Sahydi Abrahao

UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO – UNEMAT

SAHYDI TEDESCO ABRAHÃO

VIABILIDADE TÉCNICA DA PRODUÇÃO DE CONCRETO COM

ADIÇÃO DE RESÍDUOS DE TIJOLO CERÂMICO FURADO EM

SINOP-MT

Sinop

2015/1

UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO – UNEMAT

SAHYDI TEDESCO ABRAHÃO

VIABILIDADE TÉCNICA DA PRODUÇÃO DE CONCRETO COM

ADIÇÃO DE RESÍDUOS DE TIJOLO CERÂMICO FURADO EM

SINOP-MT

Projeto de Pesquisa apresentado à Banca Examinadora do Curso de Engenharia Civil – UNEMAT, Campus Universitário de Sinop-MT, como pré-requisito para obtenção do título de Bacharel em Engenharia Civil.

Prof. Orientador: Dr. André Luiz Nonato Ferraz

Sinop

2015/1

LISTA DE FIGURAS

Figura 1-Classificação dos resíduos da construção civil Sinop.. ... 10

Figura 2- Resíduo disposto na parte externa da obra. ... 10

Figura 3- Agregado graúdo reciclável. ... 11

Figura 4- Execução do ensaio de abatimento. ... 12

Figura 5- Padronização do molde de corpo de prova. ... 13

Figura 6- Tabela 3. ... 13

Figura 7- Fissura no processo de resistência a compressão. ... 13

LISTA DE ABREVIATURAS

UNEMAT- Universidade do Estado de Mato Grosso - campus Sinop RCC – Resíduos da Construção Civil

DADOS DE IDENTIFICAÇÃO

1. Título: Viabilidade técnica da produção de concreto com adição de resíduos de tijolo cerâmico furado em Sinop.

2. Tema: 3.01.00.00-3 – Engenharia Civil

3. Delimitação do Tema: 30101018 - Materiais e componentes de construção.

4. Proponente(s): Sahydi Tedesco Abrahão 5. Orientador: André Luiz Nonato Ferraz

6. Estabelecimento de Ensino: UNEMAT- Universidade do Estado de Mato Grosso - campus Sinop.

7. Público Alvo: Empresas e comunidade acadêmica

8. Localização: Avenida dos jaborandi, nº 174, Jardim Imperial – Sinop/Mato Grosso, CEP 78550-004.

SUMÁRIO

5.1 CONSTRUÇÃO CIVIL E SUSTENTABILIDADE ... 10

5.2 RESÍDUOS DE CONSTRUÇÃO ... 10

5.3 RESÍDUOS CERÂMICOS GERADOS NA CIDADE DE SINOP-MT ... 11

5.4 CONCRETO E CONCRETO COM AGREGADO RECICLÁVEL ... 12

5.5 ENSAIO DE ABATIMENTO DE CONCRETOS ... 14

5.6 MOLDES E TESTE DE RESISTÊNCIA A COMPRESSÃO ... 15

16 16 6 METODOLOGIA ... 17

6.1 OBJETO DA PESQUISA ... 17

6.2 MATERIAIS A SEREM UTILIZADOS ... 17

6.2.1 Resíduos de tijolo cerâmico furado ... 17

6.2.2 Triturador de resíduos ... 17

6.2.3 Brita ... 17

6.2.4 Areia ... 18

6.2.5 Água ... 18

6.2.6 Cimento ... 18

6.3 TRAÇOS DE CONCRETO RECÍCLAVEL A SEREM REALIZADOS ... 18

6.4 ENSAIO DE ABATIMENTO DE CONCRETOS ... 19

6.4.1 Confecção dos corpos de prova e cura ... 19

6.4.2 Ensaio de compressão simples de corpo de prova ... 20

6.4.3 Análise dos resultados ... 20

7 RECURSOS MATERIAIS ... 21

8 CRONOGRAMA ... 22

1 INTRODUÇÃO

A construção civil é uma das atividades mais impactantes na economia brasileira.

Segundo DIEESE (2012) a construção civil entre 1999 e 2009 obteve crescimento de 45,3%, relativo aos demais setores do mercado de trabalho.

Com o potencial do setor aliado aos atrasos em termos de tecnologia construtiva, o que acarreta geração de grandes volumes de resíduos, muitas vezes lançados em locais inadequados, o presente trabalho propõe uma destinação mais eficaz para uma parcela destes resíduos da construção civil (RCC).

Estima-se que residências novas gerem 20% destes resíduos, prédios novos 21% e reformas 59%. Dentre todos os resíduos provenientes de construções 90% são sujeitos ao processo de reciclagem segundo a Guia Para Elaboração de Projetos de Gerenciamento de Resíduos da Construção Civil, elaborada pelo CREA-PR (Conselho Regional de Engenharia e Agronomia, do Paraná).

Segundo CONAMA (Conselho Nacional do Meio Ambiente, 2002) resolução nº 307, o reaproveitamento de tijolos cerâmicos furados (resíduo reutilizável classe A) é um processo de reciclagem que traz benefícios pela sua utilização como matéria prima.

A realização de pesquisas nas quais se utilizam materiais e técnicas alternativas de construção, no contexto atual de aproveitamento de resíduos e preservação ambiental, está assumindo papel de destaque e grande importância na construção civil, inclusive porque determinados tipos de resíduos podem até ser utilizados com vantagens técnicas e redução de custos, como é o caso da adição de material granular, oriundo de resíduos da construção civil, em composição de concreto.

A presente proposta tem como meta principal estudar e avaliar a sua aplicação na produção de concretos com substituição de parte do agregado graúdo por resíduos de tijolos cerâmicos furados

2 PROBLEMATIZAÇÃO

O aumento na geração de entulho em Sinop-MT é fato inconteste, devido ao rápido crescimento do município, e deve permanecer nos próximos anos devido aos inúmeros empreendimentos e lançamentos imobiliários do setor da construção civil.

A legislação brasileira, CONAMA (n° 307,2002), já regulamenta a destinação dos resíduos de construção e demolição, responsabilizando os geradores de resíduo pela sua deposição indevida através de normativas.

Conclui-se que a problematização do presente projeto de pesquisa se define pela:

 Poluição gerada pelos resíduos indevidamente destinados..  Aumento do consumo de materiais nas obras da construção civil.  Danos ambientais causados pela extração de materiais.

 Criação de novas técnicas de aproveitamento de resíduos  Criar novas possibilidades de destinação dos resíduos

3 JUSTIFICATIVA

Com a maior demanda por concreto na construção civil a extração de agregados sofreu expressivo aumento. Este aumento impacta nas distâncias de transportes, uma vez que novas e distantes jazidas precisam ser exploradas devido ao esgotamento dos recursos naturais próximos as cidades.

Os resíduos de tijolos cerâmicos, encontrados em grande volume em construções, podem ser adicionados a matrizes de concreto ou solo-cimento e a grande maioria dos outros resíduos podem ser reciclados evitando a busca por agregados.

. Esta utilização de resíduos na construção civil, já ocorre em algumas cidades brasileiras, é uma opção atual no desenvolvimento sustentável brasileiro, diminuindo o impacto ambiental do despejo incorreto deste material e com potencial de redução de custos de produção do concreto na construção civil.

As criações de usinas para aproveitamento dos resíduos também possibilitam, com aplicação não apenas em concretos, mas também em outras possibilidades, em trabalhos de cunho social junto a prefeituras ou outras entidades não governamentais, gerar empregos e diminuir o volume de material lançado na natureza.

Com este pensamento o presente trabalho defende a utilização do RCC para a produção de concreto sem função estrutural, possibilitando a diminuição tanto das extrações de agregados quanto no volume de resíduos gerados.

4 OBJETIVOS

4.1 OBJETIVO GERAL

Este trabalho pretende elaborar e avaliar, composições de concreto, sem função estrutural, que utilizem resíduos de tijolos furados cerâmicos, em substituição parcial do agregado graúdo. Para execução de obras como sarjetas e murões.

4.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS

 Possibilitar um novo destino para os rejeitos de construção, preservando o meio ambiente e diminuindo os problemas causados pelo possível despejo deste material em bota-foras clandestinos e locais não adequados;

5 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

A construção civil está em crescente desenvolvimento e otimização de produtos e técnicas, alcançando maiores produtividades, melhores qualidades e redução dos custos. Contudo a implementação de qualquer novo método ou elemento requer uma análise de pré-requisitos de desemprenho do produto final.

5.1 CONSTRUÇÃO CIVIL E SUSTENTABILIDADE

O termo sustentável é cada dia mais utilizado no ramo da engenharia civil, novas construções sejam residenciais ou comerciais que possuem características a sustentabilidade, como o reaproveitamento de materiais, destacam-se no mercado atual.

A sustentabilidade parte da ideia buscar soluções e qualidade de vida pensando tanto nas gerações presentes quanto nas futuras, assim a necessidade de desenvolvimento é suprida através da conservação (BRUNDTLAND, 1987).

Nesta linha de pensamento a construção civil deve trabalhar em conjunto com a sustentabilidade, pois o consumo dos recursos naturais é extremo neste setor, aproximadamente 75%, também é caracterizada pelo alto volume de resíduos sólidos gerados (JONH, 2000).

Segundo Pinheiro (2006), o conceito de sustentabilidade tende a uma gestão consciente da utilização dos materiais em uma obra visando assim a diminuição dos resíduos e conservação dos recursos naturais.

5.2 RESÍDUOS DE CONSTRUÇÃO

No Brasil os destinos dos resíduos gerados pela construção civil ainda não recebem os cuidados necessários, resultando em prejuízos tanto para as construções quanto para as cidades, caracterizados pelo desperdício e poluição (FRAGA, 2006).

Para a utilização destes resíduos na fabricação de um concreto reciclável é necessário o conhecimento da classificação, desenvolvimento e aplicações viáveis para que haja possibilidade de sua reciclagem

Segundo Política Nacional de Resíduos Sólidos (2012), os Resíduos da Construção Civil (RCC) são classificados como reutilizáveis quando possuem a classificação A, resíduos classe A são aqueles que podem ser utilizados como

agregado, compostos principalmente de restos de concreto, alvenaria, argamassa, solo e asfalto. Podendo ser provenientes de reformas, construções, reparos ou demolições.

5.3 RESÍDUOS CERÂMICOS GERADOS NA CIDADE DE SINOP-MT

Segundo a pesquisa de Cândido (2013) pode-se observar na figura 01 os tipos de resíduos gerados nas obras de Sinop.

A análise do gráfico mostra a alta disponibilidade de três materiais, entre eles o resultante de 25% de todos os resíduos provem de materiais cerâmicos.

Figura 1-Classificação dos resíduos da construção civil Sinop. Fonte: (CÂNDIDO, 2013).

Abaixo a figura 2 mostra a real disposição indevida destes resíduos na cidade de Sinop-MT.

Figura3-Resíduo disposto na parte externa da obra. Fonte(TOZZI,2006)

5.4 CONCRETO E CONCRETO COM AGREGADO RECICLÁVEL

Segundo Petrucci(2005) o termo concreto é composto da junção de cimento, agregado miúdo, agregado graúdo e água, podendo ter ou não adição de aditivos.

Foi descoberto com intuito de substituir o uso da pedra natural, ou seja, o concreto pode ser chamado de uma pedra artificial, que vem a ser o segundo mais utilizado no munco

Já o termo reciclável refere-se ao reaproveitamento de um material para a confecção de um novo produto, com esse pensamento e adjunto a grande geração de resíduos sólidos oriundos do setor da construção civil, a reutilização destes entulhos torna o processo da reciclagem uma das melhores soluções para a diminuição desta poluição. O termo concreto reciclável é uma das técnicas que trazem a possibilidade de reutilizar os resíduos como agregados na fabricação de um novo concreto. (ARAGÃO, 2007)

De acordo com a NBR 15116 Agregados reciclados de resíduos sólidos da construção civil – Utilização em pavimentação e concreto sem função estrutural (ABNT, 2004), pode-se utilizar de agregados graúdos recicláveis na produção de concreto desde que não possuam função estrutural, alguns exemplos de aplicações são sarjetas, mourões e placas de muros. Contudo antes da utilização destes resíduos a norma traz os seguintes requisitos:

 O agregado pode ser utilizado em concreto sem função estrutural, desde que proveniente de material classe A.

 Atendimento dos requisitos da tabela 3 da norma

Abaixo é mostrada a imagem da tabela 3 contendo os requisitos específicos para a utilização do agregado graúdo proveniente de resíduos na fabricação de concreto.

Os resíduos de tijolo cerâmico furado são classificados como materiais classe A, está viabiliza sua aplicação como agregado na fabricação de concreto desde que seja sem função estrutural.

Abaixo a figura mostra resíduos de tijolos cerâmicos e também de outros materiais.

Figura2: Tabela 3 Fonte: (ABNT, 2004)

A figura abaixo mostra o agregado já em sua granulometria semelhando a brita número 1 normalmente utilizada para a fabricação de concreto.

5.5 ENSAIO DE ABATIMENTO DE CONCRETOS

Através do ensaio de abatimento é possível a medição da consistência do concreto, trata-se de um processo que exige três materiais: Cone metálico, haste e o concreto a ser analisado, todas as dimensões e materiais especificados pela NBR 67 (ABNT, 1996).

O cone é preenchido de concreto em três camadas devidamente adensadas com o deferimento de 25 golpes através do uso da haste. Após o concreto chegar ao topo o molde metálico é retirado cuidadosamente e o concreto perde seu tamanho e forma, através da medição de sua altura e geometria final conseguimos determinar as propriedades do concreto (NBR NM 67, 1996).

A consistência é uma das principais características do concreto, pois definem as propriedades de trabalhabilidade do mesmo (PETRUCCI, 2005)

Figura 3- Resíduos. Fonte: (LEITE, 2001)

A figura a seguir exemplifica os passos de efetivação do teste de abatimento do concreto.

5.6 MOLDES E TESTE DE RESISTÊNCIA A COMPRESSÃO

A resistência é a capacidade de suportar esforços sem falhar sendo a resistência a compressão do concreto afetada por todos os materiais que são utilizados na sua fabricação, então torna-se indispensável a para sua confecção a análise do agregado usual ou reciclado (LEITE, 2001)

Segundo Araújo a resistência é medida através de ensaios em corpos de provas padronizados. Respectivamente pela NBR 5739 (Ensaios de compressão de corpos de prova cilíndricos) e NBR 5738 (Procedimento para moldagem e cura de corpo de prova).

Figura 4- Execução do ensaio de abatimento. Fonte: (MEHTA e MONTEIRO, 2010).

Abaixo a figura traz as dimensões dos moldes para a confecção dos corpos de prova.

Após a moldagem dos corpos de prova e a secagem seguida da cura, eles estão prontos para o ensaio de compressão. A NBR 5739 especifica os requisitos para a execução do ensaio e abaixo a figura descreve um corpo de prova no estagio final do test e. Figura 5- Dimensões do molde de corpo de prova.

Fonte: (ABNT ,1994)

Figura 6- Fissura no processo de resistência a compressão. Fonte (MEHTA e MONTEIRO, 2010).

6 METODOLOGIA

6.1 OBJETO DA PESQUISA

A realização da pesquisa será efetuada na cidade de Sinop/MT. As análises de efetivação serão executadas no laboratório de concreto e solos da Universidade do Estado do Mato Grosso, campus de Sinop – MT.

A metodologia da pesquisa foi elaborada com intenção de avaliar as características e propriedades mecânicas do concreto com incorporação de agregados graúdos oriundos de resíduos de tijolo cerâmico furado. Para atingir os resultados será feita a caracterização granulométrica dos materiais a serem utilizados, ademais serão confeccionados corpos de provas cilíndricos de concreto com agregado reciclado, e posteriormente a realização dos ensaios seguidos pela análise dos resultados.

6.2 MATERIAIS A SEREM UTILIZADOS

6.2.1 Resíduos de tijolo cerâmico furado

Segundo CONAMA (2007) este material é classificado como resíduo reciclável classe A, e será triturado até que se atinja uma granulometria semelhante a brita n°1 (4,75 mm a 25 mm de dimensão) usada na confecção usual do concreto.

Os resíduos serão adquiridos por uma obra em andamento na cidade de Sinop, e a trituração será através do maquinário de uma construtora da mesma região.

6.2.2 Triturador de resíduos

O processo de trituração será realizado através do triturador de resíduos proveniente da empresa de engenharia descrita no anexo 1, e a trituração será através do maquinário de uma construtora da mesma região.

6.2.3 Brita

O agregado graúdo escolhido para a confecção do concreto será a brita nº 1 e a substituição da mesma será executada com o agregado reciclado de semelhante granulometria e nas porcentagens de 0%, 25%, 50% 75% e 100%.

6.2.4 Areia

O agregado miúdo escolhido para a confecção do concreto será a areia lavada media.

6.2.5 Água

A água será oriunda do abastecimento público da cidade de Sinop – MT, e utilizada na preparação dos corpos de prova.

6.2.6 Cimento

O cimento escolhido para confecção dos corpos de prova será o Cimento Portland CP – II – Z com resistência à compressão mínima de 32 MPa aos 28 dias de cura, segundo NBR 11578/1991. Este material será custeado pelo autor do projeto de pesquisa.

6.3 TRAÇOS DE CONCRETO RECÍCLAVEL A SEREM REALIZADOS

Ainda é inexistente um método de dosagem para concreto com adição de agregados reciclável, em vista disso escolheu a utilização do traço 1:1,5:2,5:0,5 proveniente respectivamente cimento, agregado miúdo, agregado graúdo e água. Com a intenção de buscar a melhor propriedade do concreto serão variáveis os teores de substituição agregado natural pelo agregado reciclável.

As porcentagens de substituição do agregado serão executadas nas porcentagens abaixo, escolhidas pelo autor do projeto visando uma melhor análise dos futuros resultados.

 0% de agregado reciclável;  25% de agregado reciclável;  50% de agregado reciclável;  75% de agregado reciclável;  100% de agregado reciclável;

6.4 ENSAIO DE ABATIMENTO DE CONCRETOS

Serão efetuadas 3 amostras do concreto produzido, devidamente separadas para a realização do ensaio de abatimento posteriormente o preparo. Através deste é possível medir a consistência do concreto, utilizando-se de um cone com 30 cm de altura, diâmetro de 10 cm no topo e 20 cm na base.

O concreto é cuidadosamente colocado no interior do cone pela abertura superior, o processo consiste em 3 camadas igualmente adensadas através de 25 pancadas ou golpes de uma haste de 60 cm e 16 mm de diâmetro, distribuídos em uniformidade pelo concreto. Posteriormente realiza-se a remoção do cone feito na direção vertical e com duração máxima de 10 segundos e em seguida mede-se a altura do abatimento, essa altura é proveniente da diferença de alturas entre o cone metálico e do concreto já abatido (NBR NM 67, 1996).

6.4.1 Confecção dos corpos de prova e cura

Os corpos de prova serão confeccionados no laboratório de concreto e solos da UNEMAT, seguindo as recomendações da NBR 5738/1994 – Moldagem e cura de corpos de prova cilíndricos ou prismáticos de concreto.

Serão confeccionados 5 corpos de prova para rompimento com 7 dias e outros 5 para rompimento com 28 dias, com 5 diferentes porcentagens de distribuição já citadas acima, obtendo um total de 50 corpos de prova.

Moldes cilíndricos de altura igual a duas vezes o diâmetro confeccionam o corpo de prova. Anteriormente de efetuar-se o molde será aplicada uma camada de óleo para facilitar o processo de retirada do mesmo.

O concreto é sutilmente colocado no molde em um processo de 2 camadas uniformemente distribuídas e adensadas separadamente através de 15 golpes (NBR especifica o nº de golpes de acordo com as dimensões do molde e nº de camadas, observadas na figura 6). De acordo com a NBR a haste é utilizada para o adensamento. A última camada deve ser corrigira para a garantir a forma do corpo de prova, posteriormente é esperado o tempo para a secagem em torno de 24h e feito o desmolde seguidos da identificação dos mesmos.

O processo de cura será em imersão em câmara de água, mais especificamente a câmara será uma caixa d'água da marca tigre de 500 litros com tempo de armazenamento de 7 e 28 dias.

6.4.2 Ensaio de compressão simples de corpo de prova

Os corpos de prova serão ensaiados no laboratório de concreto e solos da UNEMAT, seguindo as recomendações da NBR 5739: Concreto – ensaio de compressão de corpos de prova cilíndricos.

É necessário garantir que os corpos de prova sejam ensaiados na máquina de ensaio a compressão imediatamente após a retirada do seu local de cura, esta retirada será feita com 7 dias e 28 dias.

O posicionamento do corpo de prova deve ser coincidente com o eixo do maquinário para que a passagem das forças se de pelo centro.

Posteriormente a carga de compressão é aplicada continuamente até o rompimento do corpo de prova.

6.4.3 Análise dos resultados

Este processo será realizado tendo em mãos os resultados dos ensaios e será analisada através da construção de tabelas confeccionadas pelo programa Microsoft Excel para a comparação dos diferentes resultados, verificando assim a melhor porcentagem de substituição.

A figura abaixo exemplifica o estilo do gráfico que será utilizado para análise.

7 RECURSOS MATERIAIS

Para a execução do projeto serão necessários os equipamentos abaixo, que serão disponibilizados pela UNEMAT de Sinop MT. Os materiais serão adquiridos em obras realizadas em Sinop e outros custeados pelo autor do projeto.

 Moldes para os corpos de prova  Betoneira para mistura dos materiais

 Prensa hidráulica para execução de ensaios  Conjunto de abatimento do concreto

8 CRONOGRAMA

ATIVIDADES JUN JUL AGO SET OUT NOV

Aprovação do projeto de pesquisa Encontros com o orientador Pesquisa bibliográfica preliminar Leituras e elaboração de resumos

Seleção dos materiais

Confecção dos corpos de prova

Realização dos ensaios

Análise dos dados

Redação bibliográfica complementar

Redação do artigo

Revisão e entrega final do artigo

Apresentação do artigo em banca

9 REFERENCIAL BIBLIOGRÁFICO

ARAÚJO, J. M. Curso de concreto armado. 2. ed. Rio Grande: Dunas, v. 1, 2010. 257p.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TECNICAS (ABNT).. NBR 5738: Moldagem e cura

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ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 5739: Concreto - ensaio de compressão de corpos-de-prova cilíndricos. Rio de Janeiro, 1994, 4p. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TECNICAS (ABNT). NBR 11578:

Cimento Portland composto. Rio de Janeiro - RJ, 1991.5p.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TECNICAS (ABNT). NBR NM 67: Concreto - determinação da consistência pelo abatimento do tronco do Cone. Rio de Janeiro, 1996, 11p.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TECNICAS (ABNT). NBR 15116:Agregados reciclados de resíduos sólidos da construção civil - Utilização em pavimentação e preparo de concreto sem função estrutural - Requisitos. Rio de Janeiro, 2004, 12p.

BRUNDTLAND. Relatorio Brundtland - Nosso Futuro Comum.1987.

Cândido, E. S. Viabilidade Técnica de implantação de uma Usina de Reciclagem de Resíduos da Construção Civil na cidade de Sinop - MT. Trabalho de

conclusão de curso, Engenharia Civil. Universidade do Estado de Mato Grosso - UNEMAT. Sinop, 2013.10 p.

CONAMA. Resolução n° 307, de 5 de julho de 2002. Estabelece diretrizes,

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