO, F.C. Anisotropia da resistência à compressão uniaxial e dilatação térmica linear
de rochas para revestimento. Tese de doutorado em Instituto de Geociências Exatas –
Universidade Estadual Paulista – Júlio de Mesquita Filho, 2006.
SANTOS, Robson A. et al. Argamassa com substituição de agregado natural por resíduo de
britagem de granito. Revista Holos, Rio Grande do Norte, v. 5, p. 125-135, nov. 2012. Disponível
em: http://www2.ifrn.edu.br/ojs/index.php/HOLOS/article/view/1119/604. Acesso em: 15/05/2019.
SANTOS, F. S. DOS; AZEREDO, P. H. DE A.; VENEU, D. M. Avaliação de concreto sustentável contendo teores de resíduos de agregados reciclados. Brazilian Journal of Development, v. 6, n. 7, p. 45457–45471, 2020.
UNITED NATIONS ENVIRONMENT PROGRAMME (UNEP), Buildings and Climate
Change: Status, Challenges and Opportunities, lead authors P. Huovila, M. Ala-Juusela, L.
Melchert, and S. Pouffary, 2007, UNEP Sustainable Buildings and Climate Initiative, Paris. Acesso em 14 jul 2020.
UNITED NATIONS ENVIRONMENT PROGRAM (UNEP). Towards a Green Economy:
Pathways to Sustainable Development and Poverty Eradication, 2011. Disponível em
