EDER FERREIRA SANCHES
ANÁLISE COMPARATIVA DE ARGAMASSAS COM AGREGADO NATURAL E AGREGADO DE RCD
SINOP - MT 2013
EDER FERREIRA SANCHES
ANÁLISE COMPARATIVA DE ARGAMASSAS COM AGREGADO NATURAL E AGREGADO DE RCD
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.
Professor Orientador: Cássio Fernando Simioni
SINOP-MT 2013
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LISTA DE TABELAS
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LISTA DE ABREVIATURAS
ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas NBR – Norma Brasileira
RCD – Resíduos de Construção e Demolição
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DADOS DE IDENTIFICAÇÃO
1. Título: Estudo da Viabilidade Técnica da Adição de Agregado de RCD em
Argamassa
2. Tema: Materiais e Componentes de Construção
3. Delimitação do Tema: Adição de Agregado Reciclado em Argamassa
4. Proponente(s): Eder Ferreira Sanches
5. Orientador(a): Cássio Fernando Simioni
6. Estabelecimento de Ensino: UNEMAT – Universidade do Estado de Mato
Grosso
7. Público Alvo: Acadêmicos e profissionais da área de construção civil
8. Localização: Avenida dos Ingás, 3001, Centro, Sinop/MT, CEP 78550-000
SUMÁRIO LISTA DE TABELAS...i LISTA DE ABREVIATURAS...ii DADOS DE IDENTIFICAÇÃO...iii 1 INTRODUÇÃO ... 7 2 PROBLEMATIZAÇÃO ... 8 3 JUSTIFICATIVA ... 9 4 HIPÓTESES ... 10 5 OBJETIVOS ... 11 5.1 Objetivo Geral ... 11 5.2 Objetivos Específicos ... 11 6 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ... 12 6.1 ARGAMASSA ... 12 6.2 RESÍDUO RECICLADO ... 12 6.3 CIMENTO ... 13 6.3.1 Cimento Portland ...13 6.4 CAL ... 13 6.5 AGREGADO ... 14 6.5.1 Agregado Miúdo ...14 6.6 ADITIVO ... 15 6.7 ÁGUA DE AMASSAMENTO ... 15 7 MATERIAIS E MÉTODOS ... 16 7.1 MATERIAIS ... 16 7.1.1 Aquisição do RCD ...16 7.1.2 Cimento Portland ...16 7.1.3 Cal ...16
7.2 MÉTODOS ... 16
7.2.1 Traço da Argamassa ...16
7.2.2 Ensaios ...17
8 CRONOGRAMA ... 20
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1 INTRODUÇÃO
Sinop é o município do norte do Mato Grosso com a maior população, sendo de 113.099 (cento e treze mil e noventa e nove) habitantes, conforme censo 2010 do IBGE (Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística). Para a cidade receber e acomodar toda essa população necessita crescer para oferecer habitação, saúde, educação e entres outros serviços. Por esse motivo tem-se uma grande quantidade de obras de construção, reformas e ampliações espalhadas por toda a extensão do município e gerando uma grande quantidade de Resíduos de Construção e Demolição – RCD que podem ser aproveitados para fabricação de argamassa, concreto, subleito de pavimentação e outras aplicações.
Neste trabalho será abordada a adição de agregado miúdo de RCD em argamassa para determinação de sua resistência e consistência bem como verificar se ela atende as especificações das NBR’s – Normas Brasileiras.
Também, tentara-se estabelecer qual o melhor teor de agregado miúdo de RCD deve ser adicionado.
A adição de agregado reciclado tem por objetivo dar maior resistência a argamassa e consequentemente a edificação, fazendo com que o produto final seja de maior qualidade.
O aproveitamento do RCD além de agregar valor ao produto final também ajudará o meio ambiente, pois essa forma evitará com que esse material seja depositado em aterros sanitários, lixões, e ainda pior em terrenos baldios e ruas, podendo assim trazer sérios problemas a população.
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2 PROBLEMATIZAÇÃO
O ramo da construção civil é um grande produtor de resíduos. Resíduos esses que devem ser depositados em aterros sanitários, mas que podem ser utilizados de várias maneiras trazendo benefícios para o meio ambiente e uma possível economia para a obra. As maneiras mais usuais de aproveitamento do RCD, na construção civil, é a fabricação de argamassa e concreto com adição de agregado reciclado.
Porém pergunta-se qual a maneira correta de se utilizar o agregado de RCD em argamassa, para que ele traga melhores resultados? Ele pode ser usado da mesma forma que o agregado natural ou deve-se estabelecer proporções diferentes para confecção da argamassa? A argamassa com agregado de RCD apresenta boa trabalhabilidade e resistência?
Contudo esses questionamentos só podem ser respondidos mediante estudos. Estudos que determinaram a melhor proporção e maneira de se utilizar o agregado de RCD em argamassa e que, também, ajudam no desenvolvimento de novas técnicas de utilização de materiais reciclados.
Esse trabalho propõem-se a realisar um estudo para que possa-se confeccionar-se uma argamassa de qualidade e em proporções adequadas.
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3 JUSTIFICATIVA
A argamassa é utilizada para o assentamento da alvenaria e como revestimento interno ou externo. Quando confeccionada com agregado de RCD apresenta, possivelmente, maior resistência do que a argamassa convencional, trazendo assim maior qualidade a construção.
Essa adição de RCD também pode ser uma alternativa que trará uma economia a obra, porém para que essa economia seja realmente comprovada deve ser estudada, o que não será neste trabalho, já que o mesmo se destina ao estudo da qualidade do produto gerado.
O estudo de novas técnicas para a confecção de argamassa com agregado de RCD pode ser de grande valia para o município de Sinop, visto que, a deposição desse material em aterros sanitários seria menor, trazendo menos impacto ao meio ambiente, também, trará benefícios para as obras, considerando que a adição desse material traz maior resistência a argamassa.
Uma possível economia talvez poderá ser considerada, uma vez que, a quantidade de agregado natural utilizado na confecção da argamassa é menor.
Esses fatores poderão fazer com que as obras do município de Sinop sejam mais sustentáveis e de melhor qualidade.
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4 HIPÓTESES
Com esse estudo pretende-se adicionar diferentes quantidades de agregado de RCD em argamassa visando estabelecer a quantidade ótima que esse material deve compor a argamassa de assentamento de blocos cerâmico.
Essa argamassa, confeccionada com agregado de RCD, deverá apresentar maior resistência quando comparada com a argamassa confeccionada com agregado natural. Também, espera-se obter uma massa com boa trabalhabilidade, visto que, uma massa deve apresentar boa consistência para que proporcione um fácil manuseio e bom rendimento do serviço.
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5 OBJETIVOS
5.1 OBJETIVO GERAL
Comparar a argamassa convencional com a argamassa confeccionada com agregado de RCD e verificar se ela atende algumas especificações solicitadas pela Associação Brasileira de Normas Técnicas – ABNT, argamassa essa destinada ao assentamento de blocos cerâmicos. Determinar alguns índices dos materiais utilizados para a confecção da argamassa.
5.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Fazer o comparativo entre a argamassa confeccionada com agregado miúdo natural e as argamassas com adição 20%, 40%, 60%, 80% e 100% de agregado miúdo de RCD;
Verificar a granulométria, massa específica e massa unitária dos agregados natural e de RCD;
Verificar se a argamassa com agregado miúdo de RCD apresenta melhores índices de consistência e resistência do que as argamassas com agregado natural.
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6 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
6.1 ARGAMASSA
Segundo LIMA (1999, p. 127), argamassa original é uma “mistura endurecida de cimento, água e agregado convencional com dimensão máxima característica de 4,5 mm”.
Argamassa convencional é definida como “argamassa produzida com areia natural como agregado” e argamassa de agregado reciclado é a “argamassa produzida usando-se agregado reciclado ou combinações de agregado reciclado e outros agregados”, segundo LIMA (1999, p. 128)
Segundo a ABNT (1995, p. 3) as argamassas de revestimento podem ser classificadas conforme:
Termos relativos à natureza, tipo e número de aglomerantes;
Termos relativos a propriedades;
Termos relativos à função da argamassa e
Termos relativos às condições de fornecimento ou preparo.
A argamassa é um material obtido a partir da combinação de materiais aglomerantes (cimento e cal), agregados (areia natural e areia de RCD), água e, caso seja necessário, aditivos. Mas para que possamos ter um produto de qualidade adequada, devemos fazer as proporções adequadas de todos os materiais que compõe a argamassa, essa proporção pode ser adquirida mediante cálculos, experiências, materiais didáticos, entre outros.
6.2 RESÍDUO RECICLADO
Resíduo reciclado, segundo a ABNT (1995, p. 4), é todo “material proveniente da moagem de argamassas endurecidas, blocos cerâmicos, blocos de concreto ou tijolos, com dimensão máxima característica de 2,4 mm”.
O resíduo reciclado é proveniente de todo resíduo gerado na construção civil e que pode ser reaproveitado, sendo que esses resíduos podem ser de concreto, de alvenaria e entre outros.
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Resíduos de alvenaria são todos os tipos de resíduos sólidos que não estejam contaminados e que sejam originários de construções, reformas, reparos e demolição de alvenaria e estruturas, como blocos, concretos e outros materiais de alvenaria, rocha, argamassa, telhas e outros componentes cerâmicos ou de concreto, segundo LIMA (1999, p. 128).
Por sua vez resíduos de concreto são “restos de concreto de estruturas demolidas assim como concreto fresco e endurecido rejeitado por produtores de concreto ou por fabricantes de artefatos de concreto”, segundo LIMA (1999, p.127). 6.3 CIMENTO
Cimento é um “aglomerante hidráulico constituído em sua maior parte de silicatos e/ou aluminatos de cálcio”, segundo a ABNT (1990, p. 1). Ainda segundo a ABNT os cimentos podem ser divididos em cimento natural, cimento aluminoso, cimento de alvenaria e cimento portland.
6.3.1 Cimento Portland
Pela ABNT (1990, p. 1) cimento portland é um “aglomerante hidráulico artificial, obtido pela moagem de clínquer Portland, sendo geralmente feita a adição de uma ou mais formas de sulfato de cálcio”.
O cimento portland é obtido através do clínquer constituído de silicatos hidráulicos de cálcio com uma proporção de sulfato de cálcio natural, podendo conter adições de substâncias que modificam suas propriedades e/ou facilitam a sua utilização. (BAUER, 2000, pag. 35).
6.4 CAL
A ABNT (1990, p. 2) defini a cal como um “aglomerante cujo constituinte principal é o óxido de cálcio ou óxido de cálcio em presença natural com o óxido de magnésio, hidratados ou não”. A cal pode ser classificada como: virgem, extinta, hidratada e hidráulica.
A cal é um aglomerante que resulta da calcinação das rochas calcárias e conserva as características da matéria-prima e do processamento conduzido (BAUER, 2000, pag. 16).
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6.5 AGREGADO
“Agregado é o material particulado, incoesivo, de atividade química praticamente nula, constituído de partículas cobrindo extensa gama de tamanhos, segundo Bauer (2000, pag. 63).
A classificação dos agregados pode ser conforme sua origem, tamanhos das partículas e peso específico aparente (BAUER, 2000, pag. 63).
Origem
Naturais
Industrializados
Dimensões das Partículas
Miúdo
Graúdo
Segundo o Peso Específico Aparente
Tabela 1: Densidades Aparentes Médias
Leves Médios Pesados
Vermiculita 0,30 calcário 1,40 barita 2,90 argila expandida 0,80 arenito 1,45 hematita 3,20 escória granulada 1,00 cascalho 1,60 magnetita 3,30
granito 1,50 Areia 1,50 basalto 1,50
escória 1,70
Fonte: Bauer, 2000, pag. 64
6.5.1 Agregado Miúdo
Agregado miúdo é o “agregado cujo grãos passam pela peneira com abertura de malha de 4,75mm”, segundo a ABNT(2009, p. 3).
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6.6 ADITIVO
Aditivo segundo a ABNT (1995, p. 5) é um “produto adicionado à argamassa em pequena quantidade, com a finalidade de melhorar uma ou mais propriedades, no estado fresco ou endurecido”.
O aditivo é todo produto que não é considerado indispensável na composição e finalidade do concreto, que adicionado em sua fabricação faz com que ele adquira ou reforce algumas características (BAUER, 2000, pag. 135).
6.7 ÁGUA DE AMASSAMENTO
Água de amassamento é a “água empregada para o preparo de argamassa”, segundo a ABNT (1995, p. 5).
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7 MATERIAIS E MÉTODOS
7.1 MATERIAIS
7.1.1 Aquisição do RCD
Para a execução deste projeto de pesquisa será necessário o recolhimento do RCD para posterior transformação em agregado miúdo. Esse material será coletado em algumas obras residenciais do município de Sinop. Os matériais que serão coletados são todos aqueles que possam ser reutilizados como tijolo, argamassa, concreto e revestimento cerâmico. Esse material deverá ser triturado para ser tornar um agregado miúdo. O processo de trituração deverá ocorrer no próprio município. 7.1.2 Cimento Portland
Para a fabricação das argamassas será utilizado cimento portland CP IV, adquirido no comércio de materiais de construção do município de Sinop/MT.
7.1.3 Cal
Será utilizado para a fabricação das argamassas cal CH III, que deverá ser adquirido no comércio de materiais de construção do município de Sinop/MT.
7.1.4 Agregado Miúdo Natural
A aquisição do agregado miúdo natural, para a fabricação das argamassas, será realizada no comércio de materiais de construção do município de Sinop/MT. 7.2 MÉTODOS
7.2.1 Traço da Argamassa
Segundo Lima (1999, p. 100) o traço da argamassa para assentamento de blocos cerâmicos, deve ser 1:2:8 (cimento:cal:agregado miúdo), o qual será considerado como traço de referência. A partir do traço de referência será
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adicionado o agregado miúdo reciclado nas porcentagens de 20, 40, 60, 80 e 100 e consequentemente será diminuído as porcentagens de agregado miúdo natural. 7.2.2 Ensaios
A argamassa produzida será submetida a ensaios para a determinação de seus índices de consistência e resistência. Os agregados natural e de RCD, utilizados na fabricação da argamassa, também, serão ensaiados para determinação de suas qualidades.
Esses ensaios serão realizados nas dependências da UNEMAT – Universidade do Estado do Mato Grosso, Campus Sinop, nos laboratórios de Engenharia Civil.
Os ensaios que serão realizados estão listados abaixo com as respectivas normas que regulamentam os mesmos.
7.2.2.1 Ensaio Granulométrico
O ensaio será realizado conforme a NBR 7217 – Agregados – Determinação da composição granulométrica (ABNT, 1987).
O ensaio é realizado com duas amostras de 500g de agregado que deveram ser secos em estufa com temperatura de 105°C a 110°C. Uma das amostras será colocada na primeira das peneiras montadas em série.
O conjunto de peneiras deve ser agitado por tempo suficiente para que o material passe pelas peneiras. O material retido em cada peneira deve ser recolhido em vasilhas que serão pesadas.
Com os valores de material retido em cada peneira deve-se realizar os cálculos das porcentagens retidas e acumuladas.
7.2.2.2 Ensaio de Massa Específica
O ensaio será realizado conforme a NBR 9776 – Agregados – Determinação da massa específica de agregados miúdos por meio do frasco de Chapman (ABNT, 1987).
Para a realização do ensaio deve-se secar uma amostra de 500g de agregado em estufa com temperatura de 105°C a 110°C. O frasco deve ser enchido
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até a marca de 200cm³ e após deve-se colocar a amostra de agregado e realizar a medição do volume alcançado pelo conjunto.
A massa específica será calculada a partir da fórmula:
Onde:
γ = massa específica do agregado miúdo, deve ser expressa em g/cm³
L = leitura do frasco (volume ocupado pelo conjunto de água e agregado miúdo)
7.2.2.3 Ensaio de Massa Unitária
O ensaio será realizado conforme a NBR NM 45 – Agregados – Determinação da massa unitária e do volume de vazios (ABNT, 2006).
O ensaio consiste em secar três amostras em estufa com temperatura de 105°C. Deve-se pesar os recipientes vazios e após completa-los com as amostras e pesarem os conjuntos.
O cálculo da massa unitária será realizado a partir da fórmula:
ou
Onde:
ρap = é a massa unitária do agregado, em quilogramas por metro
cúbico;
Mar = é a massa do recipiente mais o agregado,em quilogramas; Mr = é a massa do recipiente vazio, em quilogramas;
V = é o volume do recipiente, em metros cúbicos;
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7.2.2.4 Ensaio de Consistência
O ensaio será realizado conforme a NBR 13279 – Argamassa para assentamento de paredes e revestimento de paredes e tetos - Determinação da resistência à compressão (ABNT, 1995).
O ensaio é realizado enchendo-se o molde tronco-cônico com três alturas iguais e aplicando-se 15, 10 e 5 golpes, consequentemente em cada camada, para uniformiza-las. Deve-se fazer o rasamento da amostra e eliminar partículas de sujeiras da mesa.
O molde deve ser retirado e acionar a manivela da mesa dando-se 30 golpes em 30 segundos. O espalhamento da amostra deve ser medido em três sentidos diferentes e calcular a média.
O resultado do ensaio é dado pela média de três amostras ensaiadas. Sendo a unidade de medida em centímetros (cm).
7.2.2.5 Ensaio de Resistência
O ensaio será realizado conforme a NBR 13276 – Argamassa para assentamento e revestimento de paredes e tetos - Preparo da mistura e determinação do índice de consistência (ABNT, 2002).
Para a realização do ensaio deve-se confeccionar as argamassas, a partir de cada traço estabelecido anteriormente, e montar quatro corpos-de-prova cilíndricos.
Os corpos-de-prova deverão permanecer em câmara úmida pelo período de 48h e logo em seguida serão desmoldados e imergidos na água da câmara úmida.
Cada um desses corpos-de-prova serão rompidos com 7, 14, 21 e 28 dias após sua fabricação. Sendo apresentado os dados do rompimento em quilopascal (KPa).
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8 CRONOGRAMA
Considerando que não está decidido em qual semestre do ano será desenvolvida a pesquisa proposta por esse trabalho e que a duração da pesquisa está prevista para 6 meses, as atividades propostas foram divididas do primeiro ao sexto mês da pesquisa. Atividades Propostas Recolhimento e trituração do RCD Realização de Ensaios Frabricação das Argamassas Realização do Ensaio de Consistência Realização do Ensaio de Resistência Análise dos Dados
Obtidos Redação do Artigo Apresentação do Artigo
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9 REFERÊNCIAL BIBLIOGRÁFICO
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7211: Agregados
para concreto – Especificações. Rio de Janeiro, 2009.
______. NBR 7217: Determinação de composição granulométrica dos
agregados. Rio de Janeiro, 1987. 3p.
______. NBR 9776: Agregados – Determinação da massa específica de
agregados miúdos por meio do frasco Chapman. Rio de Janeiro, 1987. 3p.
______. NBR 11172: Aglomerantes de origem mineral. Rio de Janeiro, 1990. 5p. ______. NBR 13276: Argamassa para assentamento e revestimento de paredes
e tetos – Preparo da mistura e determinação do índice de consistência. Rio de
Janeiro, 2002. 3p.
______. NBR 13279: Argamassa para assentamento de paredes e revestimento
de paredes e tetos – Determinação da resistência à compressão. Rio de Janeiro,
1995. 2p.
______. NBR 13529: Revestimento de paredes e tetos de argamassas
inorgânicas. Rio de Janeiro, 1995. 8p.
______. NBR NM 45: Agregados – Determinação da massa unitária e do volume
de vazios. Rio de Janeiro, 2006. 8p.
BAUER, L.A.F. Materiais de Construção, Volume 01. 5. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2000.
IBGE - Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. Censo 2010. Disponível em < http://cidades.ibge.gov.br/xtras/perfil.php?lang=&codmun=510790>. Acesso em: 6 set. 2013.
LIMA, José Antonio Ribeiro de. Proposição de diretrizes para produção e
normalização de resíduo de construção reciclado e de suas aplicações em argamassas e concretos. São Carlos, 1999. 240p. Dissertação (Mestrado) –
