RECICLAGEM DE RCD PARA APLICAÇÃO COMO
AGREGADOS EM ARGAMASSAS
João Silva, Eng.º Civil, Mestre em Construção pelo Instituto Superior Técnico Jorge de Brito, Professor Associado com Agregação, Instituto Superior Técnico Mª Rosário Veiga, Investigadora Principal, Laboratório Nacional de Engenharia Civil
SUMÁRIO
Os resíduos da construção têm apresentado um crescente impacte ambiental, em particular na periferia das grandes cidades. No entanto, são particularmente apropriados à sua reciclagem como agregados numa gama alargada de produtos e elementos da construção. No presente arti-go, particulariza-se este conceito com base nos agregados cerâmicos no fabrico de argamassas correntes.
1. INTRODUÇÃO
Os resíduos de construção e demolição (RCD) (Figura 1) representam cerca de metade da massa dos resíduos sólidos urbanos (RSU) (Angulo et al, 2000). Deste modo, os aterros urbanos estão cada vez mais superlotados. Por outro lado, são utilizados também aterros clandestinos que, além de causarem a degradação ambiental, são um enorme problema sócio-cultural a combater.
Assim, é importante que sejam desenvolvidas novas técnicas construtivas que diminuam o vo-lume de entulho gerado por obras novas, prática esta que não resolve o problema na sua totali-dade. Como forma de complemento à optimização das técnicas construtivas, será essencial a implementação de uma reciclagem massiva dos resíduos produzidos, nomeadamente dos RCD, uma vez que a geração deste tipo de resíduos é enorme. O fabrico de betões e argamassas é a utilização mais nobre que se pode dar aos RCD, correspondendo ao conceito de upcycling. A valorização de agregados visando a reciclagem de resíduos compreende uma ou mais etapas de classificação de resíduos, separando componentes indesejáveis em agregados, fazendo a brita-gem por equipamento de martelo e a respectiva peneiração (Figura 2) (Soeiro et al, 2004).
Figura 2 - Instrumentos de peneiração dos agregados - peneiros sobrepostos
Assim, o agregado reciclado pode ser definido como um material granular, resultante de um processo industrial envolvendo o processamento de materiais inorgânicos, prévia e exclusiva-mente utilizados na construção, e aplicados novaexclusiva-mente na construção (Leite, 2001).
2. PROCESSO DE RECICLAGEM DOS RCD COMO AGREGADOS
Ao ser recebida, a fracção de RCD para ser reciclada como agregado é pesada, inspeccionada e amontoada em reservas separadas por tipos de materiais, tais como betão armado, betão simples, tijolos e telhas partidos (e cerâmicos em geral) e RCD misturados (Pereira, 2002).
Do ponto de vista técnico, as possibilidades de reciclagem dos resíduos variam de acordo com a sua composição. A quase totalidade da fracção cerâmica pode ser reutilizada como agregado com diferentes aplicações conforme a sua composição específica. As fracções compostas pre-dominantemente por betões estruturais e por rochas naturais podem ser recicladas como agrega-dos para a produção de betões estruturais. A presença de fases mais porosas e de menor resistên-cia mecânica, como argamassas e produtos de cerâmica vermelha e de revestimento, provoca
uma redução da resistência dos agregados e um aumento da absorção de água. Assim, agregados mistos têm a sua aplicação limitada a betões de menor resistência (Miranda et al, 2005).
No que diz respeito aos tijolos, é quase sempre preferível reutilizar os tijolos inteiros, a britá-los e utilizá-los noutras aplicações menos exigentes. No entanto, em muitas situações tal não é pos-sível, em particular se os tijolos estiverem ligados com argamassa de cimento, de difícil e moro-sa remoção e com danos para o próprio tijolo. Nestas situações, os tijolos serão britados e reci-clados por britagem (Figura 3) tal como a maior parte do entulho de construção e demolição e, assim, preferencialmente utilizados como agregados (Amorim et al, 2003).
Figura 3 - Tijolos britados separados em função da granulometria
Os tijolos partidos, telhas e azulejos, betão armado e não armado, são passados por um processo de pré-segregação com o objectivo de remover a fracção de 0-45 mm (dividida em 0-4 e 4-45 mm). O material restante segue, por exemplo, para uma britadora por impacto (Pereira, 2002). O material que sai da britadora passa por um separador magnético para retirar metais ferrosos antes de ser crivado em parcelas 0-45 mm e > 45 mm. A fracção > 45 mm é colocada num stock temporário para ser novamente triturada, enquanto que a outra fracção (0-45 mm) é crivada em sub-fracções de 0-4 mm, 4-8 mm, 8-16 mm, 16-32 mm e 32-45 mm. Estas parcelas poderão ser recombinadas entre si em misturas definidas pelo utente final, ou em misturas próprias pretendi-das pelo reciclador (gama de produtos oferecida) (Pereira, 2002).
Ao emergir da britadora, ao invés de ser directamente crivada em sub-fracções, a parcela 0-45 mm pode passar antes por um classificador de ar, ser lavada, passar por outro separador de me-tais, ou ser segregado por crivo vibrador gravítico. Através desses tratamentos, produz-se uma série de materiais lavados, separados e classificados com qualidade. Qualquer elemento com tamanho excessivo (mais comum nas britadoras de mandíbulas) poderá voltar para a britadora para ser reprocessado (Pereira, 2002).
O RCD misturado é geralmente submetido a selecção manual antes de ser processado pelo crivo e separador magnético pela primeira vez. Seguem-se novas triagens manuais (ou mecânicas) para remoção de plásticos, papel, madeira, e outros resíduos não-ferrosos. Os resíduos mistura-dos passam então através de uma britadora de mandíbulas e separador magnético, antes de serem submetidos ao classificador por ar que remove os materiais mais leves, tais como pequenas par-tículas de plástico e papel, que tenham escapado aos processos anteriores de triagem e a parcela
0-4 mm da matéria inerte. A fracção 4-45 mm pode então ser triada e crivada tal como acontece para RCD de materiais homogéneos (não misturados) (Correia, 2002).
Em diversos países, onde os agregados reciclados já estão inseridos no contexto da construção civil, foram desenvolvidas propostas ou directrizes para normalização do material, garantindo a sua utilização de forma mais correcta (Leite, 2001). De entre estes, destacam-se Japão, Holanda, Estados Unidos, Reino Unido e Dinamarca como os países onde as normas são mais propícias à reciclagem mas que, no entanto, na sua generalidade, ainda deixam algo a desejar a nível de quantidades recicladas, colocando, por vezes, demasiadas restrições aos agregados reciclados.
3. CARACTERÍSTICAS DOS AGREGADOS RECICLADOS PARA ARGAMASSAS
Em geral, as propriedades dos agregados reciclados são menos favoráveis do que as dos naturais. Assim, para satisfazer os critérios de qualidade exigidos, será necessário determinar percenta-gens de substituição óptimas, com as quais se poderá mesmo melhorar uma grande parte das qualidades da argamassa.
Os agregados reciclados abaixo dos 4 / 5 mm (caso dos agregados utilizados em argamassas) provenientes de RCD são, em geral, de maiores dimensões e mais angulosos do que é desejável para o fabrico de boas misturas, podendo levar a uma menor trabalhabilidade do que os originais (Rosa, 2002).
Este tipo de reciclados de pequenas dimensões não é, por vezes, adequado para a aplicação em betões ou argamassas sem tratamentos adicionais, uma vez que pode apresentar uma elevada percentagem de sulfatos e contaminantes (Rosa, 2002).
Também a natureza hidráulica pode provocar fenómenos e comportamentos de hidratação im-previsíveis. Assim, podem ser necessários processos de lavagem para minimizar estas compo-nentes poluentes. No entanto, os custos de lavagem são elevados, especialmente devido ao pro-blema das lamas residuais que daí resultam (Rosa, 2002).
Por outro lado, segundo Levy (2001), produzir agregados reciclados bem graduados e limpos não será suficiente para garantir a qualidade do processo de reciclagem. O material deverá ser adequado à finalidade específica para a qual se destina, ou seja, fisicamente a sua granulometria deverá enquadrar-se dentro de determinados limites e, quimicamente, só poderá conter muito pequenos níveis de contaminação.
A utilização de agregados que atendam a determinada finalidade, bem como para produção de argamassa ou betão, está baseada em critérios granulométricos pré-estabelecidos, sendo impor-tante também considerar a forma dos seus grãos e a sua textura, uma vez que as formas mais angulares, ou seja, menos arredondadas, assim como as texturas mais porosas, são responsáveis por maiores consumos de água em argamassas e betões.
composição geral (caso seja heterogénea) - o tipo de resíduos encontrados no entulho de uma obra variam em função do tipo e do estado de evolução da mesma;
composição mineralógica e química - cada material encontrado no entulho tem as suas ca-racterísticas intrínsecas, que deverão ser conhecidas, de modo a eliminar todas as possibili-dades de contaminações e incompatibilipossibili-dades entre materiais; as composições podem aju-dar na compreensão de características como a resistência, dureza, módulo de elasticidade ou substâncias contaminantes presentes;
origem - este dado é importante para saber todos os antecedentes do material e suas condi-ções de exposição prévia;
forma - a forma dos grãos tem influência no volume total da pasta necessário para garantir a plasticidade da mesma, pelo que a forma das partículas dos agregados reciclados, que apresenta, em geral, formas mais angulosas do que seria desejável para a produção de boas misturas, deve ser controlada;
granulometria - a utilização da curva granulométrica como parâmetro para selecção de agregado a ser utilizado na produção de argamassa e betão não pode ser entendido como critério absoluto; ao invés, deve ser entendido como um critério de orientação para prever a trabalhabilidade e a compacidade da pasta;
porosidade - esta propriedade está directamente associada a características como a massa volúmica, a absorção de água, a resistência (Figura 4), a dureza e o módulo de elasticidade.
Figura 4 - Ensaio de resistência à tracção por flexão executado sobre um provete de argamassa
4. CONCLUSÕES
Além da reutilização (sem qualquer tratamento prévio), a reciclagem é a melhor alternativa para reduzir o impacte que o ambiente pode sofrer com o consumo de matéria-prima e a geração desordenada de resíduos. A reciclagem de resíduos da construção irá minimizar os problemas com a geração de resíduos sólidos dos municípios. Haverá um crescimento da vida útil dos ater-ros, uma diminuição dos pontos de deposição clandestinos e uma redução dos custos de geração de resíduos. Adicionalmente, haverá um maior bem-estar social e ambiental.
Em particular, a reciclagem de RCD para produção de agregados, se controlado o processo tanto a nível qualitativo como quantitativo, é um factor essencial para um desenvolvimento mais sus-tentável no mundo da construção civil.
5. REFERÊNCIAS
[1] AMORIM, L. V.; LIRA, H. L.; FERREIRA, H. C.; “Use of residential construction waste and residues from ceramic industry in alternative mortars”, Journal of Environmental Engineer-ing, 916, ASCE, October 2003.
[2] ANGULO, SÉRGIO CIRELLI; MIRANDA, LEONARDO F. R.; SELMO, SÍLVIA M. S; JOHN, VANDERLEY MOACYR; “Reciclagem de entulho para a produção de argamassas e concretos: uma alternativa viável”, III Seminário “Desenvolvimento Sustentável e a reciclagem na construção civil: práticas recomedadas”, São Paulo, 06 de Junho de 2000.
[3] CORREIA, JOÃO; PEREIRA, ANA SOFIA; BRITO, JORGE DE, “Betão com agregados cerâmicos” - campanha experimental realizada no IST, Relatório ICIST, DTC nº 5/02, Julho de 2002.
[4] LEITE, MÔNICA BATISTA, “Avaliação de propriedades mecânicas de concretos produzi-dos com agregaproduzi-dos reciclaproduzi-dos de resíduos de construção e demolição”, Tese de Doutoramento, Escola de Engenharia da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2001. [5] LEVY, SALOMON M.; “Contribuição ao estudo da durabilidade dos concretos, produzidos com resíduos de concreto e de alvenaria - Capítulo 2 - Agregados Reciclados”, Tese de Douto-ramento, Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, São Paulo, Dezembro de 2001. [6] MIRANDA, LEONARDO F. R.; SELMO, SÍLVIA M. S.; “CDW recycled aggregate render-ings: CDW recycled aggregate renderrender-ings: Part 1 – Analysis of the effect of materials finer than 75 microns on mortar properties”, Elsevier, Construction and Building Materials, 2005.
[7] PEREIRA, LUÍS CARLOS HENRIQUES; “Reciclagem de resíduos de construção e demoli-ção: aplicação à zona Norte de Portugal”, Dissertação de Mestrado em Engenharia Civil, Escola de Engenharia do Minho, Guimarães, Fevereiro de 2002.
[8] ROSA, ANA SOFIA PEREIRA, “Utilização de agregados grossos cerâmicos reciclados na produção de betão”, Dissertação de Mestrado em Construção, Instituto Superior Técnico, Lis-boa, 2002.
[9] SOEIRO E SÁ, ABEL; VEIGA, M. ROSÁRIO; BRANCO, FERNANDO, “Incorporação de lamas de serração de mármores e calcários em argamassas de cimento e areia”, pp. 52-59 NRI, Proc.0803/11/14825 (8 pág., 13 fig., 10 quad.), ASSIMAGRA (Associação Portuguesa de Már-mores, Granitos e ramos afins), A Pedra, nº 89, Novembro de 2004.
