ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO
Departamento de Engenharia de Construção Civil
Reuso de Resíduos na Construção Civil
Eng. Civil Dr. Flávio L. Maranhão
Evolução
02 dos Custos do transporte e Destinação de resíduos Classe A na cidade de São
Paulo
Custo do transporte e destinação
(R$/ton)
60
50
40
30
20
10
0
1985
1990
1995
2000
Ano
2005
2010
2015
* o custo da disposição de resíduo na cidade de são paulo já é, em média, 20% do cimento
* Uma importante parcela dos resíduos destinados corretamente para as construtoras não
chegam a o destino preestabelecido
PGRCC – Porto
Maravilha
Gestão do Resíduo em Canteiros de Obras
Ações Propostas – Melhoria da Situação Diagnosticada:
• Segregação:
 Separação dos resíduos no PG;
Gusmão(sd.)
Gestão do Resíduo
Ações Propostas – Melhoria da Situação Diagnosticada:
Disposição dos locais de acondicionamento conforme planejamento lógico:
ENTRADA/S
AÍDA
Baia CENTRAL CORTE
Metal
DE FERRO
ÁREA DE
ESTOCAGEM DE
MATERIAIS
TÉRREO
REFEITÓRIO
RO
P
PL
ÁREA DE
ESTOCAGEM DE
MATERIAIS
Duto
Vertical
Móvel
GUINCHO
Baia
Gesso
CENTRAL
PRODUÇÃO PRÉBaia Metralha
MOLDADOS
Tipo A
Caçamba – Metralha Tipo B
Gusmão(sd.)
Disciplina de Construção de Edifícios
Prof. Flávio Maranhão
Empresas removedoras de RCD
Para uma construtora:
• R$50-60/ton de resíduo
• R$25-35/ton - destinação
+
• R$25-35/ton transporte
É essencialmente uma questão de
logística
Deposições irregulares
• Podem ser de pequenos volumes dispostos
nas calçadas até bota-foras imensos.
• A distribuição pode depende de vários fatores:
– Plano Diretor (sentido de crescimento da cidade)
– Valorização imobiliária
– Renda da população
– etc, etc.
Fonte: Angulo (2010)
Pequenos volumes de RCD
em calçadas de bairros
Macaé-RJ
Fonte: Angulo (2010)
Grandeda
Variabilidade
Coleta
amostra das propriedades do
material reciclado - tradicional
• Separação por cor
• Contaminação com madeira
• Variação na absorção d´água, forma e teor
de pulverulentos
Hierarquização na gestão dos resíduos
UVR - Grajaú
Coleta
da amostra
• Grande capacidade de produção
• Uso de estoques
• Fluxos de ar invertido para retirada
de contaminantes
• Controle de materiais da entrada
UVR - Grajaú
Coleta
da amostra
• Retirada de uma importante
parcela de contaminantes
durante o processo. Por
exemplo: Madeiras, plásticos,
sucata metálica, papéis, gesso
UVR - Grajaú
Coleta
da amostra
• Mesmo assim, uma
pequena parcela de
contaminação continua
a existir. Mas sem a
necessidade de
separação por cor
contaminação
Resíduos da Cidade de São Paulo 20mm – 40mm (retido 9,5mm)
cerâmica
Asfalto
Resíduos da Cidade de São Paulo – 20mm – 40mm (retido 31,5mm)
cerâmica
Asfalto
Dúvidas importantes:
1) Qual a variabilidade dos produtos?
2) Qual o melhor método para controle
de qualidade dos produtos finais
Homogeneização (10 caçambas)
Fonte: Angulo (2010)
Redução (amostra de laboratório)
30 m³
15 m³
7,5 m³
Amostra final
3,5 m³
Fonte: Angulo (2010)
Homogeneização da amostra
Fonte: Angulo (2010)
Norma NBR 15116 (Anexo A)
Lavagem da amostra
(peneira 4,8 mm)
Secagem da amostra
(105 ± 5 oC)
Resfriamento da amostra
(6 h)
Grupo 1
Cimentícias
Grupo 2
Rochas
Grupo 4
Mat. orgânicos
Grupo 4
Metal ferroso
Grupo 3
Cer. Vermelha
Determinação da massa
da amostra
Separação dos fragmentos
em grupos
Determinação da massa
de cada grupo
Grupo 4
Gesso e/ou
Cim. amianto
NM 46 - Determinação do teor de finos
Secagem da amostra
(105 ± 5 oC)
Determinação da massa m1
(antes da lavagem)
Lavagem da amostra
(peneira 75 µm)
Secagem da amostra
(105 ± 5 oC)
Determinação da massa m2
(após a lavagem)
 m1  m2 
 100
Finos(%)  
 m1 
Norma NBR 15116
NM 53 – Determinação da absorção de água (2 kg)
Lavagem da amostra
(peneira 4,8 mm)
Secagem da amostra
(105 ± 5 oC)
Determinação da massa
seca m
Saturação em água
24 ± 4h
Secagem em pano
(Condição SSS)
Determinação da massa
ms (condição SSS)
 ms  m 
A(%)  
 100
 m 
40
35
30
25
20
15
10
5
0
0
20
50
100
Teor de Substituição de Agregado Graúdo (%)
40
A obtenção de concretos com
resistência acima dos 30MPa não
se configurou um problema
Resistência a Compressão (Mpa)
Resistência a Compressão
(Mpa)
Teses Iniciais com os Agregados
35
30
25
20
15
10
5
0
0
20
50
100
Teor de Substituição de Agregado Graúdo (%)
Teses Iniciais com os Agregados
20MPa
Abatimento (mm)
250
200
150
100
20MPa
50
0
0
20
50
100
Teor de Substituição do Agregado Graudo Reciclado (%)
30MPa
100
Abatimento (mm)
A “blendagem” de materiais na
entrada tem reduzido o impacto
do uso dos agregados reciclados
nas propriedades no estado
fresco
80
60
40
30MPa
20
0
0
20
50
100
Teor de Substituição do Agregado Graudo Reciclado (%)
Resíduos da Cidade de São Paulo
A composição de resíduos com alta
porosidade (cerâmica), hidrofóbico
(asfalto), boa qualidade (concreto) e
uma retirada dos finos tem reduzido a
variabilidade dos produtos finais
Retirada
amostras superficiais com a pá e com um
Coleta
dadeamostra
amostrador de 1m de comprimento
PLANTA
CORTE
Amostras e método de coleta
Ensaios
Ensaios
Caracterização de Agregado
•
Granulometria NBR NM 248/2001
•
Índice de forma NBR 7809/2008
•
Absorção de água miúdo NBR NM 30/2001
•
Massa especifica miúdo NBR NM 52/2009
•
Massa especifica e absorção de água graúdo NBR NM 53/2009
•
Materiais finos NBR NM 46/2003
•
Massa unitária NBR NM 45/2006
Concreto (Em andamento)
•
Determinação de consistência NBR NM 67/1998 (Concreto fresco)
•
Resistencia a compressão NBR 5739/2007 (Concreto endurecido)
•
Módulo de elasticidade NBR 8522/ 2008 (Concreto endurecido)
•
Absorção de água NBR 9779:2012 (Concreto endurecido)
Questões
Ensaios
•
Há diferenças entre os métodos de amostragem
superficial (pá) e volumétrico (amostrador)
•
Qual a propriedade que possui maior variabilidade
entre os produtos da UVR Grajau?
•
Faz-se necessário fazer diferenciação por cor em
unidades com grandes volumes de produção como a
UVR Grajau?
Resultados - Estoque
Resultados – módulo de Finura
Ensaios
Amostrador x Pá
9,00
8,00
7,00
6,00
Módulo de Finura
CAE 01/JUL
SPE 01/JUL
5,00
CAE 17/JUL
SPE 17/JUL
4,00
CAE 26/AGO
SPE 26/AGO
3,00
CAE 03/SET
SPE 03/SET
2,00
1,00
0,00
0-10mm
10-20mm
Faixa granulométrica
20-40mm
Resultados – módulo de Finura
Ensaios
Módulo de Finura - Pá
9,00
8,00
Módulo de Finura
• O módulo de finura
apresentou boa
representatividade entre os
diversos dias de coleta em
todas as granulometrias
avaliadas
7,00
6,00
5,00
01/jul
4,00
17/jul
3,00
26/ago
2,00
03/set
1,00
0,00
#0-10
#10-20
#20-40
Título do Eixo
Módulo de Finura - Amostrador
9,00
8,00
7,00
6,00
01/jul
5,00
17/jul
4,00
26/ago
3,00
03/set
2,00
1,00
0,00
#0-10
#10-20
#20-40
Ensaios
Resultados – Granulometria (retido ) – 20mm-40mm
SPE #20-40 - uniformidade
80%
70%
60%
50%
01/jul média
17/jul média
40%
26/ago média
30%
03/set média
20%
10%
0%
37,5 31,5
25
19
12,5 9,5
6,3 4,75 2,38 1,18 0,6
0,3 0,15 0,075 Fino
• As diferenças entre as amostras nessa faixa granulométrica de produto é pequena
Ensaios
Resultados – Granulometria (retido ) – 10mm-20mm
SPE #10-20
SPE #10-20
80%
80%
70%
70%
60%
60%
03/set A
0,075
Fundo
0,3
0,15
0,6
37,5
Fundo
0,15
0,075
0,3
0,6
1,18
2,38
4,75
6,3
9,5
19
12,5
25
31,5
0%
37,5
0%
1,18
26/ago média
10%
2,38
03/set média
10%
6,3
26/ago B
20%
4,75
30%
9,5
03/set B
19
20%
26/ago A
40%
12,5
30%
50%
25
40%
31,5
50%
• As diferenças entre as amostras nessa faixa granulométrica de produto é pequena
SPE #10-20
SPE #10-20
Fundo
0,15
0,075
0,3
0,6
1,18
2,38
4,75
6,3
9,5
12,5
01/jul média
19
Fundo
0,15
0,075
0,3
0,6
1,18
2,38
4,75
6,3
9,5
12,5
19
25
31,5
37,5
17/jul média
01/jul B
25
17/jul B
01/jul A
31,5
17/jul A
80%
70%
60%
50%
40%
30%
20%
10%
0%
37,5
80%
70%
60%
50%
40%
30%
20%
10%
0%
Saída X Estoque
Retido (g/g)
Pá - estoque (2)
70%
60%
50%
40%
30%
20%
10%
0%
0
10
20
Abertura (mm)
30
40
Ensaios
Resultados – Granulometria (retido ) – 10mm-20mm
SPE #10-20 - uniformidade
80%
70%
60%
50%
01/jul média
17/jul média
40%
26/ago média
30%
03/set média
20%
10%
0%
37,5 31,5
25
19
12,5 9,5
6,3 4,75 2,38 1,18 0,6
0,3 0,15 0,075 Fino
• As diferenças entre as amostras nessa faixa granulométrica de produto é pequena
Ensaios
Resultados – Granulometria (retido )
Pá - #0-10
Pá - #0-10
40%
40%
30%
30%
03/set A
20%
03/set B
10%
03/set média
26/ago B
10%
26/ago média
0%
37,5
31,5
25
19
12,5
9,5
6,3
4,75
2,38
1,18
0,6
0,3
0,15
0,075
Fundo
37,5
31,5
25
19
12,5
9,5
6,3
4,75
2,38
1,18
0,6
0,3
0,15
0,075
Fundo
0%
26/ago A
20%
• As diferenças entre amostras dessa faixa granulométrica são superiores as encontradas
para as demais faixas
Pá - #0-10
Pá - #0-10
40%
40%
30%
30%
01/jul B
10%
01/jul média
37,5
31,5
25
19
12,5
9,5
6,3
4,75
2,38
1,18
0,6
0,3
0,15
0,075
Fundo
0%
17/jul A
20%
17/jul B
10%
17/jul média
0%
37,5
31,5
25
19
12,5
9,5
6,3
4,75
2,38
1,18
0,6
0,3
0,15
0,075
Fundo
01/jul A
20%
Saída X Estoque
Retido (g/g)
Pá – estoque (3)
35%
30%
25%
20%
15%
10%
5%
0%
0
10
20
Abertura (mm)
30
40
Ensaios
Resultados – Granulometria (retido )
SPE #0-10 - uniformidade
30%
25%
20%
01/jul média
15%
17/jul média
26/ago média
10%
03/set média
5%
0%
• As diferenças das médias entre os diferentes dias de coleta foram “suavizadas”
Resultados – Granulometria (retido ) – 10mm-20mm
Amostrador - #10-20
Amostrador- #10-20
80%
80%
60%
60%
40%
03/set B
20%
26/ago média
Fundo
0,075
0,3
0,15
0,6
1,18
2,38
6,3
4,75
9,5
19
12,5
0%
Fundo
0,15
0,075
0,3
0,6
1,18
2,38
6,3
4,75
9,5
19
12,5
25
31,5
37,5
26/ago B
37,5
03/set média
0%
26/ago A
25
20%
03/set A
31,5
40%
• O uso do amostrador
Amostrador - #10-20
Amostrador - #10-20
80%
80%
60%
60%
Fundo
0,075
0,15
0,3
0,6
1,18
2,38
4,75
6,3
9,5
19
0,075
Fundo
0,15
0,3
0,6
1,18
2,38
4,75
6,3
9,5
19
12,5
25
31,5
37,5
01/jul média
0%
12,5
17/jul média
0%
01/jul B
20%
25
17/jul B
20%
01/jul A
40%
31,5
40%
37,5
17/jul A
Resultados – Granulometria (retido ) – 10mm-20mm
Amostrador - #10-20 - uniformidade
80%
70%
60%
50%
01/jul média
17/jul média
40%
26/ago média
03/set média
30%
20%
10%
0%
37,5
31,5
25
19
12,5
9,5
6,3
4,75
2,38
1,18
0,6
0,3
0,15
0,075
Fino
• As diferenças entre as amostras nessa faixa granulométrica de produto é pequena
Resultados – Granulometria (retido )
Amostrador- #0-10
Amostrador #0-10
40%
40%
30%
30%
Fundo
0,15
0,075
0,3
0,6
1,18
2,38
6,3
4,75
9,5
19
37,5
Fundo
0,15
0,075
0,3
0,6
1,18
2,38
4,75
6,3
9,5
19
12,5
25
31,5
37,5
03/set média
0%
12,5
26/ago média
0%
03/set B
10%
25
26/ago B
10%
03/set A
20%
31,5
26/ago A
20%
• As diferenças entre amostras dessa faixa granulométrica são superiores as encontradas
para as demais faixas
Amostrador - #0-10
Amostrador -E #0-10
40%
40%
30%
Fundo
0,15
0,075
0,3
0,6
1,18
2,38
4,75
6,3
9,5
0,075
Fundo
0,15
0,3
0,6
1,18
2,38
4,75
6,3
9,5
12,5
19
25
31,5
37,5
01/jul média
0%
19
17/jul média
0%
01/jul B
10%
12,5
17/jul B
10%
01/jul A
20%
25
20%
31,5
17/jul A
37,5
30%
Resultados – Granulometria (retido )
Amostrador #0-10 - uniformidade
40%
35%
30%
25%
01/jul média
17/jul média
20%
26/ago média
03/set média
15%
10%
5%
0%
37,5
31,5
25
19
12,5
9,5
6,3
4,75
2,38
1,18
0,6
0,3
0,15
0,075
Fundo
• As diferenças das médias entre os diferentes dias de coleta foram “suavizadas”
Metodologia de Coleta
Pá - estoque
35%
Retido (g/g)
30%
25%
1-A
20%
1-B
15%
2-A
10%
2-B
5%
3-A
0%
3-B
0
2
4
6
8
10
12
14
Abertura (mm)
O uso do amostrador apresentou importante redução na variabilidade de resultados
entre amostras
Amostrador - estoque
40%
retdo (g/g)
35%
30%
1-A
25%
1-B
20%
2-A
15%
10%
2-B
5%
3-A
0%
37,5
31,5
25
19
12,5
9,5
6,3
4,75
2,38
Abertura da Peneira (mm)
1,18
0,6
0,3
0,15
0,075
3-B
Resultados – Granulometria (retido )
SPE #0-10 - uniformidade
80%
70%
60%
01/jul média
17/jul média
50%
Amostrador
Pá
26/ago média
03/set média
40%
01/jul média
17/jul média
30%
26/ago média
03/set média
20%
10%
0%
37,5
31,5
25
19
12,5
9,5
6,3
4,75
2,38
1,18
0,6
0,3
0,15
0,075
Fundo
• As diferenças das médias entre os diferentes dias de coleta foram “suavizadas”
Resultados Materiais
– Pulverulento
Resultados
Finos
TEOR DE MATERIAL FINO -NBR 46:2001 - (%)
Amostrador
AMOSTRA
Referên
cia
Pá
Granulometria
01/jul
17/jul 26/ago 03/set 01/jul
17/jul 26/ago 03/set
#0-10
7,95%
3,76%
2,53%
8,09%
11,93%
13,66%
3,08%
7,36%
5,47%
#10-20
1,24%
1,45%
1,11%
0,41%
1,55%
0,51%
0,54%
1,09%
1,00%
#20-40
0,98%
0,26%
1,41%
2,62%
0,37%
0,31%
2,78%
0,39%
• Como era de se esperar as maiores diferenças então na granulometria #0-10mm
Resultados Materiais
– Pulverulento
Resultados
Finos
MATERIAL FINO CAE X SPE
16,00%
14,00%
12,00%
MATERIAL FINO (%)
10,00%
CAE 01/JUL
SPE 01/JUL
CAE 17/JUL
8,00%
SPE 17/JUL
CAE 26/AGO
SPE 26/AGO
6,00%
CAE 03/SET
SPE 03/SET
4,00%
2,00%
0,00%
#0-10
#10-20
#20-40
GRANULOMETRIA
Ref. Areia
Ref. Brita
Resultados Materiais
– Pulverulento
Resultados
Finos
Pulverulento - Amostrador X Pá
12,0%
9,9%
10,0%
ABSORÇAÕ (%)
8,0%
01/jul
6,0%
17/jul
26/ago
4,0%
03/set
4,0%
2,2%
2,0%
0,9%
0,7%
0,5%
0,3%
0,7%
0,6%
1,4%
0,6%
0,0%
0,0%
#0-10
#10-20
#20-40
GRANULOMETRIA
• Como era de se esperar as maiores diferenças então na granulometria #0-10mm
Resultados Materiais
– Índices Físicos
Resultados
Finos
MASSA UNITÁRIA MÉTODO "C" ESTADO SOLTO SECO - NM 45:2006 - (g/cm³)
AMOSTRA
CAE
Granulometria 01/jul
SPE
Referência
17/jul
26/ago
03/set
01/jul
17/jul
26/ago
03/set
#0-10
1,41
1,38
1,37
1,40
1,38
1,40
1,36
1,36
#10-20
1,24
1,22
1,28
1,27
1,20
1,21
1,22
1,24
#20-40
1,17
1,21
1,20
1,22
1,20
1,18
1,23
1,20
1,47
Amostrador x Pá
1,60
MASSA UNITÁRIA (g/cm³)
1,40
CAE 01/JUL
1,20
SPE 01/JUL
1,00
CAE 17/JUL
0,80
SPE 17/JUL
0,60
CAE 26/AGO
0,40
SPE 26/AGO
0,20
CAE 03/SET
0,00
SPE 03/SET
#0-10
#10-20
#20-40
GRANULOMETRIA
Referência
Resultados Materiais
– Índices Físicos
Resultados
Finos
GRAÚDO - MASSA ESPECÍFICA - NBR 53:2009 - (g/cm³)
AMOSTRA
CAE
Granulometria 01/jul
SPE
Referência
17/jul
26/ago
03/set
01/jul
17/jul
26/ago
03/set
#0-10
2,25
2,15
2,26
2,23
2,24
2,18
2,25
2,29
#10-20
2,40
2,32
2,37
2,37
2,34
2,30
2,35
2,36
#20-40
2,31
2,28
2,33
2,30
2,28
2.33
MASSA ESPECÍFICA CAE X SPE
3,00
MASSA ESPECÍFICA (g/cm³)
2,50
01/jul
2,00
01/jul
17/jul
1,50
17/jul
26/ago
1,00
26/ago
03/set
0,50
03/set
0,00
#0-10
#10-20
#20-40
GRANULOMETRIA
Referência
2,64
Referências
2,45
Massa Específica (g/cm³)
2,40
2,35
2,30
2,25
2,20
2,15
2,10
0,00%
Angulo, 2005
1,00%
2,00%
3,00%
4,00%
5,00%
Absorçã d´água (g/g)
6,00%
7,00%
8,00%
9,00%
Referências
Angulo, 2005
Conclusões
Ensaios
•
O uso de equipamentos modernos apresenta grande potencial
para valorizar os resíduos de construção e facilitar os processos de
reciclagem
•
É mais importante ter estabilidade de propriedades do que “gastar
muita energia” na busca por uma separação perfeita
•
O desenvolvimento já possibilitou alterações na normalização
nacional que está em processo de revisão
•
O sucesso dessa iniciativa incentiva a implantação de novos
processos e a disseminação da reciclagem dos resíduos de
construção civil