UNIVERSIDADE FEDERAL DO VALE DO SÃO FRANCISCO
CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL
Érika Medrado Ferreira de Souza
UTILIZAÇÃO DE RESÍDUOS DE PLACAS CERÂMICAS
COMO AGLOMERANTE PARA CONCRETOS
Juazeiro-BA
2011
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Utilização de resíduos de placas cerâmicas como aglomerante para concretos pdf, Notas de estudo de Engenharia Civil
aplicação do resíduo composto exclusivamente por placas cerâmicas de revestimento como substituto parcial do cimento, determinando seu índice de atividade pozolânica de acordo com a NBR 5752 (ABNT, 1992) e realizando ensaios de resistência à compressão, absorção e massa específica para os percentuais de substituição do cimento pelo resíduo: 0%, 10%, 20% e 30% em idades de 7, 28, 56 e 91 dias
Tipologia: Notas de estudo
2012
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UNIVERSIDADE FEDERAL DO VALE DO SÃO FRANCISCO
CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL
Érika Medrado Ferreira de Souza
UTILIZAÇÃO DE RESÍDUOS DE PLACAS CERÂMICAS COMO AGLOMERANTE PARA CONCRETOS
Juazeiro-BA
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UNIVERSIDADE FEDERAL DO VALE DO SÃO FRANCISCO
CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL
Érika Medrado Ferreira de Souza
UTILIZAÇÃO DE RESÍDUOS DE PLACAS CERÂMICAS COMO AGLOMERANTE PARA CONCRETOS
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado a Universidade Federal do Vale do São Francisco, UNIVASF, Campus Juazeiro-BA, como requisito para obtenção do título de Engenheiro Civil. Orientador: Professor Anderson H. Barbosa, DSc.
Juazeiro-BA 2011
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v
AGRADECIMENTOS
Meu Deus, obrigada pela sua infinita misericórdia, pelas preces ouvidas e graças alcançadas. Obrigada Virgem Imaculada da Conceição, pela sua divina intercessão e proteção.
Obrigada minha mainha, Rosimar, por todo o esforço que sempre fizeste para garantir a minha educação.
Agradeço a todos os meus familiares, pela força e torcida.
Aos amigos que me acompanharam nessa jornada, especialmente Lays, Juliana e Valéria que partilharam de todos os momentos desde o início e muitas vezes suportaram todo o meu estresse, dividiram comigo as frustrações e conquistas.
Agradeço aos meus professores pelo respeito e dedicação.
Agradeço principalmente ao professor Anderson Henrique Barbosa, por acreditar na ideia, pelo incentivo e todo apoio.
Agradeço ainda á equipe do LABMATECO, da UNIVASF, especialmente Lays e Silvio, cujo apoio e dedicação foram fundamentais na execução dos ensaios de trabalho.
Érika Medrado F. de Souza
vii
Figura 4.4; Comparativo do índice de vazios dos concretos produzidos com adições de resíduo de placa cerâmica triturado................................................
Figura 4.5: Comparativo de massa específica seca dos concretos produzidos com adições de resíduo de placa cerâmica triturado........................................
Figura B.1: Curvas de WALZ ; Fixação da relação água/ cimento.....................
Figura B.2: Consumo estimado de água...........................................................
Figura B.3: Volume compactado seco de agregado graúdo por m³ de concreto.............................................................................................................
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LISTA DE TABELAS
Tabela 4.1: Dados do teor de umidade resíduo de placa cerâmica..................
Tabela 4.2: Parâmetros de massa específica do resíduo de placa cerâmica...
Tabela 4.3: Índice de finura na peneira 75 μm..................................................
Tabela 4.4: índice de atividade pozolânica do resíduo de placa cerâmica triturado..............................................................................................................
Tabela 4.5: Dados do ensaio de resistência à compressão para diferentes idades e teores de substituição do cimento pelo resíduo..................................
Tabela 4.6: Valores do ensaio de absorção dos concretos produzidos com adições de resíduo de placa cerâmica triturado................................................
Tabela 4.7: Valores do índice de vazios dos concretos produzidos com adições de resíduo de placa cerâmica triturado..............................................................
Tabela A.1: Dados do teor de umidade resíduo de placa cerâmica..................
Tabela A.2: Índice de finura na peneira 75 μm..................................................
Tabela A.3: Parâmetros de massa específica do resíduo de placa cerâmica...
Tabela B.1: Características dos materiais utilizados na dosagem....................
Tabela B.2 Consumo de materiais por traço.....................................................
Tabela C.1 Resultado da resistência à compressão (Rm) dos concretos..........
Tabela C.2 Resistência à compressão média e coeficientes de variação dos concretos...........................................................................................................
Tabela D1: Massa ao ar (Mar) e seca (Ms) dos corpos-de-prova.......................
Tabela D2: Massa Saturada (MSAT) e após imersão (MI) em água dos corpos- de-prova.............................................................................................................
Tabela D3: Absorção, índice de vazio, massa específica da amostra seca e saturada dos concretos......................................................................................
- 1.0 INRODUÇÃO................................................................................................. LISTA DE TABELAS - 1.1 Justificativa...............................................................................................
- 1.2 Objetivos.................................................................................................... - 1.2.1 Objetivo Geral..................................................................................... - 1.2.2 Objetivos Específicos......................................................................... - 1.3 Apresentação do Trabalho....................................................................
- RESÍDUOS.......................................................................................................... 2.0 A CONSTRUÇÃO CIVIL E O APROVEITAMENTO DE
- 2.1 Legislação Brasileira..................................................................................
- 2.2 Reciclagem de RCD................................................................................
- 2.2.1 Agregados de Resíduos Cerâmicos.................................................
- 2.2.2 Adições de Resíduos Cerâmicos em Concretos..............................
- 2.2.3 Aspectos Relevantes do Processo de Reciclagem..........................
- 2.2 Reciclagem de RCD................................................................................
- 2.3 Utilização de Adições em Concretos....................................................... - 2.3.1 Materiais Pozolânicos....................................................................... - a) Reação Pozolânica........................................................................... - b) Avaliação da Atividade Pozolânica................................................... - c) Atividade Pozolânica das Argilas...................................................... - 2.3.2 Outras Adições Minerais.................................................................. - a) Cinza Volante.................................................................................... - b) Sílica ativa......................................................................................... - c) Cinza da Casca de Arroz.................................................................. x - d) Escória de Alto-Forno.......................................................................
- Concreto.................................................................................................... 2.3.3 Influência das Adições Minerais nas Propriedades do
- 2.1 Legislação Brasileira..................................................................................
- 3.0 METODOLOGIA..........................................................................................
- 3.1 Coleta e Caracterização do Resíduo de Placa Cerâmica.......................
- 3.2 Dosagem dos Concretos.........................................................................
- 3.3 Ensaio de Atividade Pozolânica..............................................................
- 3.4 Ensaio com Concreto..............................................................................
- 3.4.1 Resistência à Compressão...............................................................
- 3.4.2 Absorção por Imersão......................................................................
- 4.0 RESULTADOS E DISCUSSÕES................................................................
- 4.1 Caracterização Física do Resíduo...........................................................
- 4.2 Atividade Pozolânica do Resíduo............................................................
- 4.3 Resistência à Compressão dos Concretos..............................................
- 4.4 Absorção de Água por Imersão...............................................................
- 5.0 CONSIDERAÇÕES FINAIS........................................................................
- 5.1 Conclusões..............................................................................................
- 5.2 Sugestões para Trabalhos futuros...........................................................
- REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS.................................................................
- cerâmica............................................................................................................ ANEXO A: Caracterização física do resíduo de placa
- concreto............................................................................................................. ANEXO B: Caracterização dos materiais e dosagem de
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ANEXO C: Determinação da resistência à compressão simples...............................................................................................................
ANEXO D: Determinação da absorção de por imersão-índice de vazios e massa específica...............................................................................................
1
Capítulo
1.0 INTRODUÇÃO
Atualmente é crescente a preocupação com a escassez de recursos naturais não renováveis e com o destino dado ao lixo produzido pelas ações humanas, que alcança volumes extraordinários e geralmente tem disposição inadequada, ocasionando graves problemas ambientais.
Uma expressiva parcela deste lixo é o chamado resíduo da construção e demolição (RCD), provenientes das atividades da construção civil.
Em São Paulo esse valor corresponde a 50% do total de resíduos sólidos urbanos, de acordo com o SINDUSCON em levantamento realizado em 2005 (ÂNGULO et al., 2004 apud SANTI et al., 2007). Já em outras localidades a quantidade de RCD gerada pode corresponder ao dobro de cada tonelada de lixo domiciliar (FAGURY & GRANDE, 2007).
Em Petrolina-PE apesar do diagnóstico da geração de resíduos ser incipiente, de acordo com PINHEIRO (2006) apud SANTOS (2008) do total de RCD gerado, 48,67% são oriundos de obras demolições, 30,83% de limpeza de terrenos e movimentação de terras, 15,08% correspondem às perdas do processo construtivo e 5,42% têm outras procedências. Os resíduos de alvenaria e revestimento representam 25,25% de todo o volume de entulho produzido no município.
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Para ÂNGULO et al., (2004) apud SANTI et al., (2007) a fração de RCD destinada aos aterros sanitários é significativamente responsável pelo esgotamento dessas áreas, todavia sua disposição irregular origina altos custos socioeconômicos, assoreamento de rios, entupimento de bueiros e degradação de áreas urbanas, além de contaminação do solo e da água.
A composição do RCD varia em função do tipo de obra, da tecnologia construtiva, da mão-de-obra empregada e das características da região. Entretanto, grande parte desse entulho possui um alto potencial de reciclagem.
Segundo ROCHA & CHERIAF (2009) as experiências bem-sucedidas de desenvolvimento de produtos para a construção civil com resíduos incorporados são impulsionadas, principalmente, pela legislação ambiental.
De acordo com a Resolução 307 do Conselho Nacional do Meio Ambiente, CONAMA, os resíduos de construção e demolição Classe A são viáveis para o aproveitamento como agregados do concreto, dentre os quais estão inseridos os de origem cerâmica.
O emprego de resíduos cerâmicos como agregados reciclados tem se consolidado nos últimos anos, sendo esta uma das aplicações mais difundidas para tal.
Já autores como ÂNGULO (2002) e VIEIRA et al., (2006) apud SILVA et al., (2007) sugerem que os resíduos industriais de cerâmica vermelha, quando moídos, dispõem de certa atividade pozolânica, com grande potencial para substituir parcialmente o cimento Portland na produção de argamassas e concretos com reduzido impacto ambiental.
1.1 Justificativa
O uso do concreto como principal tecnologia de construção em muitos países, inclusive no Brasil, é justificado por diversos fatores. Destacando-se boa resistência mecânica e durabilidade, aliados ao baixo custo de produção e
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Em muitas cidades, os resíduos cerâmicos compõem uma larga parcela do total de RCD. Cerca de aproximadamente 30% da produção das indústrias cerâmicas, são transformados em resíduos, correspondendo a um total de 18 milhões de toneladas (PASSOS et al., 2007; QUEBAUD, 2006 apud SILVA et al., 2007).
Entretanto, pesquisadores como SILVA et al., (2007), LUZARDO & COSTA (2008), PASSOS et al., (2009), e OLIVEIRA et al., (2010) têm demonstrado a aplicação técnica destes materiais, compostos basicamente por tijolos, blocos, telhas e placas de revestimento, como substitutos parciais de agregados e de cimento na produção de concreto.
Autores como FARIAS FILHO et al., (2000) e GONÇALVES (2007) comprovaram a elevada atividade pozolânica do resíduo cerâmico, atestando a sua potencialidade de utilização como adição.
A busca por soluções que minimizem os problemas causados pela disposição irregular do resíduo de construção e demolição e a comprovada viabilidade de utilização da parcela cerâmica deste, motivam esse trabalho no qual se propõe a estudar o resíduo composto exclusivamente por placas de revestimento trituradas que serão aplicadas em percentuais de substituição do cimento utilizado no concreto.
1.2 Objetivos
1.2.1 Objetivo Geral
O objetivo geral deste trabalho é o estudo de resíduos de placas cerâmicas triturados em substituição parcial do aglomerante para a produção de concretos.
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1.2.2 Objetivos Específicos
Apresentam-se os subsequentes objetivos específicos:
a) Levantamento bibliográfico sobre o potencial de aproveitamento, como material de construção, dos resíduos da construção e demolição especialmente aqueles de origem cerâmica e ainda a aplicação de adições em concretos. b) Realizar a coleta e beneficiamento do resíduo de placa cerâmica. c) Promover a caracterização física do resíduo beneficiado. d) Avaliar o índice de atividade pozolânica do resíduo de acordo com a NBR 5752 (ABNT, 1992). e) Estudar a substituição do resíduo nos percentuais de 10%, 20% e 30%, em relação à massa total de cimento. f) Realizar ensaios de absorção e massa específica com os concretos produzidos. g) Efetuar ensaios de resistência à compressão do concreto nas idades de 7, 28, 56 e 91 dias.
1.3 Apresentação do Trabalho
O trabalho foi organizado em 5 capítulos. O primeiro Capítulo, apresentado acima, é introdutório, contém os objetivos e as justificativas para escolha do tema proposto.
O Capítulo 2 aborda o aproveitamento de resíduos da construção e demolição. Ressaltam-se alguns aspectos do processo de reciclagem desses resíduos e os fundamentos da legislação brasileira vigente, destacando o potencial de aproveitamento dos resíduos cerâmicos, além de discorrer sobre a viabilidade
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Capítulo
2.0 A CONSTRUÇÃO CIVIL E O APROVEITAMENTO DE RESÍDUOS
2.1 Legislação Brasileira
A Resolução 307 do Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA, 2002) é atual lei brasileira que estabelece diretrizes, critérios e procedimentos para a gestão dos resíduos da construção civil.
Sendo estes, definidos pela referida resolução como aqueles oriundos de construções, reformas, reparos e demolições de obras, e os resultantes da preparação e da escavação de terrenos, tais como: tijolos, blocos cerâmicos, concreto em geral, solos, rochas, metais, resinas, colas, tintas, madeiras e compensados, forros, argamassa, gesso, telhas, pavimento asfáltico, vidros, plásticos, tubulações, fiação elétrica e etc..
Ela está fundamentada nos problemas ambientais causados pela disposição inadequada do imenso volume de RCD produzido e na comprovada viabilidade técnico-econômica do uso de parte destes como materiais de construção.
Diante da heterogeneidade do entulho, foi organizada, nessa legislação, a seguinte classificação:
I - Classe A - são os resíduos reutilizáveis ou recicláveis como agregados, tais como:
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a) de construção, demolição, reformas e reparos de pavimentação e de outras obras de infra-estrutura, inclusive solos provenientes de terraplanagem;
b) de construção, demolição, reformas e reparos de edificações: componentes cerâmicos (tijolos, blocos, telhas, placas de revestimento etc.), argamassa e concreto;
c) de processo de fabricação e/ou demolição de peças pré-moldadas em concreto (blocos, tubos, meios-fios etc.) produzidas nos canteiros de obras;
II - Classe B - são os resíduos recicláveis para outras destinações, tais como: plásticos, papel/papelão, metais, vidros, madeiras e outros;
III - Classe C - são os resíduos para os quais não foram desenvolvidas tecnologias ou aplicações economicamente viáveis que permitam a sua reciclagem/recuperação, tais como os produtos oriundos do gesso;
IV - Classe D - são os resíduos perigosos oriundos do processo de construção, tais como: tintas, solventes, óleos e outros, ou aqueles contaminados oriundos de demolições, reformas e reparos de clínicas radiológicas, instalações industriais e outros.
Outro aspecto importante que a Resolução 307 do CONAMA aborda é a responsabilidade do gerador no gerenciamento do RCD, entendido como o sistema de gestão que visa reduzir, reutilizar ou reciclar resíduos.
O programa de gerenciamento inclui planejamento, responsabilidades, práticas, procedimentos e recursos para desenvolver e implantar as ações necessárias ao cumprimento das etapas previstas em programas e planos a serem desenvolvidos pelas administrações, municipais, estaduais e federais.