Anais do XIII Encontro de Iniciação Científica da PUC-Campinas - 21 e 22 de outubro de 2008
ISSN 1982-0178
AVALIAÇÃO DE ELEMENTOS DE ARGAMASSA ARMADA
EXECUTADO COM RESÍDUOS DA CONTRUÇÃO CIVIL
Bruna Giacomini Inforçato
Lia Lorena Pimentel
Faculdade de Arquitetura e Urbanismo
CEATEC
[email protected]
Tecnologia do Ambiente Construído
CEATEC
[email protected]
Resumo: O aumento significativo na geração de resíduos sólidos urbanos tem acarretado danos sociais, econômicos e ambientais. A reciclagem de resíduos de construção vem sendo impulsionada pela
determinação da resolução nº307 do CONAMA, com
a implantação de unidades recicladoras nos municípios brasileiros. O meio produtivo também está se
interessando pelo reaproveitamento dos resíduos de
construção e demolição (RCD), procurando realizar
sua reciclagem por conta própria ou em parcerias
com as prefeituras. Este trabalho objetiva estudar a
viabilidade técnica da utilização de resíduos sólidos
gerados pela construção civil, na fabricação de elementos de argamassa armada. Dessa forma, foram
estudadas as propriedades físicas e mecânicas de
argamassas com substituição parcial e total da areia
natural quartzosa pelo RCD na proporção em massa
de 1:2 (cimento:areia). Posteriormente foi avaliado o
desempenho mecânico de placas de argamassa armada executada com o traço de melhor desempenho. Avaliou-se a capacidade de absorção de água
por imersão das argamassas endurecidas além da
resistência à compressão em corpos de prova Φ 5 x
10 cm e a resistência à tração na flexão para as placas de argamassa armada. Os resultados obtidos
foram comparados com os limites mínimos de resistência e de capacidade de absorção de água das
argamassas utilizadas para a execução de elementos em argamassa armada, conforme NBR11173. Os
resultados mostraram que o emprego de agregado
reciclado na produção de argamassas armadas é
viável.
Palavras-chave: Resíduo de construção civil, argamassa armada, aclimatação.
Área do Conhecimento: Engenharia – Materiais e
Componentes de construção.
1. INTRODUÇÃO
Os resíduos da construção civil vêm sendo depositados de maneira ilegal em áreas urbanas rente a córregos, áreas de preservação e margens de rio propi-
ciando a criação de vetores transmissores de doenças. Também vem sendo depositados em aterros
sanitários de forma irregular, uma vez que o
CONAMA (Conselho Nacional do Meio Ambiente)
através da resolução 307/2002, atribui aos Municípios e ao Distrito Federal a missão de solucionar
este problema implantando diretrizes, critérios e procedimentos para a gestão dos RCD provenientes de
construção, reformas, reparos e demolições. Tal resolução entrou em vigor em janeiro de 2003, fixando
um prazo de dezoito meses para implantação de
medidas que viabilizassem a reciclagem destes resíduos, no entanto até a presente data, poucos são os
municípios que iniciaram o processo de implantação
de unidades recicladoras.
Costa et all, 2004 [1] avaliaram municípios brasileiros
com mais de 300 mil habitantes em 2003, de um total
de 64 municípios, apenas 12 haviam implantado unidades recicladoras.
O uso de resíduos de construção e Demolição
(RCD) vem colaborar com a preservação do meio
ambiente, visto que estes resíduos têm sido descartados sem nenhum controle. Segundo Levy e Helene, 1997 [2], o entulho de construção e demolição
pode ser definido “como as sobras ou rejeitos constituídos por todo material mineral oriundo do desperdício inerente ao processo construtivo adotado na
obra nova ou de reformas ou demolições”.
Uma das alternativas encontradas para o aproveitamento dos resíduos sólidos é a sua reciclagem, Trabalhos vêm sendo desenvolvidos visando a substituição parcial da areia e da brita por agregado miúdo e
graúdo proveniente da reciclagem do resíduo da
construção na produção de concreto para produção
de blocos, pisos intertravados e argamassa, bem
como a utilização de outros resíduos industriais para
confecção de elementos construtivos. (Albuquerque
et all [3]; Assunção et all; Freitas et all [4]; Lintz et all
[5]; Oshiro et all [6]; Sobrinho et all [7]).
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A utilização destes resíduos na argamassa armada
pode ser uma boa solução para o reaproveitamento
destes resíduos, visto que os municípios necessitam
produzir diversos equipamentos urbanos, como bancos de praça, lixeiras, pontos de ônibus, etc.
O uso da argamassa armada passa a ser uma alternativa viável, pois trata de uma técnica econômica.
Sua utilização em construções no Brasil vem desde
a década de 60 inicialmente com engenheiros do
Grupo de São Carlos e posteriormente com o arquiteto João Filgueiras Lima, em projetos de urbanização de favelas, habitações populares e edifícios públicos.
2. METODOLOGIA
Esta pesquisa foi realizada utilizando o resíduo de
demolição e construção, processado na Unidade
Recicladora de Campinas-SP, e também areia natural. Estes materiais foram caracterizados através de
ensaios de Determinação da composição granulométrica, conforme NBR 7217/1994 [8], Determinação
da massa específica de agregados miúdos, conforme NBR 9776/1986 [9] e Determinação da massa
unitária, conforme NBR 7251/1982 [10].
O estudo de dosagem da argamassa verificou a máxima substituição possível da areia natural pelo
RCD, atendendo a resistência mecânica mínima e a
capacidade de absorção de água máxima previstos
na NBR 11173 [11] - Projeto e execução de argamassa armada. Esta substituição da areia natural por
RCD variou, conforme especificado na Tabela 1.
A proporção de mistura 1:2 (cimento:areia) em massa foi adotada por ser tradicionalmente utilizada na
produção de argamassa armada. A pesquisa foi desenvolvida utilizando-se Cimento Portland Tipo V
(ARI) e CP B 40 (cimento Branco estrutural).
Definiu-se a relação água / cimento (a/c) para a mistura com 50% areia natural e 50% RCD de forma
que esta proporção de mistura apresentasse consistência de 200 mm pelo método da Flow-Table.
Tabela 1. Porcentagens de substituição de areia por
RCC* e nomenclatura.
Nomenclatura
Areia (%)
RCD* (%)
100
0
RCD 0
70
30
RCD 30
50
50
RCD 50
30
70
RCD 70
*RCD: Resíduo de Construção e Demolição
Foram moldados os corpos-de-prova para ensaio à
compressão simples nas idades de 28 e 90 dias e
para determinação da capacidade de absorção de
água, conforme NBR 9778 [12], sendo executadas 6
repetições por traço.
Em seguida foram executadas formas para produção
de placas de Brise-soleil com dimensões de 134 cm
x 34 cm x 1,5 cm. A argamassagem das placas foi
feita com argamassa de traço 1:2 (em massa) sendo
a areia natural substituída em 50% pelo RCD, foi
necessário o uso de aditivo plastificante para obter
300 mm de espalhamento (Flow-table) resultando
em argamassa bastante plástica de forma a permitir
a argamassagem desta peça de espessura de 1,5
cm. A tela soldada utilizada tinha espaçamento de 35
x 35 mm com fios de 2,77 mm de diâmetro, a NBR
11173 estabelece um diâmetro mínimo de tela de
0,56mm e maximo de 3,0 mm. Ocorreu também um
reforço de 2 barras de 5 mm de diâmetro resultando
na relação de área de aço sobre a área de argamassa (As/Ac) de 1,7%.
O ensaio para determinação da resistência à tração
na Flexão foi realizado por meio de carregamento
central, foi utilizado um relógio comparador de curso
de 20 mm para medir a deformação.
3. RESULTADOS
Os resultados de granulometria do RCD e da areia
natural são apresentados na Tabela 2.
Tabela 2. Ensaio de granulometria
RCD
areia natural
6,3 mm*
Massa Retida
Acumulada
(%)
0
4,8 mm
0
1
2,4 mm
9
2
1,2 mm
32
5
0,6 mm
52
14
0,3 mm
71
72
0,15 mm
89
99
Fundo
100
100
Peneira
ABNT
Massa Retida Acumulada
(%)
0
Total
O diâmetro máximo da areia é 1,2 mm e seu módulo
de finura MF = 1,9, caracterizando uma areia fina.
O material RCD apresentou característica de areia
média, com dimensão máxima de 4,8 mm e módulo
de finura igual a 2,5.
O RCD tem massas especifica e unitária menores
porque os agregados reciclados são mais porosos,
pois são constituídos por uma grande parcela de
material cerâmico, além da presença de resíduos de
concreto e argamassa.
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A massa unitária menor para o material RCD é justificada também, pela granulometria mais graúda que
da areia natural. A Tabela 3 apresenta os resultados
obtidos nos ensaios de determinação da massa específica e da massa unitária para os dois agregados,
RCD e areia natural.
Tabela 3. Massa Específica
Areia NatuRCD
ral
Material
3
Massa Unitária (kg/dm )
3
Massa específica (kg/dm )
1,523
2,638
A argamassagem das placas foi feita com argamassa de traço 1:2 (em massa) sendo a areia natural
substituída em 50% pelo RCD. A trabalhabilidade da
argamassa obtida foi de 29,6 cm em média para a
argamassa utilizando relação a/c = 0,48 e adição de
1% de aditivo plastificante em relação à massa de
cimento. A Figura 1 apresenta a medição do espalhamento no ensaio de consistência.
1 130
2 404
Através do ensaio de determinação do índice de
consistência (NBR 7215 anexo B - 1995), foi obtido o
índice de consistência de 250 ± 5 mm para a proporção de mistura 1:2 com 50% de substituição da areia
natural por RCD.
Definida a relação a/c definida, foram moldados seis
corpos de prova por idade (28 e 90 dias) e por
porcentagem de substituição de areia por RCD (4
dosagens, conforme Tabela 1) e por tipo de cimento.
As Tabelas 4 e 5 apresentam os valores médios de
resistência à compressão obtidos para as idades de
28 e 90 dias respectivamente.
Figura 1. Flow table para determinar a trabalhabilidade
da argamassa
A Figura 2 apresenta a produção das placas.
Tabela 4. Resistência aos 28 dias (MPa).
Traço
CP V
RCD O
RCD 30
RCD 50
RCD 70
CP B 40
73,0
32,3
50,8
47,6
65,9
34,9
45,9
46,8
Tabela 5. Resistência aos 90 dias (MPa).
Traço
CP V
CP B 40
RCD O
RCD 30
RCD 50
RCD 70
67,77
37,56
27,94
24,71
58,20
32,07
48,25
52,14
A Capacidade de Absorção de água por imersão é
apresentada na Tabela 7.
Tabela 7. Capacidade de Absorção
RCD %
Absorção %
RCD 0
6,79
RCD 30
6,31
RCD 50
10,16
RCD 70
10,83
Figura 2. Produção de placas
O ensaio de resistência à compressão simples apresentou resistência média aos 7 dias de 26,3 MPa e
aos 28 dias de 33,7 MPa. A resistência obtida é superior à mínima exigida pela NBR 11173, que especifica a resistência mínima de compressão simples
da argamassa em 25 MPa. O ensaio para determinação da resistência à tração na Flexão apresentou
carga de ruptura média de 315,8 kgf. A Figura 3
mostra o desenvolvimento do ensaio de tração na
flexão.
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Figura 3. Ensaio de flexão da placa
O ensaio de determinação da capacidade de absorção de água por imersão apresentou resultado médio de 10,1 %, ultrapassando o índice máximo recomendável pela norma NBR 11173 que especifica o
limite máximo de 8%.
A Massa específica da placa de argamassa armada
foi de 2327 kg/ m3, esta que confere com a norma
NBR 11173, que especifica um valor mínimo de 1800
Kg / m3.
4. CONCLUSÕES
Todos os resultados obtidos atenderam as suas respectivas normas, com exceção do ensaio de determinação de absorção de água, que excedeu em 2%
do recomendável. Isso devido à substituição em 50%
da areia pelo RCC. O ensaio de resistência à tração
na flexão apresentou resultados baixos indicando a
necessidade de trabalhar a argamassa armada com
outro formato que não a plana. Este formato só permitiu o uso da placa como brise vertical.
5. AGRADECIMENTOS
A PROPEQ e ao CNPq pelo apoio.
6. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
[1] Costa, A. A. N.; Costa Junior, N. C. A.; Detoni, L.
M. M.; Selig, M. P.; Rocha, C. J.(2004)- A reciclagem de resíduo de construção e demolição : uma
aplicação da analise multivariada. 1ª Conferencia
Latino- Americana de construção sustentável – X
encontro Nacional de Tecnologia do Ambiente Construído, ISBN 85-89478-08-4. São Paulo.
[2] LEVY, S. M., HELENE, P. R. L. Reciclagem do
entulho da construção civil, para utilização com
agregados para argamassas e concretos. São
Paulo, 1997. Dissertação (Mestrado) – Escola Politécnica, Universidade de São Paulo.
[3] Albuquerque, M. S.(2007) – Utilização da curva
granulométrica proposta por “ Wilk & Grant” na
produção de blocos de concreto com agregados
reciclados mistos de RCD. 49º Congresso Brasileiro de Concreto IBSN 97885 – 98576 – 17- 6; Bento
Gonçalves - Rio Grande do Sul.
[4] Assunção, T. L.; Carvalho F. G.; Barata S.
M.(2007) – Avaliação das propriedades das argamassas de revestimentos produzidas com resíduos da construção e demolição como agregado.
49º Congresso Brasileiro de Concreto IBSN 97885 –
98576 – 17- 6; Bento Gonçalves - Rio Grande do
Sul.
[5] LINTZ C. C. R.; PIMENTEL L. L.; SACRAMENTO
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IBSN 97885 – 98576 – 17- 6; Bento Gonçalves – Rio
Grande do Sul, 2007.
[6] OSHIRO, A.; BARONETTO, C.; OSITIERI, M. –
Concreto autocompactable utilizando resíduo Del
proceso de La trituracion de rocas. 49º Congresso
Brasileiro de Concreto IBSN 97885 – 98576 – 17- 6;
Bento Gonçalves - Rio Grande do Sul, 2007.
[7] SOBRINHO, A. J. A.; RIBEIRO, M. H. F. Avaliação do desempenho de blocos de concreto com
adição de cinza da casca de arroz. 49º Congresso
Brasileiro de Concreto IBSN 97885 – 98576 – 17- 6;
Bento Gonçalves - Rio Grande do Sul, 2007.
[8] ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (1994). NBR 7217 - Agregados - Determinação da composição granulométrica. Rio de Janeiro.
[9] ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (1986). NBR 9776 - Agregados Determinação da massa específica de agregados
miúdos por meio do frasco de Chapman. Rio de Janeiro.
[10] ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS
TÉCNICAS (1982). NBR 7251 - Agregado em estado
solto - Determinação da massa unitária. Rio de Janeiro.
[11] ASSOCIAÇAO BRASILEIRA DE NORMAS E
TECNICAS (1990) NBR 11173- Projeto e execução
de argamassa armada, 1990, 10p
[12] ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS E
TECNICAS (1987). NBR 9778- Argamassa e concreto endurecido- Determinação da absorção de água
ou imersão – índice de vazios e massa especifica,
1987, 3p.