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TCC SOBRE MEIO AMBIENTE E ENGENHARIA
Tipologia: Redação
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Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao Departamento de Engenharia Civil da Universidade Ceuma, como requisito parcial para obtenção do grau de Engenheiro Civil. Orientador: Prof. André Salgado de Andrade Sandim. Orientador (a): Prof ª. DSc. Maria Carolina Silva. IMPERATRIZ - MA 2017
Agradeço a Deus, por todas as dificuldades vencidas para que eu chegasse até aqui, por ter sustentado os meus sonhos e me dado forças para continuar; Aos meus pais, Deneval José Garcia e Jane Gigante Garcia, pelo carinho, amor e pelos seus ensinamentos, por toda compreensão e apoio nos momentos em que estive ausente. Vocês são o combustível para que eu chegasse até aqui; As minhas irmãs, Letycia Walléria Gigante Garcia e Lara Patrycia Gigante Garcia, por todo amor, união, apoio e incentivo; Aos meus amigos, Nyara Harmon e Ramon Reis, pelo apoio e empréstimo de todo material necessário para que eu concluísse este trabalho e por me fazer acreditar que sou capaz; Ao meu professor orientador, pela atenção, disponibilidade, paciência e pelo conhecimento repassado; Aos demais familiares, que presenciaram todo meu esforço e minha dedicação me ajudando no que fosse preciso; e Aos professores da Universidade Ceuma, por transferirem seus conhecimentos.
do bloco, permitindo que este, apresente mais resistência a impactos e a compreensão, além de proporcionar uma melhor compactação. Palavras-chave: Construção civil. Sustentabilidade. Pavimentação. Blocos. Garrafas PET. ABSTRACT The construction industry is responsible for generating significant environmental impacts and consuming a large volume of natural resources; from a raw material extraction to the production of building materials, in addition to a generation of original products, renovations and works in general. Accordingly, this branch has been seeking ways to meet the need for environmental management, contributing to the development of a sustainable construction sector. In this way, the objective of this work was to demonstrate the need for new constructive actions to mitigate these environmental problems, investing in new product studies, in the recycling of generated municipal waste, allowing its reinsertion into production as a raw material with emphasis on paving with interlocking concrete blocks. With the possibility of making a sustainable block, by replacing the sand with PET bottle waste in interlocked concrete blocks for paving, demonstrating through questionnaires applied to recyclers, and in the association of collectors, as social and environmental advantages that is the installation of a Block production industry would bring to the municipality of Imperatriz, Maranhão. It is concluded that it can substitute 15% of the sand for bottle flakes in the production of the block, allowing it to present more resistance to impacts and an understanding, as well as a better compaction.
Keywords: Civil construction. Sustainability. Paving. Blocks. Pet bottles. LISTA DE FIGURAS Figura 1 - Flocos de garrafa PET............................................................................................................ 30 Figura 2 - Pisos feitos de pneus e garrafas............................................................................................ 31 Figura 3 - Bloco de concreto com resíduo de PET................................................................................. 32 Figura 4 - Cadeia produtiva do resíduo PET no Municipio de Imperatriz - MA..................................... 33
11 1 INTRODUÇÃO A utilização de blocos de concreto intertravados para pavimentação (pavers) surgiu na Europa do pós-guerra e foi introduzido no Brasil em meados de 1970. Atualmente, seu propósito vem crescendo em todo o mundo. Os Pavers são maciços e possibilitam pavimentar uma superfície. Já o intertravamento é a capacidade que os blocos adquirem para suportar aos movimentos de deslocamento individual, seja ele vertical, horizontal, de rotação ou de giração em contato com a suas peças vizinhas. A variedade de blocos disponíveis permite diversas possibilidades estéticas, asseguram ao pavimento intertravado êxito em sua utilização, seja ela em: praças, parques, jardins, calçadas, estacionamentos, vias urbanas, entre outros. Analogamente ao desenvolvimento da pavimentação intertravada, a crescente discussão da sustentabilidade e questão ambiental vem sendo amplamente discutida nos âmbitos nacional e internacional, nos últimos anos, tendo mobilizado a opinião pública e assumido um papel preponderante nas comunidades. A Construção Civil consiste em uma das atividades industriais fortemente ligadas ao desenvolvimento e crescimento de um país. No entanto, este setor é responsável por consumir grande parte dos recursos naturais disponíveis e gerar impactos ambientais significativos por toda sua cadeia produtiva. Mediante a isto, enfatiza-se a inevitabilidade de criar ações construtivas e mecanismos de gestão que mitiguem os impactos ambientais gerados. As Inovações Tecnológicas no ramo da construção é uma relevante forma de implantação da variável ambiental em suas atividades, coadunando para a sustentabilidade do setor. Estima-se, que há no Brasil um consumo anual de aproximadamente 250 bilhões de unidades PET. Deste total, cerca de 4,7 bilhões são lançadas indiscriminadamente no meio ambiente e 294 mil toneladas são recicladas anualmente, segundo dados do 9º Censo da Reciclagem do PET – realizado pela Associação Brasileira da Indústria do PET (ABIPET, 2013). Uma alternativa eficiente para restringir os impactos gerados pela ingestão desordenada de matéria-prima é a utilização de resíduos. Além de condensar as áreas de disposição, considerando o crescente volume de resíduos descartados por ano em todo mundo. Diante desta preocupação, diversos trabalhos técnicos e
13 3 JUSTIFICATIVA A construção civil está ligada diretamente a ampliação social e a melhoria contínua para a população. Exemplo disso é a pavimentação, pois possibilita qualidade de vida e traz desenvolvimento aos espaços urbanos. No entanto, tais melhorias geram grandes resíduos e impactos ambientais, muitos causados pela construção civil. Desta forma, tal setor vem tentando desenvolver novos materiais e métodos que atendam a sustentabilidade e gestão ambiental. Com isso, este trabalho demonstra a necessidade de investir em pesquisas que busquem mitigar tais impactos, além da possibilidade de utilizar os resíduos gerados pela população no município de Imperatriz, Maranhão, como a garrafa PET para a instalação de uma indústria de produção de blocos sustentáveis de concreto intertravados para pavimentação. 4 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 4.1 HISTÓRIA DA PAVIMENTAÇÃO Portogente (2016), afirma que as estradas pioneiras foram construídas a partir de trilhas usadas por povos pré-históricos e se encontram no sudoeste da Ásia. A migração dessa área evidenciou nas primeiras viagens, a necessidade de aprimorar os caminhos para melhorar a movimentação, tornando possíveis as primeiras transações comerciais. O aperfeiçoamento das técnicas de construção começou na região da Mesopotâmia, por volta do ano 700 a.C. Estradas pavimentadas com pedras e ladrilhos unidos com argamassa betuminosa ligavam os templos e palácios das antigas cidades de Assur e Babilônia. As estradas surgiram na China, devido o desejo do homem de expandir sua área ou território de influência, e obter melhor acesso ás áreas cultivadas e ás fontes de madeiras, rochas, água e minerais. Mais tarde, os romanos aperfeiçoaram as estradas, instalando pavimentos e drenagem, na intenção de torna-las duradouras. Durante a fase áurea de Roma foram construídos mais de 80 mil km de estradas, permitindo os dominadores o transporte de legiões militares e o acesso a bens disponíveis nos territórios longínquos dominados. Além disso, os romanos tentavam
14 estabelecer rotas por terras mais racionais, para atingir os principais portos no Mediterrâneo, alcançar montanhas e combinar meios de transportes (BALBO, 2007). Existem vestígios na Mesopotâmia, de uso de tijolos de argila em revestimento há 5.000 anos. Nesta época surgiram os primeiros relatos da utilização do betume em pavimentação, onde os tijolos eram aplicados sobre uma camada de betume para garantir a aderência dos tijolos ao leito do terreno. Entretanto, a durabilidade destes blocos não era grande, pois era gerado em excesso um desgaste superficial pela ação do tráfego. No final do século XIX, surgiram os primeiros fornos que queimavam os tijolos em altas temperaturas, adquirindo o aumento da resistência mecânica dos tijolos, passando então a ser utilizados na Europa e América. (GODINHO, 2009). No Brasil, em 1792 ocorreu em São Paulo a construção da Estrada Santos, com lajes de pedras. Em 1726, a construção do Caminho do Ouro que liga Minas Gerais ao Rio Janeiro. Até 1895 era usual o calçamento de ruas com pedras importadas de Portugal. Em 1937, ocorreu a criação do DNER (atual DNIT). Depois, em 1959, a criações da Associação Brasileira de Pavimentação (MOURA, 2014). 4.2 PAVIMENTAÇÃO Pavimento conforme definição de DNIT (1994) é: “Estrutura construída após a terraplanagem, destinada a resistir e distribuir ao subleito os esforços verticais oriundos dos veículos, a melhoras as condições de rolamento quanto ao conforto e segurança e a resistir aos esforços horizontais tornando mais durável a superfície e rolamento”. Ou seja, pavimento é uma estrutura constituída de diversas camadas de diversos materiais num espaço semi-infinito construída par resistir às solicitações das cargas repetidas e itinerantes e ações do ambiente horizontal temporal do projeto. 4.3 PAVIMENTOS INTERTRAVADOS Os pavimentos intertravados originou-se nos pavimentos cobertos com pedras, executados na Mesopotâmia há quase 5.000 anos a.C. bastante utilizados pelos romanos desde 2.000 a.C. A produção artesanal dessas pedras e a falta de conforto de rolamento conduziram o desenvolvimento das peças de concreto pré-
16 subleito das cargas externas, evitando deformações permanentes e a deterioração do pavimento (CRUZ, 2003). As camadas integrantes da estrutura de um pavimento intertravado possuem a função de distribuir a tensão normal vertical aplicada na superfície, para que o subleito receba uma fração muito inferior desta tensão, o que caracteriza um pavimento flexível (GODINHO, 2009). 4.5 VANTAGENS Superfície antiderrapante: Mesmo em piso molhado, o concreto proporciona segurança aos pedestres, e em relação ao pavimento flexível a necessidade de distância de frenagem para os veículos é menor (ABCP, 2010). Facilidade de manutenção e reutilização: As peças podem ser retiradas para a realização de manutenção no local e recolocadas no mesmo local ou reaproveitadas em outro pavimento (PRONTOMIX, 2011). Conforto térmico: Para diminuir a absorção de calor, utiliza-se as peças de concreto com pigmentação clara, diminuindo a formação de ilhas de calor e melhorando o conforto térmico das calçadas (ABCP, 2010). Custo competitivo: Em relação a outros tipos de pavimento, por sua elevada relação custo-benefício e pela ausência de custos com manutenção no pavimento (PRONTOMIX, 2011). Produto ecológico: Os produtos à base de cimento podem ser totalmente reciclados e reutilizados na produção de novos materiais. Isto ajuda na preservação de jazidas de calcário e evita a saturação de aterros (ABCP, 2010). Liberação ao tráfego: imediato, após a compactação final do pavimento (ABCP, 2010). Diversidade de cores: as peças de concreto podem ser fabricadas com uma ampla variedade de cores e texturas e padrões de assentamento diversos para compor o pavimento, conforme sua imaginação permitir (PRONTOMIX, 2011). Resistência e durabilidade: O concreto possui uma elevada resistência e dessa forma conferindo uma grande durabilidade (ABCP, 2010). 4.6 ASSENTAMENTO
17 Cada padrão de assentamento deve obedecer a uma determinada sequência de montagem dos blocos, para atingir o máximo rendimento. Esta sequência possibilita o trabalho simultâneo de mais de um colocador, deslocando-se lateralmente. Para conseguir a coordenação necessária, deve-se começar a colocação de uma maneira bem definida, que varia de acordo com o padrão de posicionamento e alinhamento escolhido. É válido fazer inicialmente um teste de 2 a 3 m para corrigir o alinhamento e memorizar a sequência (ABCP, 2010). O arranjo ou modelos de assentamento dos blocos afetam significativamente a aparência estética e o desempenho dos pavimentos de peças pré-moldadas de concreto (GODINHO, 2009). O subleito é formado de solo natural ou oriundo da troca de solo, mediante as condições locais, deve ser compactado em camadas de 15 cm. A base é composta de material granular com espessura mínima de 10 cm, deve ser compactada após a finalização do subleito. A camada de assentamento é constituída por material granular, com a distribuição granulométrica definida, para que possa acomodar as peças de concreto, para que ocorra dessa forma o nivelamento correto do pavimento e permitindo modificações na espessura das peças de concreto. A areia de assentamento não deve ser aproveitada para acertar falhas na superfície da camada de base. Camada de revestimento é composta pelas peças de concreto e material de rejuntamento, responsável por receber a ação de rolamento dos veículos, tráfego de pedestres ou suporte de cargas (ABCP, 2010). 4.7 APLICAÇÕES De acordo com FLG (SD [2010-?]), as áreas de Aplicação de blocos de pavimentação intertravados são: Vias urbanas; Praças, jardins e passeios públicos; Postos de gasolina; Pátios de manobras e estacionamento; Pisos de áreas industriais; Faixas demarcatórias e de sinalização; Pisos rurais: currais, bebedouros e etc.; Áreas de exposição e feiras; Depósitos de mercadorias; Ciclovias; Existem também as aplicações especialmente recomendadas: Pavimentos com grandes mudanças de instalações subterrâneas: telefone, água, esgoto, fibra ótica, TV a cabo, entre outros.; Trechos de pavimentos como alerta de perigos: antes de curvas, cruzamento, faixa de pedestres, passagem de nível, entre outros.; Trechos de pavimentos cujo subleito não oferece boas
19 de pedestres, de veículos dotados de pneumáticos e áreas de armazenamento de produtos. Porém, não estabelece os requisitos de projeto e construção das camadas de base de pavimentos intertravados (ABNT, 2011). Deve-se obedecer aos requisitos das Normas NBR-9780 “Peças de Concreto para Pavimentação – Determinação da Resistência à Compressão (Método de ensaio)” e NBR-9781 “Peças de Concreto para Pavimentação – Especificação”, que estabelecem procedimentos de ensaio (resistência à compressão simples) e especificações capazes de garantir a qualidade do produto acabado (GODINHO, 2009). 6 MATERIAIS E EQUIPAMENTOS De acordo com a Associação Brasileira de Cimento Portland (2010), os principais equipamentos utilizados na produção de pavers são: Fios de nylon; Marretas de borracha; Vassouras; Rodos de madeira; Equipamentos para corte dos blocos; Trenas; Nível de água (mangueira); Colher de pedreiro; Estacas; Lápis; Pás e enxadas; Placas vibratórias; Carrinhos para transporte de blocos e areia; Guias de madeira ou tubos metálicos (gabarito da espessura da camada de areia); Réguas metálicas ou de madeira desempenada (para rasar a camada de areia). Os principais materiais usados são: Areia média; Brita; Areia fina; Cimento Portland. As vibro-prensas multifuncionais, são máquinas que produzem artefatos de cimento Portland, esse equipamento emprega um mecanismo onde o material de dosagem penetra e preenche as fôrmas de aço do equipamento. Esses equipamentos produzem em escala e geram o controle de homogeneidade das resistências mecânicas, além de textura e dimensões que podem ser exercidos durante a fabricação dos produtos (FIORITI et al., 2007). As peças de concreto produzidas industrialmente pelas vibro-prensas possuem uma elevada compactação, durabilidade elevada e resistência mecânica. Em seguida, as peças são curadas em câmaras que mantém constante a umidade relativa acima dos 95%, garantindo a hidratação do cimento e proporcionando uma menor absorção de água da peça, que deve ser menor ou igual a 6%. O período de cura na câmara dura em torno de 24 horas e sua cura final no pátio depende das condições industriais, ficando entre 7 e 28 dias (ABCP, 2010).
20 7 MANUTENÇÃO De acordo com a ABCP (2010), o pavimento deve ser limpo com varrição ou escovação utilizando escova de cerdas duras de plástico, permitindo o esguicho com água com moderação e apenas esporadicamente, não utilizando o equipamento de lavagem com compressor. Além disso, é importante realizar manutenções periódicas preventivas ou corretivas, eliminando defeitos pontuais. Para bom funcionamento da junta intertravada é necessário que ela permaneça cheia. 8 METODOLOGIA Para discorrer sobre conceitos e o desenvolvimento da pavimentação com blocos de concreto intertravados buscou-se sua história, características, materiais e equipamentos, através de pesquisas bibliográficas, utilizando livros tecnológicos, normas técnicas de legislação, artigos periódicos, revistas e manuais técnicos visando fundamentar a importância do trabalho para a melhoria da sociedade. Criando uma base bibliográfica que justifica a importância de reutilizar resíduos que geram impactos ambientais como a garrafa PET, em forma de aditivos na produção de blocos sustentáveis, para continuar contribuindo com o crescimento social coadunando com a gestão ambiental. Além disso, foram realizados questionários em algumas empresas recicladoras do município, para analisar a viabilidade da implantação de uma indústria voltada para a produção de blocos sustentáveis com substituição da areia pelos flocos de PET no município de Imperatriz e quais benefícios socioambientais traria para o munícipio. 9 RESULTADOS 9.1 CONSTRUÇÃO CIVIL X IMPACTOS AMBIETAIS A história global demostra que a construção civil sempre existiu para atender as necessidades básicas e imediatas da sociedade sem preocupação com a técnica aprimorada em um primeiro momento. O ser humano pode ser qualificado por inúmeras características, entre elas se inclui o dinamismo de produzir e
