19 a 21 de setembro de 2017
VIABILIDADE DA PRODUÇÃO DE CONCRETO COM
AGREGADOS RECICLADOS: ANÁLISE DAS PRINCIPAIS
PROPRIEDADES DIRECIONADAS A FUNÇÃO ESTRUTURAL
Berennicy Sousa Oliveira (berennicy.sousa.oliveira@hotmail.com) Gabrielly Silva de Melo (gab-riellymelo@hotmail.com)
Thaís Tátila Lopes Leal (thaistatila@hotmail.com) Jéssica Geane Assunção Barros (j.geane@hotmail.com)
Fernando Dias de Moura (fernandoeiros@gmail.com)
Resumo: A introdução de técnicas e inovações sustentáveis na indústria da construção civil tem tomado grande destaque devido
os impactos que a construção civil submete ao meio ambiente e a sociedade, e com isso surgem às práticas de reutilização de resíduos sólidos. Economicamente, a prática de reciclagem benefi cia não apenas as empresas de construção civil, mas também o meio ambiente, trazendo ganhos incalculáveis. E análogo a esse aspecto surge a necessidade de investigações e pesquisas acerca do assunto. Esse artigo aborda a viabilidade e o comportamento da utilização de agregados reciclados na produção de concreto, diante das principais propriedades do mesmo através da análise de outros investigadores. Por meio de pesquisas, é viável a utilização de agregados reciclados para compor o concreto como função estrutural de modo que não afete consideravelmente suas características, entretanto, existem imposições como a falta de incentivos fi nanceiros do poder público, montagem de usinas, a ausência de maior quantidade de empresas envolvidas dispostas a assegurar essa atividade sustentável e normas especifi cas brasileiras para a fabricação de concreto com agregados reciclados exercendo função estrutural.
Palavras-chave: Agregados reciclados. Concreto. Sustentabilidade.
Abstract: The introduction of sustainable techniques and innovations in the construction industry has been highlighted due to the
impacts that the construction industry submits to the environment and society, and with this arises to the practices of solid waste reuse. Economically the practice of recycling benefi ts not only the construction companies, the environment brings untold gains. And analogous to this aspect arises the need for investigations and research on the subject. This article discusses the feasibility and behavior of the use of recycled aggregates in the production of concrete, in view of the main properties of the same through the analysis of other researchers. In the midst of researches, it is feasible to use recycled aggregates to compose the concrete with structural function so that it does not aff ect its characteristics considerably, however there are impositions as to the lack of fi nancial incentives of the public power, with respect to the gradual progress of researches, assembly of power plants and, above all, the absence of more companies involved willing to ensure this sustainable activity and specifi c Brazilian standards for the production of concrete with recycled aggregates having a structural function.
Keywords: Recycled aggregates. Concrete. Sustainability.
INTRODUÇÃO
A construção civil é uma das atividades mais importantes para o desenvolvimento da sociedade, e a mes-ma gera grande quantidade de resíduos sólidos devido a sua alta utilização de recursos naturais em quase to-das as etapas da obra. A construção civil consome em torno de 20% da energia total que é produzida no Brasil e produz aproximadamente 35% a 40% de todo o resíduo gerado pela atividade humana, além da emissão de CO2 para a produção de cimento, que está entre 8% a 9%[1].
O crescimento da população mundial e da expansão urbana aumenta o número de construções civis para suprir as necessidades dos indivíduos, gerando cada vez mais resíduos sólidos, trazendo malefícios
principal-mente para o meio ambiente. Logo, a necessidade de se reciclar e reaproveitar materiais que são descartáveis em obras tornaram-se práticas imprescindíveis para a implementação da sustentabilidade na indústria da cons-trução civil propondo a qualidade dos indivíduos na sociedade[2].
Hoje alguns resíduos já são reciclados, todavia a sua aplicação ainda é limitado[3]. Alguns resíduos são
classificados como subprodutos, por exemplo, a sílica ativa, que é utilizada como insumo. Entretanto muitos profissionais da área afirmam que é necessário o crescimento da implementação dos resíduos sólidos e em vir-tude disso o emprego no concreto é uma das melhores possibilidades para que o intuito seja alcançado.
Estudos relacionados à utilização de resíduos na obtenção do concreto já foram realizados, inclusive no exterior, sendo que algumas organizações internacionais já possuem diretrizes para a utilização desse resí-duo como no Japão e Holanda e países como Estados Unidos, Alemanha e França até fazem uso do mesmo[4].
Segundo estudos, a troca de até 30% dos agregados dita “natural” em agregados reciclados não modifica consideravelmente as propriedades do mesmo, logo seria uma forma econômica e sustentável de se produzir o material a fim de contribuir satisfatoriamente com o meio ambiente e empresas de construção civil[5].
O objetivo deste artigo é analisar algumas propriedades fundamentais para verificar a viabilidade da uti-lização de agregados reciclados oriundos de resíduos sólidos de construção civil e demolição para a produção de concreto convencional com funções estruturais, visando reduzir o impacto ambiental frente às políticas am-bientais que fomentam as diretrizes de sustentabilidade.
1. REFERENCIAL TEÓRICO 1.1 Resíduos sólidos
São materiais oriundos de obras, demolição ou reformas. Os resíduos de construção e demolição (RCD) estão enquadrados na Classe III, como resíduos inertes, isto é, os mesmos não reagem quimicamente. Abrangem diversos tipos de materiais como: concretos, telhas, tijolos, gessos, metais, madeiras, plásticos, entre outros[6].
O CONAMA, Conselho Nacional do Meio Ambiente, com o propósito de determinar diretrizes, normas e técnicas para um conveniente gerenciamento dos resíduos da construção civil, editou em Julho de 2002, a Resolução nº 307, em que aborda a respeito das responsabilidades dos geradores (empresas de construção) de resíduos sólidos, que necessitará desenvolver projetos de alternativas para o gerenciamento dos resíduos pro-duzidos em seus serviços[7].
1.2 Geração de resíduos
Pressupõe que cerca de 2 a 3 bilhões de toneladas de entulho são gerados por ano no mundo. Em países da Europa quase 2/3 dos resíduos de construção são oriundos de obras de manutenção e demolição, e o exce-dente em outras atividades da construção[8].
Os resíduos da construção civil são originados em diferentes etapas da obra, que vai desde a construção, manutenção até a demolição. Durante a etapa da construção, a principal causa é perda de materiais utilizados, sendo que essa perda continua inserida nas construções que acabam permanecendo superdimensionadas[9].
Na fase da manutenção está relacionada a vários aspectos, podemos citar os reparos devido o apareci-mento de patologias, reformas, alguns componentes que precisam ser trocados, entre outros[10,11]. Na etapa da demolição, resulta da vida útil dos materiais empregados assim como as tecnologias implantadas[10].
1.3 Concreto Convencional e Concreto Reciclado
Serão necessários alguns termos necessários para o entendimento do assunto logo abaixo[12]:
y Resíduo de concreto: entulho de concreto gerado de construções demolidas ou restos de concretos descartados na obra ou em centrais.
y Concreto convencional: produzido por água, aglomerante (geralmente o cimento), agregado miúdo e graúdo naturais.
y Concreto original, velho ou demolido: oriundo de estruturas de concreto armado, concreto protendi-do, ou concreto simples.
y Concreto de agregado reciclado ou novo: produzido com a utilização de agregado reciclado substi-tuídos total ou parcialmente.
y Agregado original: ditos naturais ou manufaturados.
y Agregado de concreto reciclado: produzidos através da britagem dos concretos “originais”.
1.4 Agregados reciclados na construção
Mesmo que nos últimos anos se tenha indícios de países utilizando agregados reciclados na fabricação de concretos nas mais diferentes resistências, a sua aplicação é baixa, pois existem dificuldades relacionadas à variabilidade dos agregados e do controle de qualidade.
Os concretos produzidos com agregado reciclado possuem bom desempenho, no que diz respeito a pro-priedades mecânicas e a durabilidade[13]. Embora tenha a presença de grande porosidade em agregados
recicla-dos, o seu emprego é admissível[14].
Os agregados reciclados possuem propriedades peculiares, que resultam de alguns fatores como: tipo de processo realizado para a britagem (britador, equipamento para limpeza de impurezas) e as condições que os materiais se encontram para a sua posterior reutilização[15].
2. METODOLOGIA
Esta pesquisa é qualitativa com ênfase na pesquisa de bibliográfica e documental. O estudo qualitativo deve analisar o ambiente como principio direto dos dados e o investigador como instrumento chave[16].
A pesquisa bibliográfica é realizada por meio de levantamentos de referenciais teóricos estudados e di-vulgados através de meios eletrônicos ou escritos como livros e revistas científicas. Na pesquisa documental é similar ao anterior, porém são utilizados materiais já realizados, como livros e artigos científicos, além de se basear em outras fontes como: tabelas, filmes, relatórios, revistas[17].
O estudo em relação aos objetivos se concerne ao aspecto descritivo, a metodologia descritiva direciona a identificação, interpretação das características, dos fatores ou variáveis[18].
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO
As propriedades de cada componente do concreto e os fatores externos e/ou internos, alteram as carac-teristicas e funcionamento do mesmo. E frente a utilização de agregados reciclados esse fator se torna mais preocupante para que o concreto atenda as necessidades e abaixo segue as principais propriedades discutidas no trabalho.
3.1 Dosagem com agregados reciclados
A utilização de um procedimento de dosagem é necessária que permita evidenciar a interferência das propriedades no concreto “novo” em virtude da variedade das características em relação ao material utilizado convencionalmente para a fabricação do concreto[19]. A realização de uma pré-umidificação no agregado
reci-clado é importante devido alta taxa de absorção de água do mesmo em virtude principalmente da porosidade[20].
Pesquisadores do Japão informam que até 30% de substituição de agregados naturais para agrega-dos reciclaagrega-dos não há mudanças expressivas nas propriedades agrega-dos concretos[12,21]. É interessante que para a produção de concreto com agregados reciclados sejam incorporadas além da pré-umidicação, a aplicação de aditivos superplastificantes que permita reduzir a perda de água internamente da pasta de cimento para o agregado seco[22].
3.2 Massa específica
A massa específica do concreto produzido com agregado reciclado é menor que a do concreto conven-cional, isso pode ser explicado devido ao maior número de vazios[23].
Portanto na proporção que se aumenta a quantidade de agregados reciclados na produção do concreto, reduz a sua massa especifica[24]. A redução da massa especifica, fica em torno de 5 a 10%[25].
É importante resaltar que a composição da dosagem do concreto com agregados reciclados, ou seja, as características dos materiais utilizados, afetam diretamente na massa específica final.
3.3 Trabalhabilidade
A trabalhabilidade é um fator primordial para um excelente uso do concreto e devido a sua textura mais áspera e elevada taxa de absorção de água essa propriedade se torna mais preocupante.
Outro fator determinante para a qualidade na trabalhabilidade é a textura dos agregados utilizados, pois esses dois fatores (absorção de água + granulometria) podem propiciar um “bloqueio” na mistura, afetando o movimento das partículas[26].
Como já foi dito no Item 4.1, a pré-umidificação previamente antes da fabricação do concreto se torna uma boa solução para esse problema, fora a utilização de aditivos plastificantes ou superplastificantes.
3.4 Resistência a compressão
Todos os componentes do concreto influenciam na sua resistência a compressão, logo os agregados atuam com grande importância nesse aspecto. Quando os valores das resistências dos agregados graúdos, for superior a 60 70 [MPA], não há interferência na resistência do concreto[27]. Quando se trabalha com valores
menores de resistências, menores serão as diferenças de resistência à compressão comparada a de concretos convencionais[28].
Em estudos realizados, a utilização do agregado miúdo reciclado em substituição ao agregado natural é altamente exequível com relação à resistência a compressão. Caso se utilize substituições parciais de agrega-dos graúagrega-dos e miúagrega-dos reciclaagrega-dos deve-se obervar a trabalhabilidade devido à falta de coesão, influenciando no adensamento e na redução da resistência, porém com alta relação de a/c a resistência é satisfatória. Outro fato importante é a pré-umificação que quando substitui uma parcela do agregado se torna adequado para concre-tos com boa resistência, comparado a 100% de substituição que poderia trazer à mistura saturação e redução da resistência do mesmo[29].
3.5 Resistência a tração
Em procedimentos experimentais realizados, na utilização de agregados miúdos reciclados com a/c me-nor que 0,47, as resistências à tração reduzem proporcionalmente a medida que aumenta o teor de agregados reciclados. Caso contrário (maiores que 0,47) serão maiores os valores de resistência. E concluiu que para a/c igual a 0,80 houve um crescimento de tração em torno de 32% e para relação a/c igual a 0,40 houve uma dimi-nuição de 12%. Mesmo que não há significativas alterações esse fator deve ser levado em consideração. Logo aumentando os valores de a/c e a resistência do concreto com agregado reciclado aumenta[29].
Isso pode ser explicado, pois se o concreto possuir baixa relação a/c logo terá dificuldade de adensamen-to, além da porosidade. Isso refletem em várias propriedades, principalmente nas resistências.
Na utilização de substituição de agregados graúdos não há significativas mudanças. As resistências a tração reduz proporcionalmente com o aumento da utilização de agregados graúdos reciclados em qualquer a/c avaliadas pelo pesquisador[29].
3.6 Durabilidade do concreto com agregados recicláveis
A durabilidade do concreto é uma propriedade fundamental para a segurança da mesma, definida como a capacidade do concreto em resistir as ações mecânicas, físicas e intempéries.
A durabilidade do concreto com agregados reciclados atua diretamente no carregamento de fluidos den-tro do concreto, sendo o mesmo variando entre pouco a muito permeável. A água é o principal elemento desse transporte de fluido em que pode conter ou não agentes agressivos, além disso, a hidratação da pasta de cimen-to é outro facimen-tor importante, pois dependendo da sua estrutura ocorre a facilidade ou não do deslocamencimen-to dos elementos[30].
3.7 Viabilidade técnica e financeira
Os custos de manutenção, mão de obra, uso da água e luz, encargos financeiros, equipamentos custam cerca de 5,00 reais por tonelada de agregado reciclado sem considerar índices de inflação. Lembrando que na analise acima não foi incluso gastos externos como transporte e o valor dos agregados foi em função de m³, o que é geralmente vendida[31].
A redução de custos em agregados resultará em uma redução no valor final do produto. É necessário analisar a durabilidade do concreto convencional e do concreto novo, para avaliação da vida útil da estrutura. Mesmo que diante de modelos já dispostos no meio técnico é importante enfatizar que os resultados demons-tram somente uma estimativa.
CONCLUSÕES
A construção civil é a indústria que utiliza em larga escala recursos naturais e energia e com isso a pre-ocupação com o meio ambiente reflete na sociedade em buscar urgentes medidas em virtude dos impactos am-bientes gerados. E o reaproveitamento de resíduos da construção civil tem se mostrado nos últimos anos uma proposta alternativa realizável e diante de tantas resoluções e normas, essa prática de sustentabilidade tem to-mado grandes proporções.
A indústria da construção civil tem se prontificado a atender as necessidades da área, respeitando o meio ambiente, já se veem diversas empresas atuantes que prestam suas funções de forma sustentável, desenvolven-do materiais novos com o intuito de buscar desenvolvimento e aprimoramento desenvolven-do mesmo. O concreto é um desenvolven-dos materiais que os pesquisadores nos últimos anos tentam incorporar aos resíduos para a fabricação do concreto.
É preciso aprofundar os conhecimentos acerca da utilização dos resíduos de construção civil em outros materiais, além da importância ao incentivo financeiro por parte do poder público principalmente diante da rea-lidade financeira brasileira e frente a isso gerar uma metodologia técnica padrão, pois há muitas resoluções va-riadas de pesquisadores que acabam gerando incômodos por parte de gestores de empresas da construção civil.
Antes que previamente os resíduos da construção civil ou demolição sejam incorporados como subpro-dutos é necessário suprimir as dúvidas acerca do seu desempenho para a produção de outros materiais e para-lelo a isso desempenhar técnicas específicas de modo a intensificar a compreensão sobre o assunto.
O artigo analisou algumas propriedades relacionadas à utilização de agregados reciclados para a pro-dução do concreto. Foram analisados trabalhos de outros profissionais e diante disso discutidos alguns pontos importantes como: a dosagem no qual nessa etapa é importante ressaltar a realização da pré-umidificação; a massa especifica varia de acordo com o aumento do teor de agregados reciclados; a trabalhabilidade atua como fator primordial em virtude da taxa de absorção e adensamento; as resistências (compressão e tração) também foram analisas sendo a relação a/c um fator fundamental; na durabilidade a fluidez é um fator preponderante e a viabilidade técnica e financeira com a ausência de usinas, incentivos financeiros e regulamentos padrão são fatores relevantes.
De modo geral a aplicação de agregados reciclados na produção de concreto é viável, diante das proprie-dades apresentadas, porém no caso de utilizar agregados miúdos e graúdos reciclados no mesmo concreto deve ter uma maior consideração em virtude da redução da resistência e para substituições de agregados graúdos e miúdos reciclados na mesma mistura com altos índices de a/c deve se ter atenção com a trabalhabilidade mes-mo diante de valores de resistências satisfatórios.
Mesmo diante do comportamento considerável do concreto reciclado diante das propriedades mecâni-cas, é preciso avanço nos estudos, como já foi dito, para a construção de procedimentos padrão e eficiente pa-ra a produção do mesmo, estabelecendo assim uma prática sustentável, eficiente e executável com qualidade.
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