Inservible tire in civil construction - coprocessing in cement furnaces and
paving with asphalt-rubber.
JORNADA, Eduarda Campos da1; LAUXEN, Ricardo²; MASUTTI, Mariela Camargo³
RESUMO
A má gestão do descarte do lixo gera impactos no meio ambiente e na qualidade de vida da sociedade, porém existe a possibilidade de reverter este cenário com algumas soluções paliativas, como a reutilização dos resíduos gerados pelas indústrias. O reaproveitamento de resíduos é uma das estratégias para solucionar a problemática, trazendo benefícios para a sociedade e amenizando o impacto ao meio ambiente. A construção civil é uma das principais geradoras de impactos ambientais, tendo em vista que produz resíduos desde o processo de fabricação dos materiais. Então, com o intuito de reduzir esta geração exacerbada, utilizam-se soluções como o reaproveitamento de pneus inservíveis, que é o pneu produzido para indústria automobilística e se torna ocioso após um tempo de uso definido de acordo com seu modelo. As tecnologias direcionadas para a reutilização do pneu inservível na construção civil, neste artigo, são: o coprocessamento em fornos de cimenteiras e pavimentação com asfalto-borracha. O objetivo em ambos procedimentos é a reutilização ambiental correta para o resíduo inservível, com o descarte adequado é possível amenizar o desequilíbrio ecológico e ambiental. Através de pesquisas bibliográficas podem-se observar as propriedades do pneu inservível e os resultados de sua utilização na construção civil. As técnicas analisadas são promissoras, pois servem para o desenvolvimento tanto ecológico, como econômico e social. O método de coprocesamento é uma maneira eficaz de reduzir o armazenamento incorreto de pneus inservíveis e o método do asfalto-borracha demonstra vantagens na pavimentação em relação ao asfalto comum, pelo fato de apresentar maior durabilidade e resistência.
Palavras-chave: Impacto Ambiental. Resíduos. Reaproveitamento.
ABSTRACT
The poor managment of waste disposal causes impactos on the enviroment and on the quality of society life, however there is a possibility of reverting the scenario with some paliatives solutions, like the reuse of waste generated by industry. The reuse of these wastes is a strategy to solve the problem, brings benefits to society and mitigates the impact on the environment. The civil construction is one of the main generators of ambiental impacts, considering that it produces residues since the process of materials fabrication. So, in order to reduce this exacerbated generation, we use solutions like the reuse of inservible tires, that is the tire produced for the automobislistic industry and becomes idle after a right time according there model. The technologies directed to the reuse of inservible tires in civil construction, in this article, are: co-processing in cement kilns and paving with asphalt-rubber. The objective of both procedures is the correct environmental reuse of waste, with the right discarte is possible to reduce the ecological and environmental imbalance. Through bibliographic researches we can observe the properties of the inservible tires and the results of his utilization in civil construction. The technics analised are promising, because they serve to the ecologic, economic and social development. The method of co-processing is an efficient way to reduce the wrong storage of inservible tires, while the method of asphalt-rubber demonstrates advantages in the pavement in relation to common rubber, for the fact of present more durability and resistence.
Key-words: inservible tire, co-processing, asphalt-rubber..
1
Acadêmica do Curso de Engenharia Civil da Universidade de Cruz Alta. E-mail: eduardacj@hotmail.com ² Professor da Universidade de Cruz Alta. E-mail: rilauxen@unicruz.edu.br
1 INTRODUÇÃO
O mau gerenciamento do descarte do lixo é um problema iminente e com tendência crescente do século XXI, gerador de impactos progressivos ao meio ambiente. Este crescimento se deve à produção exacerbada de resíduos e atinge diversas áreas, desde toda a cadeia produtiva até o poder público. A partir de novas perspectivas pode-se reverter o atual cenário, com estratégias e técnicas específicas é possível reduzir a quantidade de resíduos inservíveis inseridos na natureza. Essas soluções contribuem para amenizar o problema e geram benefícios para a sociedade, como a diminuição da poluição e a geração de empregos.
O reaproveitamento de resíduos inservíveis é uma estratégia utilizada em vários setores, a preocupação com a preservação do meio ambiente envolve a população, as empresas e o poderes políticos. A construção civil consome entre 20 e 50% dos recursos naturais do planeta (SANTOS, 2011). Apesar de ser essencial ao desenvolvimento econômico e social do país, e responsável por mais de 2,327 milhões de empregos diretos e indiretos, segundo a pesquisa do SindusCon-SP (Sindicato da Indústria da Construção Civil do Estado de São Paulo, 2005), é uma grande geradora de impacto ambiental. A produção de resíduos tem início na fabricação, porém também são gerados durante a execução e operação. A extração de recursos naturais de fontes não-renováveis para utilização na engenharia civil, devido a necessidade de uso, é excessiva e prejudicial ao meio ambiente (HEDRE, 2010; LINTZ, 2012).
A proporção do problema no país é vasta, visto que dados da Associação Brasileira de Revendedores de Pneus do ano de 2000 já demonstravam a demanda na fabricação de pneus e o gerenciamento do descarte do mesmo. Sendo a produção anual de 40 milhões de unidades, com descarte estimado em pelo menos 25 milhões de pneus por ano (ABRAPNEUS, 2000). De acordo com a Associação Nacional da Indústria de Pneumáticos (ANIP), foram produzidos no Brasil, em 2006, cerca de 54,5 milhões de pneus, isto é, a produção teve um aumento de 14, 5 milhões de pneus em apenas 6 anos. Já em relação à produção mundial, em 2005, foi de 1,32 bilhões, e o descarte foi de 1 bilhão de unidades (RUBBER, 2007), esses dados evidenciam a importância da reciclagem dos pneus inservíveis.
Há soluções para redução da geração de resíduos nos processos da construção civil, como o reaproveitamento de pneus inservíveis, aqueles sem a possibilidade de reaproveitamento por recapagem, recauchutagem e remoldagem. A utilização do detrito traz benefícios em relação ao descarte e à saúde pública, como é um produto de difícil compactação, inflamável e propenso à proliferação de insetos, o reuso é uma forma eficaz na
problemática já que ocuparia menos espaço no armazenamento e transporte, e não traria malefícios à saúde da população, tal como doenças propagadas do armazenamento inadequado. A redução desses resíduos foi instituída por lei no Brasil, em 1999, com a Resolução nº 258/99 do CONAMA (Conselho Nacional do Meio Ambiente), que determina que as empresas fabricantes e as importadoras tenham a responsabilidade pela coleta e destinação final ambientalmente correta, na proporção definida pela resolução de acordo com as quantidades do produto fabricado e importado.
Há tecnologias direcionadas para a reutilização do pneu inservível na construção civil, como o coprocessamento em fornos de cimenteiras e pavimentação com asfalto-borracha. Em ambos processos o intuito é a reutilização ambiental correta para o produto, já sem vida útil. Assim, com o descarte correto evita-se o desequilíbrio ecológico e ambiental.
2 METODOLOGIA
A pesquisa foi realizada baseada em dados de pesquisas de entidades e artigos relacionados ao tema, foram utilizados o método de pesquisa literária. Considerando ser relevante explanar a informação sobre a reciclagem do pneu inservível.
3 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
A utilização de resíduos de pneu na construção civil ainda é incipiente, pois não há incentivo do governo e o preço para a utilização do mesmo é elevado, cerca de 25%, em relação o uso de produtos convencionais (MACEDO, 2008). O pó da borracha pode ser empregado na mistura do asfalto ou do cimento.
O procedimento de coprocessamento é regulamentado pela Resolução 264/99 do CONAMA, com o propósito de controlar a emissão de gases, as empresas devem utilizar filtros eletrostáticos e sistema de bloqueio da alimentação de resíduos. A eliminação definitiva do pneu parte deste processo, assim preservam-se os recursos energéticos não renováveis, como o petróleo (MACEDO, 2008). O pneu inservível neste processo pode ser utilizado na coincineração, geração de calor em fornos, com finalidade para agir como combustível, assim gerando energia (ROCHA, 2011). “Na Europa, os pneus são utilizados pelas fábricas de cimento como combustível alternativo no lugar do carvão, pois a borracha do pneu tem maior poder calorífico [...] que a madeira ou o carvão” (MACEDO, 2008, p.52). Também pode ser empregado na fabricação de produtos que requerem altas temperaturas, como as indústrias de
cimento. As cinzas, após a coincineração, se tornam componentes como agregado ao cimento. (MACEDO, 2008.)
Quanto às propriedades específicas dos pneus, são leves ou de carga, constituído de aproximadamente 25% de metal e 67% de borracha o leve, e de 30% de metal e 70% de borracha o de carga (SELLITTO, 2013). O peso varia, para automóveis de 5,5kg e 7,0kg, para caminhões de 55kg e 80kg. A decomposição é de aproximadamente 600 anos, o material não é biodegradável. (ANDRIETTA, 2002).
A tabela 1 descreve, em porcentagem, os componentes dos pneus de automóveis comuns e de carga.
Tabela 1 - Composição dos materiais utilizados nos pneus leves e de carga (adaptado).
Materiais Pneu de Automóvel (%) Pneu de carga (%)
Borracha natural 14 27
Borracha sintética 27 14
Carbono 28 28
Aço 14-15 14-15
Tecido, aceleradores, óleos, etc
16-17 16-17
Peso Total No Brasil, o pneu
inservível pesa 5kg, conforme instrumentação normativa n°8 do IBAMA,
2002, de 15 de maio de 2002.
No Brasil, o pneu inservível pesa 40kg, conforme instrumentação normativa n°8
do IBAMA, 2002, de 15 de maio de 2002.
Fonte: ADHIKARI, 2000 apud LAGARINHOS, 2008.
O pneu inservível tem outra utilização, uma solução promissora, na construção civil, o asfalto-borracha ou asfalto modificado por borracha (AMB). Essa técnica compreende uma mistura do pó de borracha, que é advindo da trituração do pneu, com outros componentes do asfalto convencional. Tal tecnologia tem sido aplicada nos Estados Unidos na recuperação estrutural de pavimentos degradados, para constituição de pavimentos novos e serviços de manutenção (EDEL, 2002).
Em 2001, o AMB teve sua primeira utilização no Brasil, ocorreu em 17 de agosto, no Rio Grande do sul, no km 319 da BR 116, trecho situado entre o Guaíba e Camaquã. (GRECA ASFALTOS, 2011). Desde então o método tem sido mais explorado, a trituração e moagem do pneu o reduz a um pó fino, com intuito de aprimorar as qualidades do asfalto e fazer a reutilização responsável do resíduo, o objetivo principal é a separação do aço e do náilon. Em relação à quantidade de rendimento, “cada tonelada de mistura asfáltica pode incorporar a borracha de dois a seis pneus”. (MACEDO, 2008, p. 51).
Segundo a ANP (Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis), apesar de exigir um processo mais caro, cerca de 20% a 25% do custo do produto, a técnica possui durabilidade, devido à presença de antioxidantes e carbono na borracha de pneus que auxiliam na redução do envelhecimento por oxidação, e resistência maior, isto é, o custo de manutenção é reduzido. Os materiais necessários na mistura para fabricação do AMB são a borracha, utilizada no ligante, proveniente do pneu inservível moído e cimento asfáltico de petróleo (ODA; JUNIOR, 2001).
A adição de pó de borracha de pneus reciclados ao asfalto diminui a temperatura da camada de asfalto, aumentando a estabilidade e desgaste em altas temperaturas e diminuindo o índice de trincamentos em baixas temperaturas evitando o desgaste e o surgimento de buracos no pavimento. Além disso, o asfalto que recebe pó de pneus em sua composição é mais resistente à ação da chuva e dá maior adesão ao agregado asfáltico (BRUNETTO, 2015, p. 33).
A constituição das misturas asfálticas possui dois procedimentos a serem seguidos, são eles: o processo úmido e o processo seco. No processo úmido é produzido o cimento asfáltico de petróleo (CAP), em que se resulta, pela adição da borracha com granulometria 0,6 mm, o ligante do AMB. E no processo seco, o ligante é a partir das partículas de borracha que constituem parte dos agregados pétreos, resultando no “concreto asfáltico modificado pela adição da borracha” (ESTAKHRI, 1992).
A mistura asfáltica adquire parte da capacidade elástica da borracha, isto é, ela é capaz de deformar e voltar a sua posição inicial na passagem de automóveis leves e de carga, com isso ocorre a diminuição das deformações (BERNUCCI, 2007). Outra propriedade importante do AMB é que devido a presença de algumas substâncias na borracha como negro de fumo (blackcarbono) o asfalto é protegido contra o desgaste químico, que ocorre pela exposição do pavimento aos raios infravermelho e ultravioleta, evitando o envelhecimento precoce do AMB (BERNUCCI, 2007).
A utilização do asfalto-borracha possui vantagens em relação ao asfalto comum, como: aumento da flexibilidade, devido à concentração de elastômeros da borracha; melhor adesividade entre o ligante e os agregados; redução de suscetibilidade térmica; aumento do ponto de amolecimento, resultando em uma melhor resistência da formação de trilhas de roda (MORILHA, 2003).
A Greca, empresa pioneira no uso do AMB, possui o ligante asfáltico ECOFLEX, que apresenta na tabela 2 a quantidade de pneus inservíveis para a fabricação deste ligante.
Tabela 2 - Total de pneus usados - ECOFLEX
Fonte: Greca Asfalto: Contabilidade ecológica – Asfalto-borracha (2013)
Pode-se observar na tabela que em 2012, aproximadamente 1.400.000 pneus foram utilizados na fabricação do ECOFLEX. E para cada tonelada de asfalto são adicionados 150 quilos de borracha, isto gera cerca de mil pneus a cada quilômetro (CCR - Companhia de Concessões Rodoviárias).
4 RESULTADOS E DISCUSSÕES
Em relação ao método de coprocessamento, a utilização se deve a fatores de redução do armazenamento incorreto de pneus inservíveis. A técnica tem em vista a queima do pneu para aproveitamento como combustível, também a utilização do pó da borracha, proveniente da queima.
O asfalto-borracha tem valia para construção civil, visto que suas propriedades tem uma melhora em relação ao asfalto comum. A técnica, promissora, serve de várias maneiras para o desenvolvimento ecológico, econômico e social. Se torna uma solução prática para se utilizar no recapeamento de pavimentos trincados, pela sua eficácia, resultando numa maior durabilidade e resistência. Ainda pode ser construído, com a utilização de AMB, pavimentos rugosos, porosos e auto-drenantes, que resulta na diminuição do efeito da aquaplanagem (RODOVIAS e VIAS, 2010).
Estudos realizados pelo Laboratório de Tecnologia de Pavimentação do Departamento de Engenharia de Transportes da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, demonstram as vantagens do AMB em relação ao asfalto convencional, comparando ensaios de deformação permanente em revestimentos asfálticos, utilizando o simulador LCPC4 (simulador de Trafego - Laboratoire Central des Ponts et Chaussées). Os testes evidenciaram que as misturas asfáltico com AMB possuem valores de deformação muito inferiores ao do asfalto convencional, isto é, o asfalto-borracha é menos suscetível à formação de trilhas de roda.
A responsabilidade na destinação correta para os pneus inservíveis é de âmbito individual, comunitário e, principalmente, do poder público. Uma maneira eficaz para preservação do meio ambiente e uma ferramenta de marketing verde. A viabilidade de implantação do AMB pode ser ampliada com o aumento da utilização do processo, empresas e comunidades devem ser incentivadas a dar destinação ecologicamente correta a pneus inservíveis, assim contribuindo à melhoria de qualidade de vida.
No Brasil, de acordo com a CONAMA, a primeira aplicação do asfalto-borracha ocorreu em agosto de 2001, testes foram feitos e demonstraram a eficácia do produto, que são: aumento da vida útil do pavimento em 40%; retardar o aparecimento de trincas; redução de até 50% da espessura da camada empregada; redução do ruído e da manutenção do mesmo. Além de consumir um número significativo de pneus inservíveis, cerca de mil pneus para cada quilômetro construído (MACEDO, 2008, p. 51).
Entretanto, apesar de ser um material que demonstra vantagens em relação às propriedades do asfalto convencional, o valor no mercado é maior, tornando a viabilidade econômica para produção um fator desfavorável. Porém a diferença pode ser valida no final do processo quando se engloba a mão-de-obra e a manutenção a longo prazo.
Na tabela 3, pode-se observar o revestimento CBUQ com asfalto-borracha é 15% mais caro que o revestimento CBUQ Convencional.
Tabela 3 - Comparação revestimento CBUQ Convencional x revestimento CBUQ com asfalto-borracha (modificada)
CBUQ com CAP 50/70 R$ 200,00 por tonelada
CBUQ com Asfalto-borracha R$ 230,00 por tonelada
Como já descrito sobre as propriedades do AMB, por obter melhor desempenho em relação à resistência, pode-se reduzir o uso do asfalto-borracha. A tabela 4 mostra o orçamento com a utilização de AMB com redução de espessura de 30%, com 3,5 cm de reforço. É apresentada a quantidade de massa asfáltica necessária para cada tipo de revestimento para 30 quilômetros.
Tabela 4 - Tabela comparativa revestimento CBUQ Convencional X revestimento CBUQ com asfalto-borracha (modificado)
Revestimento CBUQ Convencional Revestimento CBUQ com asfalto-borracha (com redução de 30% de espessura)
30.000 m x 7,00 m x 0,05 m x 2500 t/m³ = 26.250 toneladas de massa asfáltica de CBUQ
norma
30.000 m x 7,00 m x 0,035 m x 2500 t/m³ = 18.375 toneladas de massa asfáltica de CBUQ
com Asfaltoborracha Fonte: Greca Asfalto: Estudo Ecoflex (2009).
Segundo a Greca Asfaltos (2009), uma obra com asfalto-borracha é 14% mais viável que uma obra de CAP 50/70 (cimento obtido pela destilação de petróleo). Essa afirmação é devida à recuperação elástica que o AMB oferece, suportando uma deformabilidade maior que o asfalto convencional. Além disso, o asfalto tem uma vida útil determinada, por causa do processo natural de envelhecimento do ligante asfáltico. O asfalto convencional possui vida útil por cerca de 10 anos, já o AMB de 25 a 30 anos (BERTOLLO, 2000).
5 CONSIDERAÇÕES FINAIS
A possibilidade da utilização do pneu inservível na construção civil é viável e traz benefícios como uma maior durabilidade asfáltica e descarte do armazenamento incorreto. Foram encontradas soluções plausíveis para o descarte do produto, como o coprocessamento e o AMB, que acarreta a diminuição do uso de recursos naturais e fontes não-renováveis utilizadas nas pavimentações e construções. O descarte correto do pneu inservível evita o desequilíbrio ecológico e ambiental, além de dar nova utilidade ao produto já sem vida útil.
O AMB ou asfalto-borracha se torna mais comum, o preço no mercado ainda mais alto em relação ao convencional, pode reduzir de acordo com a demanda. Incentivos do poder público para um pensamento ecológico no reaproveitamento de pneus inservíveis traria benefícios à comunidade e às empresas, visto que o material parado traz apenas malefícios à saúde pública e ao espaço territorial.
A viabilidade econômica para fabricação ainda é alta em relação ao asfalto convencional, porém se reduz após sua produção, já que são utilizados equipamentos convencionais de pavimentação e a camada com AMB pode ser reduzida pelo seu desempenho superior. Além de um custo de manutenção menor devido à resistência ao envelhecimento e as propriedades de melhor absorção de tensões.
Sendo o Brasil, um país diretamente dependente de suas rodovias e sem previsão de mudança desse modal, para transportar todo tipo carga, essas aplicações tecnológicas e ecológicas devem ser utilizadas para o desenvolvimento social, político e econômico, mantendo o equilíbrio ambiental.
REFERÊNCIAS
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