TCC 02 - CEFET-MG

Lúcia Dias Moretzsohn
ESTUDO E CARACTERIZAÇÃO DOS RESÍDUOS DE USINAS DE
CONCRETO
Trabalho de Conclusão de Curso
Curso de Engenharia de Produção Civil
Belo Horizonte, julho de 2015
Lúcia Dias Moretzsohn
ESTUDO E CARACTERIZAÇÃO DOS RESÍDUOS DE USINAS DE
CONCRETO
Trabalho de Conclusão de Curso
Monografia apresentado ao Curso de Engenharia de
Produção Civil do Centro Federal de Educação
Tecnológica de Minas Gerais como requisito parcial
para aprovação na disciplina Projeto de Fim de Curso.
Orientador: Prof. Dr. Conrado da Silva Rodrigues odrigues
Curso de Engenharia de Produção Civil
Belo Horizonte, Julho de 2015.
Dedico este trabalho a Deus e a todos que contribuíram para a
realização do mesmo, direta ou indiretamente.
AGRADECIMENTOS
Agradeço primeiramente a Deus, pois sem Ele nada disso seria possível.
Aos meus pais pelo apoio constante e por sempre acreditarem em meu potencial.
À minha irmã Cláudia por sempre cuidar de mim e me apoiar.
Aos meus avôs, tios e amigos por toda força e companheirismo.
À Joana e ao Jorginho por serem minha maior torcida.
Aos colegas de EPC, por todo suporte e ajuda.
Ao professor Conrado Rodrigues, pela orientação, incentivo, apoio e compreensão.
Aos funcionários do CEFET pelo grande auxílio nas etapas do desenvolvimento deste
trabalho.
A SUPERMIX CONCRETO e aos seus funcionários pelo fornecimento dos materiais
utilizados nesta pesquisa.
A todos que, direta ou indiretamente, contribuíram para o desenvolvimento desse trabalho.
Muito Obrigada.
“Não posso lhe dar a receita do sucesso, mas a do fracasso é
querer agradar a todos”.
Sammy Davis Jr.
RESUMO
Com o aumento da produção e utilização do concreto no Brasil e no mundo, associado a
legislações ambientais severas referentes ao descarte desse material, tornou-se
necessário estudos acerca do reaproveitamento dos resíduos de concreto usinado. Nosso
estudo avaliou características da granulometria e determinadas propriedades dos
resíduos de concreto usinado a fim de verificar a viabilidade de reutilização desse
material. Através de ensaios avaliamos a resistência à compressão do concreto utilizando
argamassas com diferentes proporções de resíduos de concreto usinado (0% - controle,
25% e 50%) em substituição à areia. Realizamos o experimento de agulha de Vicat nas
três amostras. Em seguida, cinco corpos de prova foram moldados para cada uma das
três formulações quando foi realizado o ensaio de flow table. Por fim, foi realizado o
ensaio de compressão nos corpos de prova. Pelo teste de Vicat não foi percebida
reatividade do resíduo com a água e, através da caracterização granulométrica foi
identificado 20% de material com diâmetro menor que 1,5mm. A média obtida de
resistência à compressão foi de 20,86 MPa. Nosso estudo mostrou a não reatividade do
material e a influência considerável deste na queda da resistência à compressão do
concreto.
Palavras-chave: Resíduos de concreto usinado, propriedades mecânicas, teste de
resistência.
ABSTRACT
With the increased production and use of concrete in Brazil and abroad, coupled with
stringent environmental legislation regarding the disposal of this material, it became
necessary studies on the reuse of ready-mix concrete waste. We evaluated the certain
particle size characteristics and properties of concrete waste machined in order to verify
the feasibility of reusing this material. In our assay we evaluated the concrete compressive
strength using mortars with different proportions of mixed concrete residue (0% - control,
25% and 50%) to replace the sand. We carry out the Vicat needle experiment in the three
samples. Then, five specimens were cast for each of the three formulations was carried
out when the flow table test. Finally, it performed the compression test on specimens. At
Vicat test reactivity residue with water was not perceived, and through the granulometric
characterization was identified 20% of material with a diameter smaller than 1.5 mm. The
average obtained from compressive strength was 20.86 MPa. Our study showed no
reactivity of the material and the considerable influence of the lowered resistance to
compression of concrete.
Keywords: Concrete wastes machined, mechanical properties, resistance test.
SUMÁRIO:
LISTA DE FIGURAS ......................................................................................................................................... ii
LISTA DE GRÁFICOS ..................................................................................................................................... iii
LISTA DE TABELAS ....................................................................................................................................... iv
1.
INTRODUÇÃO ........................................................................................................................................ 1
1.1
Considerações Iniciais .................................................................................................................. 1
1.2
Justificativa .................................................................................................................................... 6
1.3
Objetivos ......................................................................................................................................... 6
1.4
Relevância ...................................................................................................................................... 7
2.
REVISÃO BIBLIOGRÁFICA .................................................................................................................. 8
3.
METODOLOGIA .................................................................................................................................... 21
4.
RESULTADOS ...................................................................................................................................... 27
5.
CONCLUSÕES ..................................................................................................................................... 35
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS............................................................................................................... 36 i LISTA DE FIGURAS
Figura 1-Destinação de resíduos de concreto ............................................................................................. 4
Figura 2 - Etapas de manejo de resíduo de concreto usinado. .................................................................. 9
Figura 3– Resistência à compressão dos lotes de concreto. ................................................................... 10
Figura 4– Resistência à compressão do concreto..................................................................................... 12
Figura 5– Valores de slump dos mixes de concreto.................................................................................. 13
Figura 6– Valores de penetração da água. ................................................................................................. 14
Figura 7– Resistência diametral dos lotes de concreto. ........................................................................... 15
Figura 8– Correlação entre resistência diametral a compressão à 28 dias............................................. 16
Figura 9- Módulo de elasticidade dos lotes de concreto investigados à compressão a 28 dias. ......... 16
Figura 10- Densidade e absorção de água do concreto. ........................................................................... 18
Figura 11- Densidade e absorção de água dos mixes de concreto. ........................................................ 19
Figura 12- Velocidade ultrassônica de pulso (VUP) dos mixes de concreto. ......................................... 20
Figura 22- Valores obtidos para resistência à compressão...................................................................... 33
ii LISTA DE GRÁFICOS
Gráficos 1 e 2 - Gráficos obtidos de duas amostras estudadas, avaliando a porcentagem de
agregados contidos no resíduo (amostras 1 e 2). ..................................................................................... 27
Gráfico 3- Medidas de resistência à compressão das amostras de referência. ..................................... 30
Gráfico 4- Medidas de resistência à compressão das amostras com substituição de 25% de resíduo.
........................................................................................................................................................................ 31
Gráfico 5- Medidas de resistência à compressão nas amostras com substituição de 50% de resíduo.
........................................................................................................................................................................ 31
Gráfico 6: Ilustração da redução da resistência à compressão relacionada à substituição de resíduos
de concreto usinado em quantidades variáveis. ....................................................................................... 32
iii LISTA DE TABELAS
Tabela 1 - Resistência a Compressão dos Mixes de Concreto (MPa) ............ Error! Bookmark not defined.
Tabela 2 - Módulo de Elasticidade do Concreto a 28 e 90 dias ...................... Error! Bookmark not defined.
Tabela 3- Formulações da argamassas para confecção de corpo de prova . Error! Bookmark not defined.
Tabela 4- Resultados obtidos pelo teste de Vicat nas três amostras ...................................................... 28
iv 1. INTRODUÇÃO
1.1
Considerações Iniciais
Segundo Morais (2006), até a década de 70, a questão relativa à preservação ambiental
não era muito debatida. Entretanto, hoje esse assunto tornou-se uma preocupação
generalizada, que envolve Estado e Iniciativa Privada. A construção civil é uma das
maiores responsáveis pela geração de resíduos sólidos nas cidades, por isso, tem-se
investido em soluções eficientes para minimizar os danos ambientais. Essa prática,
entretanto, ainda não ocorre em todas as empresas.
As usinas de concreto são consideradas indústrias sujeitas ao licenciamento ambiental,
pois o processo produtivo destas apresenta etapas que geram impactos ao meio
ambiente (PAULA e ILHA, 2014). As principais atividades poluidoras de uma usina de
concreto são transporte de matéria-prima e do concreto por caminhões, moldagem de
corpos de prova, lavagem de caminhões betoneira, abastecimento dos caminhões e
manutenção dos veículos. (LIMA et al., 2009).
A utilização do concreto no mercado mundial foi potencializada pelo desenvolvimento
tecnológico e pela racionalização no processo de produção.
O uso das centrais
dosadoras de concreto resulta em redução de custos e maior capacidade de produção,
mantendo o desempenho e a qualidade exigida do concreto. (MASCOLO et al., 2013)
A maior parte do concreto utilizado nos grandes centros urbanos mundiais é produzida
em centrais dosadoras. Isso se justifica, dentre outros fatores, devido as suas vantagens
frente à produção em obra. Dessa forma, a tendência é que este processo se expanda,
principalmente em países em desenvolvimento, como o Brasil (METHA e PAULO, 2008).
Em países desenvolvidos como EUA e Japão, cerca de 75% do consumo de cimento é
utilizado por centrais dosadoras, e em países europeus como Alemanha, Inglaterra e
França esse percentual fica acima dos 50%No Brasil, a realidade do consumo atual de
cimento ainda é um pouco diferente. Cerca de 55% das vendas são destinadas à
pequenos consumidores e apenas 18% à produção de concreto usinado. Entretanto, este
consumo de cimento pelas concreteiras está em pleno crescimento no país desde 2006,
tendo em vista que neste período somente 13% do consumo de cimento eram destinados
1 aos concretos usinados (MASCOLO e al., 2013).
O concreto, por ser um dos materiais mais utilizados na construção civil, gera enorme
quantidade de resíduos. A gestão desses resíduos é um assunto cada vez mais debatido
nos dias atuais, tendo em vista os impactos ambientais gerados e a crescente fiscalização
referente a esse tema. A reciclagem de materiais estende o ciclo de vida desses, que
podem ser transformados em um novo material, a fim de serem reutilizados na confecção
de novos produtos. A reciclagem efetiva consiste no uso do resíduo a fim de produzir um
novo material com características semelhantes, buscando aumentar a eficiência deste em
seu ciclo de vida. Dessa forma, a utilização de resíduos na elaboração de novos materiais
é uma tendência global e se baseia em dois princípios fundamentais: minimizar a
quantidade de resíduos gerados e preservar os recursos naturais (ZEGA e MAIO, 2011).
Segundo Mirjana e demais pesquisadores (2010), a produção e utilização de concreto
estão aumentando rapidamente e isso faz com que cresça o consumo de agregado
natural. Nos Estados Unidos, são produzidos dois bilhões de toneladas de agregados
anualmente e essa produção tende a crescer para dois bilhões e meio de toneladas de
agregados. Essa situação faz com que seja necessário estudar medidas de preservação,
como por exemplo, as taxas aplicadas em alguns países europeus sobre o uso de
agregados naturais.
Parekh e Modhera constataram que em 2011 a demanda global de agregados foi de
cerca de 26 bilhões de toneladas. Os principais países responsáveis por esta demanda
são China, com 25%, os países da União Europeia com 12% e os Estados Unidos com
10%. Além disso, espera-se considerável aumento da utilização deste material na Índia,
que em 2011 foi responsável por 3% da demanda global. (PAREKH e MODHERA, 2011)
A quantidade de concreto usinado que volta à empresa prestadora de serviços de
concretagem pode variar consideravelmente. Normalmente, os resíduos se limitam aos
restos que são retirados das betoneiras após a lavagem. Entretanto, podem ocorrer
imprevistos que resultem em quantidades maiores desses resíduos. Dentre esses
imprevistos, podemos citar o trânsito das grandes cidades que pode fazer com que o
tempo de pega do concreto seja ultrapassado e a falta de planejamento das obras que,
muitas vezes, não utilizam todo o volume de concreto solicitado (SILVA, 2010).
2 Shi-Cong e colaboradores (2011), dizem que, em Hong Kong se investiu muito em
reutilização de resíduos provenientes da construção civil e da atividade de demolição,
mas muito pouco foi estudado acerca da destinação dos resíduos de concreto usinado.
Esse estudo se faz necessário tendo em vista a disponibilidade cada vez menor de áreas
disponíveis para descarte deste material, já que os aterros estarão saturados em 6 a 8
anos.
Segundo Pistilli e Shah (1975), as exigências da legislação ambiental também
contribuíram e promoveram mais pesquisas sobre a reciclagem de resíduos usinados.
Através do melhor conhecimento sobre suas propriedades químicas, físicas e mecânicas
desses resíduos de concreto usinado alavancou pesquisas para reaproveitamento dos
mesmos. A adição de resíduos em argamassas também foi avaliada.
No Brasil, já temos leis reguladoras acerca deste tema. A Política Nacional de Resíduos,
por meio da Lei número 12305, de agosto de 2010, criou a política do “poluidor pagador”,
na qual quem gera o resíduo se torna responsável pela sua gestão e processamento.
Além disso, temos a resolução do CONAMA 307/2002 que impede que os resíduos da
construção civil sejam dispostos em aterros sanitários, tornando necessária a busca por
alternativas de reciclagem. Essas medidas fazem com que as concreteiras tenham maior
interesse em desenvolver soluções para o resíduo de concreto usinado.
De acordo com Hurd (1986), a escassez de lugares adequados para se descartar os
resíduos de concreto usinado, juntamente com uma legislação cada vez mais rigorosa
acerca do tema e o alto custo envolvido no não reaproveitamento desses resíduos, fez
com que surgissem diferentes alternativas a este problema. Em pesquisa realizada,
aproximadamente 130 produtores responderam a um questionário sobre esse assunto.
Diferentes destinações foram citadas, sendo o simples descarte dos resíduos do concreto
a mais praticada. A Figura 1 ilustra a destinação do material.
3 Figura 1-Destinação de resíduos de concreto
Fonte: HURD, 1986
O reuso ilegal ou o descarte de maneira que prejudique o meio ambiente pode, além de
afetar a imagem das concreteiras, acarretar multas ou outras ações legais. Outro fator
que deve ser levado em consideração é a falta de locais apropriados para este descarte e
o valor do material que está sendo descartado. Dessa forma, algumas medidas podem
ser tomadas a fim de reaproveitar este resíduo. A reciclagem e a recuperação deste
resíduo, por exemplo, podem ser feitas por diferentes métodos. Um método
extremamente simplificado, que depende das condições ambientais do local e da
disponibilidade de espaço, é descartar o concreto usinado em local apropriado, esperar
seu tempo de pega e, após o seu endurecimento, o vender como material para base. A
produção de blocos de concretos é uma alternativa encontrada para este resíduo, onde a
prática é mais comum em concreteiras de menor porte (com até 10 betoneiras). Os blocos
produzidos são vendidos, sem função estrutural, por um custo baixo ou são utilizados na
própria planta da empresa. Um método mais complexo de recuperação desse material
seria a separação e posterior lavagem dos agregados. Dessa forma, esse material seria
tratado em tanques de decantação para coletar o cimento sólido. O equipamento para
4 esta reutilização pode ser desenvolvido pela própria empresa ou pode ser comprado de
uma indústria especializada (HURD, 1986).
Segundo Pistilli e Shah (1975), geralmente é possível separar, dos resíduos de concreto
usinado, os agregados finos, grossos e o cimento presentes nesse material.
Posteriormente à separação, os agregados são lavados e podem ser reutilizados. Para
esta separação, o cimento e os agregados provenientes do resíduo passam por uma
peneira de número 200, sendo alocados em um recipiente enquanto aguarda-se o tempo
de assentamento dos mesmos. Em seguida, a água é removida e destinada ao esgoto. O
material obtido pode ser utilizado em aterros. Seu reuso na fabricação de concreto ainda
está sendo estudado.
Segundo Hurd (1986), os detalhes envolvidos no processo de reaproveitamento do
concreto podem apresentar algumas individualidades, mas, de maneira geral, são
bastante semelhantes. Alguns destes processos são capazes de deixar o agregado com
características semelhantes aos originais. Caso este grau de pureza não possa ser
alcançado, os agregados obtidos a partir da reutilização dos resíduos de concreto usinado
podem ser utilizados como material de base. Resíduos de concreto usinado podem ser
utilizados em forma de pasta de cimento ou na produção de um concreto novo, desde que
sejam feitos alguns ajustes. Essa pasta não terá contribuição direta no conteúdo do novo
concreto, porém, muitos produtores acreditam que ela potencializa as propriedades do
mesmo. Os sistemas de reciclagem/recuperação de resíduos de concreto usinado tem um
custo de instalação variável, entre 50.000 e 200.000 dólares. Esse custo dependerá da
capacidade e do grau de complexidade do sistema, além de ser afetado também pelo
clima da região onde será instalado. Em áreas onde o clima frio é prolongado ao longo
do ano se faz necessária a instalação do sistema em prédios com isolamento térmico.
Diante das várias opções de destinação dos resíduos de concreto usinado, cabe a cada
produtor determinar qual plano de ação lhe atende melhor. Levando em consideração a
legislação envolvida e o custo do simples descarte do material, a maioria dos produtores
alegou que o custo inicial com sistemas de reciclagem/recuperação é um investimento
com retorno em período razoável de tempo.
De acordo com Pistilli e Shah (1975), deve-se analisar a quantidade de resíduos, além do
custo e do impacto ambiental causado por este. Segundo estes autores, é importante
5 levar em consideração as quantidades envolvidas já que, para cada milhão de jardas
cúbicas de concreto, gera-se aproximadamente 20.000 toneladas de resíduos. Pistilli e
Shah citam, por exemplo, que sendo a produção anual dos EUA de aproximadamente
200 milhões de toneladas de concreto por ano, gera-se, anualmente, dois milhões de
toneladas de resíduos de concreto usinado, o que justifica um estudo cauteloso acerca da
destinação deste material.
1.2
Justificativa
A bibliografia a respeito da utilização de resíduos do concreto usinado é controversa,
principalmente em relação às propriedades desse material. Dessa forma, o reuso do
concreto ainda não está bem estabelecido. Novos estudos são necessários para
avaliação das propriedades do material reciclado para definir a sua utilização. Este estudo
visa buscar novos dados para avaliar a viabilidade de reutilização desse material.
1.3
Objetivos
1.3.1- OBJETIVO GERAL:
Verificar a viabilidade da reutilização do resíduo de usinas de concreto que retorna à
central produtora do mesmo.
1.3.2- OBJETIVOS ESPECÍFICOS:
- Fazer uma caracterização preliminar do resíduo de usinas de concreto que retorna à
central produtora do mesmo.
- Produzir argamassas com teores variados de resíduo como substituição das matérias
primas virgens como areia e cimento.
- Comparar características do material de referência (argamassa sem o resíduo) com
argamassas com teores variados de resíduo.
- Comparar os resultados obtidos com outros estudos já realizados acerca do mesmo
tema.
6 1.4
Relevância
Nosso estudo busca avaliar e caracterizar os resíduos de concreto usinado. Para isso,
serão recolhidas amostras desses resíduos em uma concreteira da cidade de Belo
Horizonte para posterior realização de ensaios em corpos de prova. Por meio desses
ensaios, visa-se avaliar quais modificações ocorrem nas propriedades do concreto
confeccionado com resíduo de concreto usinado. Com a caracterização dos resíduos
deste material será possível comparar as características dele com as do concreto que sai
da central.
Na concreteira visitada, esses resíduos são utilizados para fabricação de blocos sem
função estrutural, que são utilizados pela própria empresa em baias para separação de
materiais. Parte desse material é tratado com aditivos que os tornam inertes sendo,
posteriormente, desprezados.
Dessa forma, a caracterização de resíduos de concreto usinado nos permite avaliar
possibilidades de reciclagem desse material, reduzindo o impacto ambiental causado pelo
simples descarte.
7 2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA Zega e Maio (2011) afirmam que a geração de resíduos de concreto é frequentemente
relacionada à construção/demolição de estruturas e estradas. Entretanto, outra fonte de
resíduos que é muitas vezes esquecida que são os restos de concreto pronto. Esses
resíduos, diferentemente dos provenientes da construção/demolição, são descartados
sem compactação adequada e sem tratamento de cura. Por isso, para serem reutilizados
como substitutos de agregados, se faz necessária uma especial atenção com estes
resíduos, já que serão menos estáveis que os agregados naturais.
O concreto é o material de construção mais utilizado em atividades da engenharia civil,
incluindo infraestrutura, construções de prédios dos mais variados tamanhos e pequenas
reformas locais/domésticas. Essa grande demanda fez com que o uso de agregados
aumentasse muito e, com isso, a viabilidade de se utilizar agregados reciclados se tornou
um importante tema a ser estudado. Hoje em dia sabe-se que existe grande potencial em
utilizar resíduos de concreto usinado como agregados reciclados. Esses apresentam
diversas características diferentes das naturais, dentre elas a que mais se destaca é a
menor aderência do material reutilizado ao cimento (PAREKH e MODHERA, 2011).
Segundo Parekh e Modhera (2011), as principais justificativas para se utilizar agregados
provenientes de resíduos de concreto usinado são:
- muitos prédios antigos e outras construções atingiram seu “limite de uso”, e por isso
precisam ser demolidas, aumentando a geração de resíduos;
- estruturas ainda adequadas ao uso precisam ser demolidas por novas exigências e
necessidades de uso;
- geração de resíduos provenientes de destruições causadas por fenômenos naturais.
Segundo Shi-Cong e demais pesquisadores (2011), uma planta de uma concreteira que
produz diariamente 1000 metros cúbicos de concreto gera em torno de 8 a 10 toneladas
de resíduos desse material, o que representa 3000 toneladas de resíduos por ano. Os
resíduos de concreto usinado são gerados por diferentes motivos, sendo os principais, a
devolução de concreto que foi pedido em quantidade maior do que a realmente utilizada e
a limpeza dos materiais de mistura do concreto. Os autores estudaram os resíduos de
8 Figura 2 - Etapas de manejo de resíduo de concreto usinado.
concreto usinados utilizados como agregados. Segundo esses autores, o material pode
passar por um processo de reciclagem onde o resíduo de concreto fresco é lavado e os
agregados recuperados. Posteriormente, esse material pode ser usado como agregado
convencional. A Figura 2 ilustra esse processo.
Fonte: SHI-CONG et al., 2011.
A resistência à compressão é uma das propriedades mais estudadas sobre o
comportamento de concretos feitos utilizando-se resíduos de concreto usinado. Segundo
Zega e Maio (2011), o concreto reciclado apresenta menor resistência à compressão se
comparado ao convencional quando submetidos a altas tensões. Para seus estudos,
esses autores utilizaram seis lotes de concreto com duas resistências distintas de 17MPa
(C17) e de 30MPa (C30). Para esses seis lotes foram realizadas três variações nas
porcentagens de substituição de agregados naturais por resíduos de concreto usinado. As
variações foram de 25%, 50% e 75% por volume total. A resistência à compressão para o
concreto C17 na idade de 28 dias é semelhante à do concreto com agregado natural até a
porcentagem de utilização do agregado reciclado de 50%. Quando a substituição atingiu
9 Figura 3– Resistência à compressão dos lotes de
concreto.
75%, a resistência à compressão apresentou uma queda de 19%. Essa queda pode ser
justificada pelo excesso de água, pois, apesar de se manter o fator água/cimento para os
diferentes lotes de concreto C17, a quantidade de água adicionada para compensar a alta
absorção dos agregados reciclados foi alta. Além disso, a porção de água livre em cada
um dos lotes é diferente, o que pode influenciar a redução da resistência à compressão
nos lotes com maior porcentagem de agregados reciclados. Com relação ao concreto
C30, a resistência à compressão caiu 16% ao utilizar os agregados reciclados, quando
comparada aos concretos C30 convencionais. Esses resultados sugerem que existe uma
menor resistência dos agregados reciclados quando comparados aos convencionais.
Além disso, todos os lotes de concreto C30 apresentaram valores próximos de resistência
à compressão, independentemente da porcentagem de agregado reciclado presente na
mistura. Uma possível justificativa para este fato seria uma melhora na qualidade da
matriz do concreto C30, resultante da diminuição do fator água/cimento. Os valores
referentes à resistência à compressão estão apresentados na Figura 3.
Fonte: ZEGA e MAIO, 2011.
Shi-Cong e pesquisadores (2011) também estudaram o comportamento da resistência à
compressão. Nesse estudo, os resíduos de concreto usinado foram moídos e adicionados
ao agregado para a produção de novas misturas de concreto. A utilização dos resíduos,
em substituição ao agregado natural, variou em 0%, 15%, 30% e 50%. Segundo esses
autores, a resistência relativa à compressão é definida como a resistência à compressão
10 do concreto com agregados reciclados em comparação com as amostras que utilizaram
somente agregado natural, ambas na mesma idade de cura. Isso pode ser justificado pelo
fato do agregado reciclado ser mais fraco, possuir menor densidade e ter maior
capacidade de absorção de água quando comparado ao agregado natural.
Foi sugerida a utilização de um método de mistura duplo capaz de aumentar a resistência
à compressão do concreto preparado com a utilização de resíduos de concreto usinado
como agregado. Essa técnica de mistura seria capaz de melhorar a interface da zona de
transição entre os agregados reciclados e a pasta de cimento. Além da utilização do
método de mistura duplo, a utilização de sílica pode ajudar a reduzir as áreas de fraqueza
do agregado reciclado, já que ela cria uma camada interfacial mais forte aumentando a
resistência do concreto. Os autores afirmam que a resistência à compressão cai à medida
que se aumenta a proporção de agregados reciclados na mistura (SHI-CONG et al.,
2011). Os valores obtidos de resistência à compressão podem ser vistos na Tabela 1.
Tabela 1 - Resistência a Compressão dos Mixes de Concreto (MPa)
Código
0-I
15-I
30N-I
30T-I
50N-I
50T-I
0-II
15-II
1 dia
32,2
20,4
13,3
16,9
9,3
8,4
16,5
11,0
7,6
7,2
4,6
4,6
3 dia
46,0
38,2
22,2
32,9
22,2
22,1
29,8
21,8
16,0
16,4
11,5
13,0
7 dia
66,5
50,3
30,5
38,2
25,0
26,4
36,6
26,9
21,7
19,2
15,6
16,3
28 dia
85,7
53,6
45,0
55,1
36,6
34,8
48,3
35,8
29,1
27,8
21,8
22,3
90 dia
98,1
78,3
52,3
60,4
40,1
40,0
52,9
39,7
34,5
31,5
25,7
25,6
do Mix
30N-I 30T-II 50N-II 50T-II
N: técnica normal de mistura, T: método de mistura duplo
I: água/cimento de 0,35, II: água/cimento de 0,50
Fonte: SHI-CONG et al., 2011.
Shi-Cong e colaboradores (2011) observaram que, aos 28 dias, usando o método
convencional de misturas, as amostras com substituição de 15%, 30% e 50% de
agregado reciclado, apresentaram redução de 37%, 47% e 57%, respectivamente, na sua
resistência à compressão quando comparadas às amostras que utilizaram somente
agregado natural. Resultados semelhantes foram observados nas amostras que
utilizaram o método de mistura duplo. Neste caso, as amostras com substituição de 15%,
11 Figura 4– Resistência à compressão do
concreto.
30% e 50% de agregado reciclado, apresentaram redução de 25%, 34,8% e 51,4%,
respectivamente, em suas resistências à compressão. De acordo com os autores, em
todas as idades a resistência à compressão foi maior nas amostras que utilizaram o
método de mistura duplo. Esse resultado pode ser justificado pela redução que este
método acarreta na porosidade da nova argamassa.
Para avaliar o resíduo como substituto parcial do cimento, Pistilli e Shah (1975)
prepararam três amostras com proporções distintas de cimento e resíduo, utilizando três
diferentes marcas de cimento, avaliados no 7º e 28º dias. Geralmente, o aumento da
fração de resíduo causa queda na resistência à compressão. Entretanto, uma substituição
de até 5% de cimento por resíduo não afeta, notavelmente, a resistência à compressão.
Os autores afirmam que a amostra com 50% de cimento para 50% de resíduo, quando
curada com água, apresenta queda na resistência à compressão quando comparada com
amostra curada ao ar. Uma possível justificativa para este fato é o processo de
carbonatação. A Figura 4 ilustra esses resultados.
Fonte: PISTILLI e SHAH, 1975.
Segundo Zega e Maio (2011), o concreto C17, apresenta maior slump com o aumento da
quantidade de água. Isso pode ser justificado pela variação na capacidade de absorção
12 Figura 5– Valores de slump dos mixes de concreto.
do agregado reciclado dentro da mistura, quando imerso em água. Nos lotes com
concreto C30, nos quais a quantidade de água foi mantida constante, houve redução do
slump quando a utilização do agregado reciclado superava 50% em volume total.
Shi-Cong e colaboradores (2011) relataram que o slump foi utilizado para medir a
trabalhabilidade da mistura de concreto. Os valores obtidos para os slumps estão
mostrados na Figura 5. Nesse estudo, o valor do slump aumentava juntamente com o
aumento da presença de agregados reciclados. Esse resultado pode ser justificado pelo
fato do agregado ter sido utilizado em condições de ar seco. Além disso, quanto mais
resíduos de concreto presente na mistura, maior quantidade de água precisa ser
adicionada à mesma, devido à alta capacidade de absorção do agregado reciclado,
quando comparado ao convencional. Os autores também concluíram que, com um fator
água/cimento fixo, o slump do concreto aumenta com o aumento da utilização de resíduos
deste material. Essa utilização reduz a densidade do material e aumenta a capacidade de
absorção de água.
Fonte: SHI-CONG et al., 2011.
Segundo Pistilli e Shah (1975), para manter o slump constante foi necessário acrescentar
maior quantidade de água quando se tem adição de resíduo.
Segundo Zega e Maio (2011), o concreto reciclado, quando comparado ao convencional,
apresenta durabilidade semelhante. A fim de avaliar esta durabilidade, mediu-se a
13 Figura 6– Valores de penetração da água.
penetração de água sob pressão. Essa medição é feita colocando o corpo de prova sob
diferentes pressões de água por 96 horas (48 horas sob 0,1 MPa, 24 horas sob 0,3 MPa e
24 horas sob 0,7 MPa). Posteriormente, o corpo de prova é rompido para medir a
profundidade da penetração da água. O valor da penetração de água é calculado como a
média dos resultados dos três testes. Os resultados obtidos mostraram que as médias
dos valores de penetração da água para os concretos com agregados reciclados são
semelhantes aos obtidos quando utilizados agregados convencionais. Além disso,
observou-se que os valores máximos de penetração são menores nos concretos que
utilizaram agregados provenientes de resíduos de concreto usinado. Esse achado pode
ser justificado pela melhoria na zona de transição entre a argamassa e o agregado
reciclado, pela utilização dos agregados reciclados em condições de ar seco e pela maior
porosidade dos agregados provenientes dos resíduos de concreto usinado. Os valores
obtidos no estudo estão mostrados na Figura 6.
Fonte: ZEGA e MAIO, 2011.
Segundo Zega e Maio (2011), o peso próprio da amostra diminuía à medida que se
aumentava a porcentagem de utilização do agregado reciclado. Isso pode ser justificado,
principalmente, pela baixa densidade específica do agregado reciclado. Foi possível
perceber que, para a mesma variação na porcentagem de utilização do agregado
reciclado, o concreto C30 apresentou maior peso próprio quando comparado ao concreto
C17, diferença também apresentada nos concretos convencionais. A incorporação natural
de ar das amostras também foi uma característica estudada e os autores observaram um
14 Figura 7– Resistência diametral dos lotes de concreto.
pequeno aumento desta incorporação, dependendo da porcentagem de utilização do
agregado reciclado.
Com relação à resistência diametral, o concreto C17 apresentou valores semelhantes aos
concretos convencionais, para os lotes com 20% e 50% de utilização do agregado
reciclado, enquanto que no lote com 75% de agregado reciclado essa resistência foi 25%
menor. Porém, o concreto C30 apresentou um comportamento diferente. A resistência
diametral destes lotes foi maior que a dos concretos convencionais. Uma possível
justificativa para esse resultado é a melhoria na zona de transição do material, causada
pela diminuição do fator água/cimento, pela utilização dos agregados reciclados em
condições de ar seco e pela maior porosidade dos agregados provenientes dos resíduos
de concreto usinado. Os valores referentes à resistência diametral estão apresentados na
Figura 7. (ZEGA e MAIO, 2011).
Fonte: ZEGA e MAIO, 2011.
Shi-Cong e demais pesquisadores (2011) concluíram que a resistência diametral
apresentou comportamento bastante semelhante ao da resistência à compressão, como
ilustrado na Figura 8.
15 Figura 8– Correlação entre resistência diametral a compressão à
Figura 9- Módulo de28elasticidade
dos lotes
dias.
de concreto investigados à compressão a
28 dias.
Fonte: SHI-CONG et al., 2011.
Zega e Maio (2011) observaram que, com o aumento da porcentagem de utilização do
agregado reciclado há redução do módulo de elasticidade. Este fato pode ser atribuído à
menor rigidez do agregado reciclado quando comparado ao natural devido à presença de
argamassa em sua constituição. Entretanto, vale ressaltar que os valores obtidos para o
módulo de elasticidade quando utilizado o agregado reciclado, ainda são altos e
satisfatórios para aplicações estruturais. Os valores referentes ao módulo de elasticidade
estão apresentados na Figura 9.
Fonte: ZEGA e MAIO, 2011.
16 Segundo Shi-Cong e colaboradores (2011), o aumento da quantidade de resíduos de
concreto usinado utilizados reduz os valores do módulo de elasticidade das amostras.
Isso pode ser explicado pela maior presença de poros nos agregados reciclados, visto
que, quanto maior a porosidade da mistura, maior será a redução no módulo de
elasticidade. Os valores encontrados para esta propriedade estão mostrados na Tabela 2.
Tabela 2 - Módulo de Elasticidade do Concreto a 28 e 90 dias
Código
0-I
15-I
30N-I
30T-I
50N-I
50T-I
0-II
15-II
30N-I
30T-II 50N-II 50T-II
28 dias
35,8
31,3
21,7
24,2
16,8
15,5
29,6
21,2
18,4
20,0
9,7
12,0
90 dias
40,3
33,9
22,2
28,3
19,9
17,4
32,6
23,7
20,2
21,1
12,7
16,3
do Mix
Fonte: SHI-CONG et al., 2011.
Ainda segundo Shi-Cong e colaboradores (2011), foi observado que a absorção de água
foi reduzida à medida que se aumentava a quantidade de agregados reciclados, como
lustrado na Figura 10.
17 Figura 10- Densidade e absorção de água do concreto.
Fonte: SHI-CONG et al., 2011.
Este comportamento pode ser justificado, segundo Shi-Cong e pesquisadores (2011),
pela menor densidade do resíduo de concreto usinado quando comparado ao agregado
convencional. O aumento da adição de resíduos associa-se com a maior porosidade da
mistura de concreto. Nesse estudo, a densidade das amostras não foi influenciada pela
utilização do método convencional ou da técnica de mistura dupla. Entretanto, com
relação à absorção de água, percebeu-se uma pequena redução nas amostras que
utilizaram o método de mistura duplo. Isso faz com que esta amostra apresente menor
porosidade. As diferenças observadas estão mostradas nas Figura11.
18 Figura 11- Densidade e absorção
de água dos mixes de concreto.
Fonte: SHI-CONG et al., 2011.
Pistilli e Shah (1975), observaram que, comparativamente com o cimento Portland tipo I, a
amostra que utilizou agregados reciclados apresentou menor densidade, maior superfície
específica das partículas e exigiu maior quantidade de água para atingir a mesma
consistência do cimento tipo I.
A velocidade ultrassônica de pulso (UPV) sofreu redução com o aumento da quantidade
de resíduos de concreto usinado utilizados. Isso pode ser atribuído à baixa densidade e
alta capacidade de absorção de água do agregado reciclado, quando comparado ao
natural (SHI-CONG et al., 2011). Os valores obtidos para UPV nas idades de 1, 3, 7, 28 e
90 dias estão ilustrados na Figura 12.
19 Figura 12- Velocidade ultrassônica de pulso (VUP) dos
mixes de concreto.
Fonte: SHI-CONG et al., 2011.
De acordo com Pistilli e Shah (1975), até 6% de substituição de cimento por resíduo
retarda o tempo de assentamento final e inicial. Acima de 6% de substituição, o tempo de
assentamento diminui com o aumento da proporção de resíduo na mistura, o que sugere
um predomínio da carbonatação. Além disso, estes autores afirmam que a mistura com
mais resíduo apresentou maior relação água/cimento.
20 3. METODOLOGIA Na indústria onde o resíduo foi coletado já possui uma rota de reciclagem estabelecida,
situação específica dessa concreteira. Nesta empresa o resíduo que retorna a central é
despejado em um tanque até que se acumule uma quantidade significativa deste material
para posteriormente ele ser colocado ao sol para secar. O agregado é coletado pela
empresa fornecedora de agregados, sendo britado junto com as rochas de onde são
obtidas as britas. Neste processo são obtidos, por meio da separação, os constituintes do
resíduo de concreto usinado. A fração grossa do resíduo retorna à concreteira para ser
misturada à brita virgem e a fração mais fina é incorporada à areia artificial. A Figura 13
ilustra a consistência e homogeneidade do material.
Figura 13- ilustração da consistência e homogeneidade do material
Fonte: Fotos tiradas pelo autor.
Em laboratório, o resíduo fornecido pela concreteira foi separado em brita, areia e finos
através do moinho de bolas. Em seguida, foi feita a caracterização do material a fim de
definir a constituição do mesmo. Na sequência, foi feita a homogeneização do material
obtido no moinho de bolas de cerâmica, como ilustrado na Figura 14.
21 Figura 14 - Ilustração do processo de homogeneização do material.
Fonte: Fotos tiradas pelo autor.
Por fim, foi realizada a caracterização granulométrica para verificar a distribuição dos
diversos tamanhos de grãos presentes na amostra. Para o estudo de caracterização
foram usadas duas amostras peneiradas, medindo 500,000 g ± 0,005g, cada. O
procedimento usado para o preparo das amostras seguiu a norma ASTM C136-06. Nessa
etapa foram utilizadas balanças, peneiras, agitador mecânico de peneiras, escovas para
peneiras e trowel.
As amostras homogeneizadas foram colocadas para agitação na máquina durante 5
minutos. Na sequência, foi feito o peneiramento manual do material durante 1 minuto para
cada dupla de peneira, com diâmetros decrescentes. Finalizado este procedimento, os
materiais retidos em cada peneira foram pesados, como ilustrado na Figura 15.
22 Figura 15 - Ilustração do processo de peneiramento, agitação das amostras em máquina
e pesagem.
Fonte: Fotos tiradas pelo autor.
Com a caracterização granulométrica do resíduo concluída, foi realizado o experimento
com Agulha de Vicat, que tem como objetivo determinar a existência de alguma
propriedade aglomerante no material. Neste experimento utilizamos Vicat Apparatus,
molde de consistência, misturador mecânico, espátula e tigela. Foram utilizados os
procedimentos da ASTM C136-06 para o preparo das amostras a fim de caracterizar as
fases do cimento e separar materiais indesejáveis para a produção da argamassa. Para
isso, o material foi passado por uma nova peneira (#200 mm/µm).
Para o preparo da argamassa, de acordo com a norma ASTM C807-13, são necessários
750g de cimento para cada 375 ml de água, ou seja, uma proporção 2:1. Logo, o
procedimento de peneiramento do material foi realizado até que o valor de massa fosse
atingido. Com esse objetivo foi adicionado mais água (375,0 ± 0,5mL). Os procedimentos
descritos estão ilustrados na Figura 16.
23 Figura 16 – Ilustração do processo de preparo da argamassa
Fonte: Fotos tiradas pelo autor.
Para realizar o experimento de Vicat, existem três condições exigidas. É necessário que a
humidade relativa do ar no local onde é feita a mistura para produção da argamassa não
esteja abaixo de 50%, que a temperatura média do local esteja entre 23,0 ± 3,0 ºC e que
a temperatura da água seja de 23,0 ± 2,0 ºC. Estes requisitos foram cumpridos durante o
procedimento (de acordo com o Instituto Nacional de Meteorologia – a umidade relativa
do ar, em Belo Horizonte, no dia do experimento era de aproximadamente 75 % 12 UTC).
Para preparar a mistura de argamassa, transferiu-se gradativamente o material peneirado
para o misturador mecânico e adicionou-se água, conforme mostrado na Figura 17, em
velocidade média até que se atingisse a proporção determinada pela norma ASTM C80713.
Figura 17- Processo de confecção da argamassa
Fonte: Fotos tiradas pelo autor.
Com o traço 2:1 estabelecido pela norma, a argamassa ficou com uma consistência muito
rígida e aparentemente seca. Sendo assim, como medida paliativa, a fim de aumentar a
24 consistência da amostra, foram adicionadas mais (50 ± 0,5 ml) de água, aferida na
proveta. Em seguida, foram feitas três amostras para o teste da agulha de Vicat,
conforme ilustrado na Figura 18.
Figura 18- Ilustração do preparo das amostras para teste da agulha de Vicat
Fonte: Fotos tiradas pelo autor.
Os moldes foram deixados em repouso por 30 minutos e, em seguida, colocados no
sistema de agulha de Vicat, de forma que o mostrador fosse zerado (agulha levemente
em contato com a superfície), para posterior medição de profundidade.
Considerando a não reatividade do resíduo, esse material foi introduzido às argamassas
em substituição à areia natural desse produto. Sendo assim, em todo resíduo
incorporado, 20% será parte do cimento (como fíller). Dessa forma, as formulações das
argamassas para um corpo de provas estão apresentadas na Tabela 3.
Tabela 3- Formulações das argamassas para confecção de corpo de prova
Cimento (g)
Água (ml)
Areia natural (g)
Resíduo (g)
Referência
82
49
245
0
25% resíduo
70
49
184
74
50% resíduo
53
49
123
147
Fonte: Elaborada pelo autor.
Dessa forma, cinco corpos de prova foram moldados para cada uma das três formulações
apresentadas, conforme mostrado na Figura 19.
25 Figura 19- Processo de moldagem dos corpos de prova
Fonte: Fotos tiradas pelo autor.
Durante a moldagem, foi realizado o ensaio de flow table para determinar as mudanças
na fluidez nas três formulações. Em seguida, com objetivo de caracterizar as argamassas
quanto à compressão, foi executado o capeamento com enxofre para preparar os corpos
de prova para o ensaio de compressão. Após esse procedimento, com os corpos de
prova devidamente preparados, identificados e nivelados, foi realizado o ensaio de
compressão dos mesmos. A Figura 20 ilustra esse processo.
Figura 20- ilustração do processo de confecção dos copos de prova e do ensaio de
compressão
Fonte: Fotos tiradas pelo autor.
26 4. RESULTADOS Gráficos 1 e 2 - Gráficos obtidos de duas amostras estudadas, avaliando a
porcentagem
de agregados
contidos
no resíduo
(amostrastraçou-se
1 e 2). um gráfico a fim de
Com os dados
obtidos através
do ensaio
granulométrico,
analisar a porcentagem dos agregados contidos no resíduo. Os Gráficos 1 e 2 ilustram
esses resultados referentes às duas amostras.
G ráfic o 0 1 : A m os tra I
100
Ma s s a P a s a nte (% )
80
60
40
20
0 .0 1
0 .1
1
T a m a nho da P a rtic ula (m m )
Ma s s a P a s a nte
R eg res s a o de G a us
Fonte: Elaborado pelo autor.
A abscissa do gráfico é dada em
Fonte: Elaborado pelo autor.
e
representa o tamanho das partículas
passantes em milímetros.
Com a análise granulométrica concluída, foi realizado o teste com Agulha de Vicat. Para
efeito de comparação foi, inicialmente, definida a penetração máxima da agulha de Vicat
em cada molde. A penetração da agulha na primeira amostra foi de 38 mm, na segunda
de 40 mm e na terceira de 39 mm.
Nesse teste, a diferença entre o tempo em que a água entra em contato com a
argamassa e o tempo no qual a agulha de Vicat obtém penetração de 10 mm é definido
como tempo de pega. Esse valor é obtido pela Equação 1.
(Eq.1)
27 E = Tempo em minutos da última penetração maior que 10 mm;
H = Tempo em minutos da primeira penetração menor que 10 mm;
C = Leitura da penetração no tempo E;
D = Leitura da penetração no tempo H.’
A mistura da argamassa foi concluída às 15:40 hs, o preparo dos moldes foi iniciado ás
15:55hs, e o teste de Vicat às 19:31hs. Os valores obtidos estão apresentados na Tabela
4.
Tabela 4- Resultados obtidos pelo teste de Vicat nas três amostras.
Amostra I
Amostra II
Tempo Penetração
15:55
16:28
17:02
17:32
18:00
18:29
18:59
19:31
(38,0
±
Tempo Penetração
0,5
mm)
(38,0
±
0,5
mm)
(38,0
±
0,5
mm)
(38,0
±
0,5
mm)
(38,0
±
0,5
mm)
(38,0
±
0,5
mm)
(38,0
±
0,5
mm)
(38,0
±
Amostra III
0,5
mm)
15:55
16:28
17:02
17:32
18:00
18:29
18:59
19:31
(40,0
±
Tempo Penetração
0,5
mm)
(40,0
±
0,5
mm)
(40,0
±
0,5
mm)
(40,0
±
0,5
mm)
(40,0
±
0,5
mm)
(40,0
±
0,5
mm)
(40,0
±
0,5
mm)
(40,0
mm)
±
0,5
15:55
16:28
17:02
17:32
18:00
18:29
18:59
19:31
(39,0
± 0,5
mm)
(39,0
± 0,5
mm)
(39,0
± 0,5
mm)
(39,0
± 0,5
mm)
(39,0
± 0,5
mm)
(39,0
± 0,5
mm)
(39,0
± 0,5
mm)
(39,0
± 0,5
mm)
Fonte: Elaborada pelo autor.
28 Os resultados mostraram que nenhuma das três amostras apresentou modificação da
penetração da agulha de Vicat, impossibilitando a determinação do tempo de
assentamento da argamassa. Levando em consideração que o experimento tem como
objetivo determinar se há alguma propriedade aglomerante na argamassa, podemos
inferir que o resíduo de concreto usinado não possui tais propriedades, ou seja, o resíduo
não possui reatividade. Vale ressaltar, entretanto, que esta inferência não é definitiva, já
que o método da agulha de Vicat não aborda todas as variáveis de análise do material.
Temos então que, pelo teste de Vicat, não foi percebida reatividade do resíduo com água
e, através da caracterização granulométrica, foi identificado que 20% do material
processado (moído) possuem diâmetro menor que 1,5 mm (peneira #100). Como o
material é decorrente de produção de concreto, assume-se que os finos não são
provenientes da areia. Portanto, admite-se que esta fração corresponda ao cimento
contido no resíduo.
Devido a não reatividade do resíduo, este foi introduzido ás argamassas em substituição
á areia natural e, em todo o resíduo incorporado, 20% será parte de cimento (como fíller).
Com o ensaio de flow table, realizado durante a moldagem, foi possível verificar as
mudanças na fluidez nas três formulações. Todas as amostras possuíam diâmetro inicial
de 79 mm e o diâmetro final de 118 mm (referência), 117 mm (25% de resíduo) e 105 mm
(50% de resíduo). Sendo assim, a amostra de referência apresentou consistência de
49%, a com 25% de resíduo de 48% e a com 50% de resíduo obteve consistência de
33%. A variação dos diâmetros está ilustrada na Figura 21.
Figura 21: Ilustração da variação de diâmetros de amostras estudadas
Fonte: Fotos tiradas pelo autor.
29 Gráfico 3- Medidas de resistência à compressão das amostras
de referência.
Com os corpos de prova já moldados e o capeamento com enxofre concluído, foi
realizado o ensaio de compressão do material. Inicialmente, apresentaremos os
resultados do ensaio obtidos para a amostra de referência, que não possui adição de
resíduos. Para essas amostras, a média obtida de resistência à compressão, para os
cinco corpos de prova, foi de 20,68 MPa, conforme pode ser visto no Gráfico 3. Vale
ressaltar que todos os corpos possuem diâmetro de 50 mm.
Fonte: Elaborado pelo autor.
Em seguida, foram realizados os ensaios das amostras que possuíam substituição de
25% de resíduo. Nesse caso, a média obtida para a resistência à compressão foi de
17,42 MPa, conforme mostrado no Gráfico 4. Foi observada redução de 15,76% na média
dos valores obtidos para a resistência à compressão quando utilizado 25% de resíduos.
30 Fonte: Elaborado pelo autor.
Por fim, foi realizado o ensaio com as amostras que possuíam 50% de resíduo. Neste
caso, um dos corpos de prova apresentou um valor de resistência à compressão cerca de
50% abaixo dos demais. Devido a esta discrepância (outlier), esse corpo de prova foi
excluído e calculou-se uma nova média de 12,10 MPa, conforme Gráfico 5. Temos, então,
que as amostras com 50% de resíduo apresentaram redução de resistência de 41,48%
com relação à amostra de referência e de 30,54% quando comprada a amostra com 25%
de resíduos.
Gráfico 5- Medidas de resistência à compressão nas amostras com substituição
de 50% de resíduo.
Fonte: Elaborado pelo autor.
31 Segundo os ensaios realizados, podemos avaliar que a utilização dos resíduos de
concreto usinado influencia a resistência à compressão, reduzindo-a consideravelmente.
Vale ressaltar que não podemos justificar essa queda na resistência a compressão
somente pela introdução do resíduo. Tendo em vista a redução na quantidade de cimento
a medida que se aumentava a concentração do resíduo na argamassa estamos
trabalhando com o caso menos favorável a resistência à compressão.
As diferenças encontradas podem ser observadas no Gráfico 6.
Gráfico 6: Ilustração da redução da resistência à compressão relacionada à
substituição de resíduos de concreto usinado em quantidades variáveis.
Fonte: Elaborado pelo autor.
Nossos resultados são diferentes dos de outros autores. Zega e Maio (2011), por
exemplo, ressaltam que, apesar das propriedades dos agregados feitos com resíduos de
concreto usinado não serem tão boas quando comparadas às apresentadas pelos
agregados naturais, os primeiros apresentam aceitável resistência e durabilidade. Para
esses autores, os agregados feitos utilizando resíduos de concreto usinado apresentaram
qualidade inferior aos agregados naturais. Entretanto, o agregado reciclado teve boa
performance quando usado para fabricar concreto estrutural nas proporções de 25%, 50%
e 75% de substituição ao agregado natural. Com relação à resistência a compressão, os
lotes de concreto C17 apresentaram resultados similares aos concretos convencionais até
50% de substituição. Enquanto isso, nos lotes de concreto C30 a resistência à
compressão foi cerca de 16% menor quando comparada aos concretos C30
convencionais, independente da porcentagem de substituição utilizada. Porém, a
32 durabilidade deste concreto foi semelhante, e em alguns casos até superior à do concreto
C30 convencional.
Além disso, Shi-Cong e pesquisadores (2011) observaram depreciação nas propriedades
mecânicas do concreto feito utilizando agregados reciclados. Porém, quando a mistura é
feita com água/cimento de 0,35, utilizando o agregado reciclado limitado à 30%, e usando
o método duplo de mistura, foi possível aumentar a resistência à compressão da amostra.
Os valores obtidos acerca desta propriedade podem ser observados na Figura 22.
Figura 22- Valores obtidos para resistência à compressão.
Fonte: SHI-CONG et al., 2011.
Por fim, Pistilli e Shah (1975) alegam que o resíduo sólido do concreto usinado tem baixo
valor cimentício e por isso não pode ser usado como substituto do cimento. Isso ocorre
porque esse resíduo já é muito hidratado e apresenta características mais semelhantes à
33 cal do que ao próprio cimento. Porém, a utilização do resíduo pode ser feita, desde que
seja limitada a 5% do peso da mistura, e que entre em substituição à areia. Quando
utilizado nessas circunstâncias, a redução da trabalhabilidade e da resistência à
compressão, o aumento da demanda de água e as variações na expansão e
encolhimento do sulfato não são significativas.
34 5. CONCLUSÕES O objetivo escolhido por este estudo de verificar a viabilidade da reutilização do resíduo
de concreto usinado que retorna à central foi atendido. Observou-se, por meio dos
ensaios realizados, que esta reutilização só é possível se o uso não exigir que o material
atinja resistência à compressão semelhante ao “concreto original”, tendo em vista a
considerável queda desta propriedade percebida com a adição do resíduo.
A argamassa feita com o resíduo de concreto usinado não apresenta propriedade
aglomerante, ou seja, o resíduo não possui reatividade.
Há necessidade de estudos futuros a fim de melhorar a qualidade do agregado utilizando
resíduos de concreto usinado. Uma possível melhoria seria a utilização de materiais
capazes de melhorar as propriedades do resíduo.
Estudos futuros devem estabelecer a relação entre o custo e o prejuízo em se reutilizar os
resíduos de concreto usinado.
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