UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA “JÚLIO DE MESQUITA FIHO” PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS E TECNOLOGIA DE MATERIAIS CAMPUS DE BAURU JOYCE TATIANI MASSELANI FRANCISCO RESÍDUO DE CONSTRUÇÃO E DEMOLIÇÃO EM CONCRETO: PROPRIEDADES DE PEÇAS PRÉ-MOLDADAS PARA PAVIMENTAÇÃO INTERTRAVADA Pres. Prudente – SP 2019 JOYCE TATIANI MASSELANI FRANCISCO RESÍDUO DE CONSTRUÇÃO E DEMOLIÇÃO EM CONCRETO: PROPRIEDADES DE PEÇAS PRÉ-MOLDADAS PARA PAVIMENTAÇÃO INTERTRAVADA Dissertação apresentada como requisito à obtenção do título de Mestre à Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho” – Programa de Pós- Graduação em Ciências e Tecnologia de Materiais, área de concentração Materiais Cerâmicos, sob a orientação do Prof. Dr. Silvio Rainho Teixeira Pres. Prudente – SP 2019 Francisco, Joyce Tatiani Masselani F819r Resíduo de construção e demolição em concreto: propriedades de peças pré-moldadas para pavimentação intertravada / Joyce Tatiani Masselani Francisco. -- Presidente Prudente, 2019 61 f. : il. Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual Paulista (Unesp), Faculdade de Ciências e Tecnologia, Presidente Prudente Orientador: Silvio Rainho Teixeira 1. Pavimentação intertravada. 2. Peças pré-moldadas de concreto. 3. Agregados reciclados. 4. RCD. I. Título. DEDICATÓRIA Dedico esse trabalho aos meus pais, Paulo e Amélia, à minha irmã e cunhado Jéssica e Glauber e ao meu noivo Rafael. AGRADECIMENTOS Agradeço primeiramente a Deus por tudo o que fez, faz e fará por mim, sem Ele certamente nada seria possível. À minha família, primos, tios e avós por dar total apoio e acreditarem na minha competência, em especial à minha querida mãe e amiga, Amélia, pela força e incentivo em todas as minhas decisões. Amo vocês! Ao meu noivo, Rafael, por me fazer tão feliz até mesmo quando desânimo e a ansiedade me atingiam, por me escutar com paciência e ao mesmo tempo me entender e aceitar. Por me ajudar em todos os procedimentos desta pesquisa, deixando seus afazeres de lado. Agradeço a Deus por ter você na minha vida. Ao meu querido orientador prof. Silvio Rainho Teixeira por me aconselhar e direcionar nas etapas que se seguiam apresentando as melhores alternativas e por me auxiliar em tudo o que precisava. À professora Agda pela sua inestimável competência, agilidade e paciência principalmente em me ajudar com a publicação do artigo desta pesquisa. A minha melhor amiga, Ana Luiza, por sempre acreditar em mim e me escutar. Aos meus amigos de mestrado, Luis Fernando, Thariany, Renata e Jaqueline por toda a assistência oferecida, respondendo minhas dúvidas, algumas óbvias, com muita paciência. Ao pessoal do LabCivil da Unoeste pelo auxílio e materiais disponibilizados, em especial ao Wellinton e Isac. Também ao LaMaC da UNESP que me acolheram com muito carinho. Ao professor Fernando Okimoto pela oportunidade de estágio concedida. O presente trabalho foi realizado com apoio da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - Brasil (CAPES) - Código de Financiamento 001. Muito obrigada a todos! “Lembre-se da minha ordem: Seja forte e corajoso! Não fique desanimado, nem tenha medo porque eu, o Eterno, o seu Deus, estarei com você em qualquer lugar para onde você for!” Josué 1:9 FRANCISCO, J. T. M. Resíduo de construção e demolição em concreto: propriedades de peças pré-moldadas para pavimentação intertravada. 2019. 61 f. Dissertação (Mestre em Ciências dos Materiais)- UNESP- Faculdade de Ciências, Presidente Prudente, 2019. RESUMO A produção de Resíduos de Construção e Demolição é um fator crescente em escala mundial e seu descarte incorreto torna-se um problema cada vez mais comum nas cidades. Estima-se que representam, em média, 50% da massa dos resíduos sólidos urbanos no mundo. Neste sentido, uma alternativa para o destino desses materiais é a sua reutilização. Neste trabalho são analisadas as propriedades de peças pré-moldadas de concreto, retangulares, para pavimentação com a incorporação de Resíduos de Construção e Demolição (RCD) por meio da substituição de agregados graúdos no concreto que compõe peças de pavimentação intertravada. As propriedades das peças obtidas foram analisadas de acordo com as normas vigentes (ABNT) para resistência à compressão (resistência mínima de 35 MPa) e absorção de água (máxima de 6%). A substituição dos agregados por RCD ocorreu de forma percentual e gradativa (em proporções de 20%, 40%, 60%, 80% e 100%), utilizando o cimento CPII- Z- 32. Os ensaios nesta etapa foram realizados em corpos de prova cilíndricos, com o propósito de se analisar as propriedades de substituição para que, a partir deste, fosse realizada a preparação de blocos pré- moldados de concreto. Com isso se verificou a influência da incorporação de tais resíduos nas peças, do ponto de vista técnico. Como instrumento de comparação foi utilizado um traço padrão (composição sem adição de RCD). A parcela que apresentou melhor desempenho foi aquela com 20% de substituição do agregado graúdo natural (pedrisco) por RCD triturado. Palavras-chave: Pavimentação intertravada, Peças pré-moldadas de concreto, Concreto, Reutilização, Agregados reciclados, Resíduos de Construção e Demolição, RCD. FRANCISCO, J. T. M. Construction and demolition waste in concrete: properties of pre-molded parts for paving interlocking. 2019. 61 p. Dissertation (Master in Science and Technology of Materials). – UNESP, School of Science, Presidente Prudente, 2019. ABSTRACT The production of construction and demolition wastes is a growing factor on a world scale and its incorrect disposal becomes an increasingly common problem in cities. They are estimated to represent, on average, 50% of the mass of urban solid waste in the world. In this sense, an alternative to the destination of these materials is their reuse. In this research the properties of precast concrete parts, rectangular, for paving with the incorporation of Construction and Demolition wastes (CDW) are analyzed by means of the replacement of large aggregates in the concrete that composes interlocked paving pieces. The properties of the pieces obtained were analyzed according to current standards (ABNT) for compressive strength (minimum strength of 35 MPa) and water absorption (maximum of 6%). The replacement of the aggregates by CDW occurred in a percentage and gradual manner (in proportions of 20%, 40%, 60%, 80% and 100%), using cement CPII-Z-32. The tests in this step were performed in cylindrical specimens, with the purpose of analyzing replacement properties substitution content for the preparation of precast concrete blocks. With this, the influence of the incorporation of such residues in the pieces, from the technical point of view, was verified. As a comparison instrument, a standard trace (composition without CDW addition) was used. The portion that presented the best performance was that with 20% of substitution of the natural aggregate (gravel) by crushed CDW. Keywords: Interlocking Paving, Precast Concrete Parts, Concrete, Reuse, Recycled Aggregates, Construction and Demolition Waste, CDW. ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1- Resíduos de construção e demolição .......................................................... 2 Figura 2- Obstrução da passagem em via pública pelo despejo incorreto de RCD .... 6 Figura 3- Descarte de RCD em Aterro Sanitário na cidade de Presidente Venceslau - SP ............................................................................................................................... 7 Figura 4- Processo de reciclagem de RCD ................................................................. 8 Figura 5- Equipamento de pequeno porte para reciclagem de RCD disponível na FCT- UNESP ............................................................................................................... 9 Figura 6- Usina de grande porte na cidade de Hortolândia-SP ................................. 10 Figura 7- Evolução média de resistência à compressão da idade de diferentes tipos de Cimento Portland .................................................................................................. 12 Figura 8- Classificação das argamassas de acordo com a sua consistência ............ 14 Figura 9- Blocos pré-moldados de concreto para pavimentação intertravada .......... 17 Figura 10- Via Ápia .................................................................................................... 18 Figura 11- Camadas para assentamento de PPC ..................................................... 21 Figura 12- Utilização de PPC fora dos padrões normativos- rompimento de PPC retangular .................................................................................................................. 21 Figura 13- Processo de britagem. 1. Moinho de facas. 2. Peneiramento para a separação da parte graúda. 3. Material armazenado separadamente em sacos plásticos .................................................................................................................... 24 Figura 14- Ensaio de Granulometria: (a) RCD triturado. (b) Brita 1. (c) pedrisco. (d) Conjunto de peneiras normatizadas dispostas sobre superfície vibratória ................ 26 Figura 15- Amostras de RCD (a) e pedrisco (b) submergidas em água utilizando um cesto de arame .......................................................................................................... 27 Figura 16- Amostras de RCD (a) e pedrisco (b) dispostas sobre balança em ensaio para determinação de massa unitária ....................................................................... 28 Figura 17- Amostras de RCD em pó ......................................................................... 28 Figura 18- Pré-molhagem do RCD ............................................................................ 30 Figura 19- Preparação dos CPs: (a) Materiais separados de acordo com o traço utilizado. (b) Colocação dos materiais na betoneira. (c) Ensaio de abatimento tronco de cone. (d) Formas cilíndricas. (e) Mesa vibratória. (f) CPs capeados .................... 31 Figura 20- Ensaio da determinação da absorção de água por imersão, índice de vazios e massa específica dos CPs: (a) CPs dispostos na estufa para secagem. (b) CPs imersos em água ............................................................................................... 33 Figura 21- Peças Pré-moldadas de concreto retangulares ....................................... 34 Figura 22- Ensaio de compressão de PPC com 20% de RCD utilizando placas auxiliares em cima e embaixo da peça ..................................................................... 34 Figura 23- Curvas granulométricas obtidas com RCD, brita 1 e pedrisco ................. 38 Figura 24- Difratometria de raios X realizada com o RCD em pó .............................. 40 Figura 25- Diagrama de dosagem ............................................................................. 43 Figura 26- Ensaio de compressão dos corpos de prova cilíndricos (cimento CP II- Z- 32) ............................................................................................................................. 44 Figura 27- Teste de abatimento tronco de cone ........................................................ 45 Figura 28- Micrografia com ampliação nominal de 8x da superfície do CP (a) com 20% substituição do agregado graúdo e (b) padrão .................................................. 47 Figura 29- Micrografia com ampliação nominal de 8x da superfície com presença de poro e seixo do CP com 20% substituição do agregado graúdo ............................... 47 Figura 30- Micrografia com ampliação nominal de 25x da superfície da cerâmica do CP 20% substituição do agregado graúdo com a presença de minerais .................. 48 Figura 31- Ensaio de compressão dos PPC retangular ............................................ 50 Figura 32- Ensaio de absorção de água dos PPC retangulares................................ 52 ÍNDICE DE TABELAS Tabela 1- Classificação dos resíduos de construção civil ........................................... 5 Tabela 2- Destinação dos resíduos recicláveis da construção civil ............................. 7 Tabela 3- Resultados do ensaio de granulometria do RCD triturado ........................ 36 Tabela 4- Resultados do ensaio de granulometria do pedrisco ................................. 37 Tabela 5- Resultados do ensaio de granulometria da brita 1 .................................... 37 Tabela 6- Massa específica, absorção de água e massa unitária, dos agregados (pedrisco e RCD) ....................................................................................................... 39 Tabela 7- FRX do RCD ............................................................................................. 41 Tabela 8- Absorção de água por imersão, índice de vazios e massa específica dos CPs cilíndricos ........................................................................................................... 46 Tabela 9- Resultados do ensaio de resistência com traço padrão e abatimento tronco de cone (PPC retangular) .......................................................................................... 49 Tabela 10- Resultados do ensaio de resistência com 20% de RCD e abatimento tronco de cone (PPC retangular) ............................................................................... 50 Tabela 11- Resultados do ensaio de absorção de água das PPC retangulares ....... 51 LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas ABCP- Associação Brasileira de Cimento Portland a/c - Relação Água Cimento ATC- Abatimento Tronco de Cone CAPES- Coordenação de aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior cc- consumo de cimento CETESB- Companhia Ambiental do Estado de São Paulo COOPEREN - Cooperativa para Reciclagem de Resíduos e Entulhos CP – Corpo de Prova DNIT - Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes DRX - Difração de Raio X EPUSP- Escola Politécnica da Universidade de São Paulo FCT- Faculdade de Ciências e Tecnologia FRX - Fluorescência de Raio X Ipea- Instituto de Pesquisa Econômica Aplicada IPT- Instituto de Pesquisas Técnológicas LabCivil – Laboratório de Engenharia Civil LaMaC- Laboratório de Materiais Cerâmicos MGI- Manual de Gerenciamento Integrado M.O.- Microscopia Ótica MPIPP- Manual de Pavimento Intertravado: Passeio Público NBR - Norma Brasileira PMPP- Prefeitura Municipal de Presidente Prudente PPC – Peças Pré- Moldadas de Concreto rc – resistência à compressão RCD- Resíduos de Construção e Demolição RCC- Resíduos de Construção Civil SindusCon- Sindicato da Indústria da Construção Civil SSS- Saturada com Superfície Seca tu- traço unitário UNESP – Universidade Estadual Paulista Unoeste – Universidade do Oeste Paulista LISTA DE SÍMOBOLOS % °C a/c cm cm² cm³ g Kg m³ m mm mm² MPa N p tf x - Porcentagem - Graus Célsius - Fator água/cimento - Centímetros - Centímetros quadrados - Centímetros cúbicos - Gramas - Quilogramas - Metros cúbicos - Micrômetro - Milímetros - Milímetros quadrados - Megapascal - Newton - Fator multiplicativo em função da altura da peça - Tonelada – força - Vezes SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO ................................................................................................. 1 2. OBJETIVOS ..................................................................................................... 3 Objetivo Geral .......................................................................................................... 3 Objetivos Específicos .............................................................................................. 3 3. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ........................................................................ 4 3.1 Resíduos da construção civil ............................................................................. 4 3.1.2 Reciclagem e processamento de RCD no Brasil ........................................ 6 3.1.3 Concreto .................................................................................................... 11 3.1.4 Cerâmica ................................................................................................... 13 3.1.5 Argamassa ................................................................................................ 13 3.1.6 Panorama dos resíduos de construção civil em Presidente Prudente- SP 14 3.2 Pavimentação Intertravada .............................................................................. 16 3.2.1 Considerações Iniciais .............................................................................. 16 3.2.2 Breve histórico .......................................................................................... 17 3.2.3 Principais características ........................................................................... 19 4. MATERIAIS E MÉTODOS .............................................................................. 23 4.1 Materiais .......................................................................................................... 23 4.2 Processo metodológico .................................................................................... 23 4.2.1 Primeira Etapa: Pré-seleção, coleta e trituração do RCD ......................... 24 4.2.2 Segunda Etapa: Caracterização do RCD .................................................. 25 4.2.2.1 Composição granulométrica ............................................................... 25 4.2.2.2 Determinação de massa específica e absorção de água ................... 26 4.2.2.3 Determinação da massa unitária ........................................................ 27 4.2.2.4 Difratometria de raios X (DRX) ........................................................... 28 4.2.2.5 Fluorescência de Raios X (FRX) ........................................................ 29 4.2.3 Terceira etapa- Estudo para determinação da composição do traço ........ 29 4.2.4 Quarta etapa: Preparação dos Corpos de Prova ...................................... 29 4.2.4.1 Pré-molhagem dos agregados reciclados .......................................... 29 4.2.4.2 Fabricação e ensaio de resistência à compressão dos CPs .............. 30 4.2.4.3 Ensaio de abatimento do tronco de cone ........................................... 32 4.2.5 Quinta etapa: Caracterização dos corpos de provas................................. 32 4.2.5.1 Absorção de água por imersão, índice de vazios e massa específica dos CPs cilíndricos ......................................................................................... 32 4.2.5.2 Microscopia Óptica (M.O.) com CPs cilíndricos .................................. 33 4.2.6 Sexta etapa: Peças Pré-moldadas de Concreto (PPC) ............................. 33 4.2.6.1 Fabricação e ensaio de resistência à compressão das PPC retangulares .................................................................................................... 33 4.2.6.2 Absorção de água das PPC retangulares ........................................... 35 5. RESULTADOS E DISCUSSÕES ................................................................... 36 5.1 Composição granulométrica ............................................................................ 36 5.2 Determinação da massa específica, absorção de água, massa unitária dos agregados .............................................................................................................. 38 5.3 Difração de Raios X (DRX) .............................................................................. 40 5.4 Fluorescência de Raios X (FRX) ..................................................................... 40 5.5 Estudo para determinação da composição do traço ........................................ 42 5.6 Resistência à compressão dos CPs cilíndricos ............................................... 43 5.7 Ensaio de abatimento tronco de cone.............................................................. 45 5.8 Absorção de água por imersão, índice de vazios e massa específica dos CPs cilíndricos ............................................................................................................... 45 5.9 Microscopia Óptica com CPs cilíndricos .......................................................... 46 5.10 Ensaio de resistência à compressão dos PPC retangulares ......................... 48 5.11 Absorção de água das PPC retangulares ...................................................... 51 6. CONCLUSÃO ................................................................................................. 53 7. REFERÊNCIAS .............................................................................................. 55 1 1. INTRODUÇÃO O crescimento das cidades e o aumento da população, aliado à extração acentuada de matérias-primas acarretam diversos problemas de cunho ambiental e social. O descarte incorreto desses resíduos em aterros irregulares ou em locais inadequados promove a destruição do habitat, a contaminação das águas subterrâneas, do solo e atmosfera (CRAWFORD et al., 2017), além de servir de abrigo à animais nocivos à saúde do ser humano. A política utilizada pelo poder público brasileiro, no que diz respeito aos resíduos de construção e demolição (RCD), é caracterizada, em sua maioria, por ações corretivas, gerando enormes custos sociais indiretos para a sociedade (ÂNGULO et. al. 2011). Grande parte dos países empregam sistemas de gerenciamento formais a fim de evitar degradação de áreas e esgotamento de aterros, assoriação de rios, entupimentos de bueiro e geração de altos custos (SIMIELE, 2010). Em um contexto histórico mundial, de acordo com o Japan, Environmental Sanitation Center (2014), no Japão entre 1945 e 1950 (período Pós-Guerra), há registros de que o país passou a reciclar resíduos provenientes de entulhos. Somente nos Estados Unidos, segundo a Construction & Demolition Recycling Association, CDRA, no ano de 2015 foram gerados mais de 583 milhões de toneladas de RCD através da construção de pontes, estradas e edifícios. Na Alemanha existem cerca de 1.600 usinas fixas de reciclagem e 3.000 unidades móveis, a fim de diminuir os custos com transporte e aumentar a lucratividade do processo (ÂNGULO et. al. 2011). No Brasil, todos os anos, a indústria da construção civil produz um enorme volume de resíduos dos processos de construção e demolição (Figura 1), estimados em 500 kg/habitante/ano, podendo-se variar conforme o Índice de Desenvolvimento Humano (IDH) (CONTRERAS et al., 2016). O ano de 2016 apresentou somente na coleta de RCD, cerca de 45,1 milhões de toneladas, sendo que o percentual total gerado nos municípios é ainda maior, uma vez que as prefeituras coletam apenas os resíduos abandonados ou lançados nos logradouros públicos (ABRELPE, 2016). Na cidade de São Paulo, somente entre janeiro e dezembro de 2015, foram coletados 484.930 toneladas de entulho (AMLURB, 2016), porém este valor certamente é ainda maior, uma vez que foram contabilizados somente aqueles destinados a aterros oficiais. 2 Figura 1- Resíduos de construção e demolição Fonte: da autora (2018) Neste contexto, surgiu-se a necessidade do manejo e gestão corretos dos RCD, de forma que a sua destinação alcançasse uma diretriz com potencial mais nobre. Tal fato é possível através da reciclagem de seus componentes pela transformação em agregados reciclados para compor, por exemplo, peças de concreto pré-moldadas para pavimentação intertravada para o emprego em vias urbanas. A pavimentação intertravada é considerada um pavimento flexível que possui várias camadas, sendo a mais externa constituída por peças de concreto justapostas umas as outras e preenchidas por um material de rejunte (ABNT NBR 9781, 2013). Sendo assim, esta pesquisa em nível de mestrado, procura estudar o processo de fabricação de peças de concreto para pavimento intertravado através da reciclagem de resíduos provenientes da construção civil, inserindo-o de volta ao ciclo construtivo, de modo que se enquadrem nas exigências impostas pelas normas que as rege. 3 2. OBJETIVOS Objetivo Geral Efetuar um estudo e analisar a mistura de resíduos de construção e demolição (RCD) provenientes da construção civil em Presidente Prudente- SP de forma a promover um reaproveitamento através da substituição parcial do agregado graúdo natural, na produção de blocos de concreto retangulares para pavimentação. Objetivos Específicos  Analisar propriedades dos agregados graúdos utilizados, comparando os resultados alcançados com as Normas Brasileiras para agregados naturais (tais como: ensaio de granulometria, massa específica, massa unitária, absorção de água, dentre outros) além de caracterização do RCD em pó através da Difração de Raios- X (DRX) e Fluorescência de Raios X (FRX);  Desenvolver um traço padrão para que a partir deste se realizasse a substituição gradual em porcentagens do agregado graúdo natural por agregado graúdo reciclado de forma a se alcançar a resistência e trabalhabilidade adequada à pesquisa;  Fabricar corpos de prova (CPs) cilíndricos e peças pré-moldadas de concreto (PPC) retangulares com a resistência característica a compressão mínima de 35 MPa e absorção de água média menor ou igual a 6% conforme a norma NBR 9781 (ABNT, 2013). 4 3. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 3.1 Resíduos da construção civil A construção civil é considerada um dos setores que geram maiores quantidades de resíduos sólidos e as indústrias desse setor são vistas como aquelas que mais consomem recursos naturais gerando alteração da paisagem e enormes impactos ambientais para a comunidade. Frequentemente se tem destacado a relevância da gestão correta desses resíduos mediante a aplicação de práticas de reciclagem e reuso em seu ciclo produtivo e de destinação. Segundo o Ministério do Meio Ambiente o termo “reciclar” é todo reaproveitamento ou reuso de materiais descartados, incorporando-os ao ciclo produtivo. Segundo a Lei 12.305 (2010) que institui a Politica Nacional de Resíduos Sólidos reciclagem é o “processo de transformação dos resíduos sólidos que envolvem alteração em suas propriedades físicas, física-químicas ou biológicas, com vistas à transformação em insumos ou novos produtos”. Sendo assim, quanto maior a produção, maior é a necessidade de reuso de materiais. Os Resíduos da Construção Civil (RCC) ou Resíduos de Construção e Demolição (RCD) são os provenientes de reparos e demolições de obras de construção civil, de reformas e os resultantes da preparação e da escavação de terrenos (CONAMA, 2002). São constituídos por fragmentos de madeira, vidro, argamassas, plásticos, papelão, pavimentos asfálticos, forros, fiação elétrica, entre outros, mas, em sua maioria, é constituído por concreto e cerâmica vermelha (ÂNGULO et. al. 2011). 5 A resolução nº 307/2002 do CONAMA em seu Art 3º classifica os resíduos de construção civil conforme a Tabela 1. Tabela 1- Classificação dos resíduos de construção civil Classes Caracterização A São os resíduos reutilizáveis ou recicláveis como agregados, tais como: de construção, demolição, reformas e reparos de pavimentação e de outras obras de infraestrutura, inclusive solos provenientes de terraplanagem; de construção, demolição, reformas e reparos de edificações: componentes cerâmicos (tijolos, blocos, telhas, placas de revestimento etc.), argamassa e concreto; de processo de fabricação e/ou demolição de peças pré-moldadas em concreto (blocos, tubos, meio-fio etc.) produzidas nos canteiros de obras; B São os resíduos recicláveis para outras destinações, tais como: plásticos, papel/papelão, metais, vidros, madeiras e outros; 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; D São resíduos perigosos oriundos do processo de construção, tais como tintas, solventes, óleos e outros ou aqueles contaminados ou prejudiciais à saúde oriundos de demolições, reformas e reparos de clínicas radiológicas, instalações industriais e outros, bem como telhas e demais objetos e materiais que contenham amianto ou outros produtos nocivos à saúde. Fonte: CONAMA (2002) Sendo assim, com base na Tabela 1, os entulhos analisados por esta pesquisa pertencem a “Classe A”. A NBR 10004:2004 que divide os resíduos em perigosos e não perigosos, e, a este último, de inerte ou não inerte, apontam que tais materiais pertencem à categoria inerte. No entanto, é necessária uma análise minuciosa de seus componentes, pois mesmo após a reciclagem podem apresentar ainda elementos contaminantes resultantes, como tintas, óleos, entre outros (ÂNGULO et. al., 2002). Muito se tem estudado sobre a utilização de RCD, procurando inovação em termos de materiais, produtos e processos mais limpos, a fim de mitigar os impactos ambientais gerados pelo setor da construção civil (GHISELLINI et al., 2018). Verificam-se trabalhos voltados para estudos sobre a geração, caracterização e gerenciamento dos RCDs (CARASEK et. al., 2018; MENEGAKI et. al., 2018). Também em argilas, para fabricação de tijolos de cerâmicos (MONTEIRO et. al., 2014; GASPARETO e TEIXEIRA, 2017), em concreto (SHAHIDAN et. al., 2017; STROHER et. al. 2017; LIMA et. al., 2010), para alvenaria e argamassas 6 (CONTRERAS et. al., 2016; CARASEK et. al., 2018; MALTA et. al., 2014). Estes trabalhos mostram a influência do volume de RCD adicionado, nas propriedades finais dos materiais produzidos. No entanto, apesar dos diferentes estudos, é necessário a continuidade e aprofundamento de pesquisas, visto que o RCD reciclado se caracteriza por ser um material altamente heterogêneo, porém, passível de certa homogeneidade através da análise de suas características ao longo do tempo (MGI, 2018). 3.1.2 Reciclagem e processamento de RCD no Brasil Leite (2001) afirma em seu estudo que a tendência mundial de produção de RCD já possui números assustadores e tendem a crescer ainda mais e, por isso, considera uma obrigação à busca por alternativas para a destinação correta desses elementos. O seu manejo incorreto impactam o meio urbano, multiplicam vetores de doenças, comprometem o tráfego de veículos e pedestres e modificam muito a paisagem. Na Figura 2, verifica-se a obstrução da passagem de pedestres em uma via pública por entulhos de obras próximas ao local e na Figura 3 é possível observar a disposição de resíduos de construção, juntamente com outros materiais como plásticos, tábuas de madeira, galhos de árvores e outros elementos em um aterro sanitário de uma cidade no interior do estado de São Paulo. Figura 2- Obstrução da passagem em via pública pelo despejo incorreto de RCD Fonte: da autora (2018) 7 Figura 3- Descarte de RCD em Aterro Sanitário na cidade de Presidente Venceslau - SP Fonte: da autora (2018) O CONAMA estabelece, em seu Art. 10, a destinação para a reutilização dos resíduos de construção após triagem, retratada na Tabela 2. Tabela 2- Destinação dos resíduos recicláveis da construção civil Classes Destinação A Deverão ser reutilizados ou reciclados na forma de agregados ou encaminhados a aterro de resíduos classe A de reservação de material para usos futuros; B Deverão ser reutilizados, reciclados ou encaminhados a áreas de armazenamento temporário, sendo dispostos de modo a permitir a sua utilização ou reciclagem futura; C Deverão ser armazenados, transportados e destinados em conformidade com as normas técnicas específicas. D Deverão ser armazenados, transportados e destinados em conformidade com as normas técnicas específicas. Fonte: CONAMA (2002) No Brasil, os primeiros estudos voltados para o emprego e processamento de RCDs, surgem a partir de 1983 (PINTO,1986) e em seguida outras pesquisas acadêmicas foram surgindo, tais como de SILVEIRA (1993), ZORDAN (1997), LEVY (1997), LATTERZA (1998), LIMA (1999), LEITE (2001), SIMIELE (2010) entre outros e, simultaneamente, a alusão de novas técnicas para a reciclagem desses entulhos. A cidade de Belo Horizonte é considerada pioneira 8 neste quesito, visto que os primeiros registros da execução de reciclagem no país originam desta região em meados de 1991 (MGI, 2018). Basicamente, os processos de reciclagem dos entulhos de construção civil baseiam-se na seleção do material e na utilização de equipamentos para trituração (Figura 4). Figura 4- Processo de reciclagem de RCD Fonte: MGI, 2018. Nota: elaborado pela autora (2018) De acordo com Manual de Gerenciamento Integrado (2018) existem duas técnicas de processamento. A primeira se caracteriza pela reciclagem no próprio local gerador em que se realiza uma triagem inicial, na qual são selecionados apenas resíduos inertes. O alimentador do britador deve ser revestido de borracha a fim de reduzir o ruído e equipado com aspersores de água para diminuir a poeira durante o processo. Tal prática é possível através da utilização de equipamentos de pequeno porte, como os retratado na Figura 5. 9 Figura 5- Equipamento de pequeno porte para reciclagem de RCD disponível na FCT- UNESP Fonte: Da autora (2018) Já o segundo trata-se de um equipamento de grande porte completamente potente, em que o material inserido não precisa ser separado previamente. Possui ainda, um separador magnético que retira as ferragens para vendê-las posteriormente. Esse tipo de reciclagem geralmente é efetuado pela prefeitura municipal. A Figura 6 retrata uma Usina de Reciclagem de Entulhos e Resíduos da Construção Civil na cidade de Hortolândia- SP, implantada em 2012. 10 Figura 6- Usina de grande porte na cidade de Hortolândia-SP Fonte: Comercial Hortolândia (2012) Podem-se resumir as vantagens da reciclagem de resíduos de construção e demolição de acordo com o livro publicado pelo Projeto Competir (2018) retratados abaixo:  Aumentar a vida útil das reservas naturais através da preservação de recursos naturais pela substituição por resíduos;  Geração de empregos;  Redução dos impactos ambientais;  Diminuição do gasto de energia seja para o transporte e gestão do aterro ou para a produção de um novo bem e  Atenuação da poluição emitida com a confecção de novos produtos. Para a utilização dos agregados reciclados- brita, areia, concreto, argamassas e materiais cerâmicos - devem-se considerar que sua qualidade é bem variável uma vez que da utilização das normas técnicas tradicionais podem não satisfazer alguns limites estabelecidos pelas mesmas, principalmente quando se refere aos dois últimos citados. Podendo, assim, ser empregado normalmente em elementos não estruturais, tais como: guias e sarjetas, blocos de concreto de vedação, obras de drenagem, obras de pavimentação, regularização e 11 cascalhamento de ruas de terra, execução de contrapisos, contenção de encostas com sacaria de entulho- cimento, calçada, pavimentação para tráfego leve, placas de muro e recuperação do sistema viário com aterro de entulho reciclado (MGI, 2018). Ângulo (2011) afirma que a prática mais comum é a aplicação em seu estado bruto, sem processamento, em preenchimento das áreas de mineração, que se situam próximas das cidades, que foram exauridas pela própria construção em razão de ser considerado um material semelhante ao solo e, portanto, geotecnicamente aceitável. No entanto, ressalta-se que não deve ser a única alternativa plausível, apenas por utilizar grande quantidade de material, pois se deve incentivar a sua utilização como agregado reciclado. A loteadora paulista Cemara realizou um estudo publicado na revista Construção Mercado-Negócios de Incorporação e Construção (2016, p.6 e 7) que aponta uma economia de 10,67% no custo final de uma obra que utiliza matéria prima reciclada em substituição do insumo virgem nas camadas de base da estrutura do pavimento. O valor equivale a uma economia de R$ 455,75 a cada 100 m². Almeida et. al. (2018) afirma que a reciclagem de RCD para uso em pavimentação vem apresentando excelentes resultados e consumindo quantidades significativas de resíduos. Porém, em sua grande parte não são propriamente aplicadas em concreto, sendo em maior concentração, utilizada para nivelamento de terrenos ou bases de pavimentos, pois o primeiro exige critérios de controle de qualidade mais restritivos. 3.1.3 Concreto Concreto consiste em uma massa ou produto produzido utilizando um meio cimentante resultante da mistura de água e cimento hidráulico (NEVILLE e BROOKS, 2013). Basicamente é constituído por cimento Portland, agregados e água e, em alguns casos, por aditivo (a fim de melhorar suas propriedades). O cimento Portland é um pó fino com propriedades ligantes, aglutinantes ou aglomerantes que, na presença de água, sofre o endurecimento (ABCP, 2002). Pode-se afirmar que existem cinco tipos de cimento Portland que variam quanto a sua resistências mecânicas em diferentes idades (Figura 7). 12 Figura 7- Evolução média de resistência à compressão da idade de diferentes tipos de Cimento Portland Fonte: ABCP, 2002 O CP I- S (Cimento Portland Comum com Adições) apresenta até 5% de material pozolânico, o CP II (Cimento Portland Composto) possui adição de outros tipos de materiais na sua mistura, o CP III (Cimento Portland de Alto-forno) contém uma mistura homogênea de clínquer e escória granulada de alto-forno. Já o CP IV (Cimento Portland Pozolânico) é composto por uma mistura de clínquer e materiais pozolânicos enquanto o CP V- ARI (Cimento Portland de Alta Resistência Inicial) possui clínquer, silicatos de cálcio hidráulico e sulfato de cálcio. A NBR 9935 (ABNT, 2011) define agregado como sendo um “material granular, geralmente inerte, com dimensões e propriedades adequadas para a preparação de argamassa ou concreto”. São classificados em miúdos e graúdos. Os primeiros são aqueles em que seus grãos passam pela peneira com abertura de 4,75 mm, e os segundos são aqueles que passam pela abertura de 75 mm, porém ficam retidos na peneira de abertura de 4,75 mm (ABNT NBR 7211, 2009). A água é responsável por proporcionar diversas propriedades ao concreto tanto no estado endurecido quanto no estado fresco, além de influenciar na trabalhabilidade do concreto. A relação entre o concreto e a água é conhecida como “fator água cimento” (a/c). 13 3.1.4 Cerâmica Existem as chamadas cerâmicas tradicionais (ou vermelha) e cerâmica avançada. A primeira baseia-se em matéria-prima natural, pode ser utilizada para fins estruturais (telhas, tijolos, pisos, etc), ornamentais (vasos de plantas), louças e porcelanas e vitrocerâmicos e refratários, enquanto a segunda possui grau mais elevado de pureza, sendo confeccionada em laboratório e são baseadas em óxidos, carbonetos e nitretos (PADILHA, 2000). Cerâmica tradicional consiste em uma pedra artificial resultante da moldagem, secagem e cozedura de argilas ou de misturas que contenham esse elemento. A cerâmica é um material muito utilizado desde a antiguidade pela abundância de matéria- prima (argila) e facilidade de fabricação (BAUER, 2008). A cerâmica branca (sanitários, azulejos e porcelanas) e a cerâmica vermelha (manilhas, tijolos e telhas) são formadas principalmente de silicatos hidratados de alumínio, como pirofilita, haloisita, caulinita e montmorilonita. O que proporciona a cor avermelhada de muitos produtos cerâmicos é o fato de possuir óxido de ferro (PADILHA, 2000). 3.1.5 Argamassa Argamassa compreende uma mistura homogênea com propriedades de endurecimento e aderência composta por agregados miúdos, água e aglomerantes inorgânicos contendo ou não aditivos e podendo ser industrializada ou dosada em local de obra (ABNT NBR 13281, 2005). De maneira geral, as argamassas são materiais de construção sem forma definida. De acordo com Isaia (2017) as argamassas se originam a partir da mistura homogênea de aglomerantes, água e agregado miúdo (areia) podendo conter aditivos e adições minerais. É possível classificá-las segundo a sua consistência, em secas, plásticas e fluidas (Figura 8). Na primeira, a pasta preenche os vazios entre os grãos, na segunda, a pasta atua como lubrificante na superfície dos grãos dos agregados e forma uma fina película. Já nas argamassas fluidas é possível verificar que os grãos ficam imersos na pasta (ISAIA, 2017; SILVA, 2006). 14 Figura 8- Classificação das argamassas de acordo com a sua consistência Fonte: ISAIA, 2017. 3.1.6 Panorama dos resíduos de construção civil em Presidente Prudente- SP O município de Presidente Prudente gera, de acordo Geres-Sapata (apud PREFEITURA DO MUNICÍPIO DE PRESIDENTE PRUDENTE, 2012) o equivalente a 212,6 toneladas por dia de entulhos da construção civil, valor este que representa o segundo maior percentual de resíduo sólido gerado no município, correspondente a 45,65% de todos os Resíduos Sólidos Urbanos (RSU) gerados. O município instituiu, por meio do processo legislativo, a Lei Municipal nº 8.986/2015, que trata sobre a reciclagem, reutilização, reserva ou destinação dos RCD em locais devidamente licenciados nos órgãos ambientais competentes (PMPP, 2015). Recentemente, a cidade passou por problemas relacionados ao descarte de RCD. Em janeiro de 2018 a Companhia Ambiental do Estado de São Paulo (CETESB) proibiu o despejo de caçambas que continham esses materiais no aterro sanitário da cidade. Por este motivo, neste período, constatou-se a ocorrência de inúmeros despejos em locais inadequados por parte da população, incineração de caçambas que armazenavam o material e disposição das caçambas em vias próximas ao aterro, que anteriormente recebiam os entulhos, pois não se sabia qual seria o destino dos mesmos (PMPP, 2018), forçando a prefeitura e demais órgãos relacionados a buscar soluções imediatas. Tal fato acelerou os trâmites para a implementação da Cooperativa para Reciclagem de Resíduos e Entulhos (COOPEREN), criada em 2016, mas que ainda passava por um processo para a sua efetivação. A COOPEREN foi constituída e criada por engenheiros, gestores ambientais, empresários do ramo de transportes de 15 RCC com o objetivo de instalar no município uma Unidade para Reciclagem de Resíduos da Construção Civil e de Demolição (SindusCon, 2016). 16 3.2 Pavimentação Intertravada 3.2.1 Considerações Iniciais Pavimento é uma estrutura que possui camadas, construída sobre a superfície final de terraplanagem e atribuída técnica e economicamente a tornar mais durável à superfície de rolamento. Resistindo a desgastes (esforços horizontais) e esforços verticais provenientes do tráfego, além de aprimorar as condições de rolamento quanto à segurança e conforto. A estrutura que se constrói, pode variar tanto no que se refere aos materiais utilizados, quanto a sua espessura conforme a sua solicitação e função a qual será destinada (SENÇO, 1980). De acordo com o Manual de Implementação Básica de Rodovia do Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes (DNIT, 2010), os pavimentos são classificados como flexíveis, semi-rígidos e rígidos. Os primeiros são considerados aqueles em que a carga do carregamento aplicado se distribui em parcelas aproximadamente iguais em todas as camadas. Os semi-rígidos caracterizam-se por algum aglutinante com capacidade cimentícia que estabelece uma base cimentada. Já aqueles denominados rígidos possuem superfície inflexível, marcados por elevada rigidez em relação às camadas inferiores e por essa razão absorvem praticamente todas as tensões provenientes do carregamento evitando a transferência de maneira significativa às camadas inferiores. Os pavimentos flexíveis são considerados os mais comuns verificados no Brasil. Na Figura 9 está retratada o emprego de blocos pré-moldados de concreto (PPC) para pavimentação intertravada com quatro formatos diferentes, tido pela Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) como pavimento flexível. 17 Figura 9- Blocos pré-moldados de concreto para pavimentação intertravada Fonte: Da autora (2018) 3.2.2 Breve histórico Os primeiros registros da utilização de blocos para pavimentação intertravada ocorreram na Europa. A necessidade do deslocamento periódico entre pontos distintos propiciou a construção de caminhos que permitissem o tráfego em qualquer época do ano. Os romanos foram considerados os primeiros povos a se destacar neste quesito, primeiramente pela criação de trajetos para fins militares (ano 27 a.C.) a fim de facilitar e garantir rápido deslocamento de suas tropas (BERNUCCI et al., 2010). Em seguida para fins mercantis. Foram registrados, durante a fase áurea de Roma, mais de 80 mil quilômetros de estradas construídas (BALBO, 2007). Na Figura 10 é possível observar uma foto nos dias atuais da Via Ápia, a mais conhecida de todas, 18 construída durante a segunda Guerra Samnita em 312 a.C. através do emprego de pedras intertravadas (BERNUCCI et al., 2010). Figura 10- Via Ápia Fonte: Olhares Fotografia Oline (2019) A princípio, utilizavam pedras naturais tipo seixos rolados misturados a solos arenosos. Com o passar do tempo, passaram a usufruir como revestimento final as pedras talhadas manualmente com formato retangular e poligonais. Mediante aos métodos empregados na época, foi possível verificar uma preocupação com a capacidade estrutural das camadas em virtude da função que a estrada estava exercendo (CRUZ, 2003). As vias eram compostas por uma camada de superfície e uma fundação que variavam de acordo com a qualidade do terreno natural e os materiais disponíveis, método semelhante aos adotados nos dias atuais (BERNUCCI et al., 2010). Após esse período, surgiram as primeiras técnicas de pavimentação pelos povos etruscos e cartagineses considerando as extensões, impactos sociais e objetivos, baseados nas experiências dos romanos. Suas técnicas perduraram por mais de dois mil anos servindo até mesmo de referência para obras de estradas no Brasil Colônia (BALBO, 2007). 19 A utilização de blocos para pavimentação também foi adotada na Europa no período do pós-guerra e suas vantagens em relação a outras formas de pavimentação fez com que se disseminasse para o restante do mundo. No início dos anos 70 sua aplicação já havia se estabelecido na Ásia, América, Australásia e Japão. E, inicialmente, eram utilizados principalmente na aplicação de áreas para pedestres (CRUZ, 2003). De acordo com Senço (1980), na Itália, Alemanha, Bélgica, França e Brasil surgiram lajotas de diversos tamanhos e várias formas, cada uma com sua respectiva patente dos inventores. No Brasil, foram empregadas inicialmente as retangulares. O ano de 1952 destacou-se pelo maior incremento desse tipo de pavimento no Brasil, em que diversos Estados e cidades do interior paulista passaram a se interessar pelos blocos, visto as inegáveis propriedades e qualidade deste tipo de pavimento (SENÇO, 1980). 3.2.3 Principais características Pode-se afirmar que o uso de blocos pré-moldados de concreto para pavimentação é considerado uma versão aperfeiçoada e moderna dos antigos calçamentos de paralelepípedos. Atualmente podem ter diversos formatos e são popularmente conhecidas como bloquetes, lajotas, pavers, pavimentos drenantes, dentre outros. Esse tipo de revestimento pode ser assentado em praças, estacionamento, parques, calçadas, depósitos e até mesmo em ruas. Smith (2006) e a Associação Brasileira de Cimento Portland (1984) apresentam inúmeras vantagens e benefícios no que se refere à pavimentação intertravada utilizando blocos de concreto frente à utilização de outros tipos de pavimentação, como a pavimentação asfáltica:  Redução da cobertura impermeável;  Durabilidade e resistência;  Redução em até 100% do escoamento de água em tempestades de curta duração;  Facilidade de execução, podendo ser realizado com o uso de mão- de-obra não especializada; 20  Promove a sobrevivência das árvores fornecendo água e ar às raízes;  Utilização imediata, logo após o assentamento dos blocos;  Baixas descargas de picos nos esgotos;  Facilidade de manutenção, sem necessidade de perdas dos blocos;  Redução de custos no desenvolvimento do projeto devido à redução de drenagem e esgoto;  Superfície antiderrapante;  Reflete melhor os raios solares reduzindo as ilhas de calor urbanas;  Melhor visibilidade durante a noite;  Podem ser estocados por um grande período de tempo sem prejudicar a peça e  Podem ter formas, cores e dimensões variadas. A ABNT, em sua NBR 9781:2013, afirma que as peças devem ser produzidas por concreto que contenham cimento Portland, agregados e água, sendo permitido o uso de pigmentos e aditivos e seus agregados podem ser industriais, naturais ou reciclados. Além disso, quando se trata da pavimentação de vias é necessário que o artefato tenha resistência à compressão mínima de 35 MPa para o tráfego de veículos leves e resistência mínima de 50 MPa para o tráfego de veículos especiais. A estrutura típica para o assentamento correto das PPC consiste em camadas previamente preparadas: primeiramente sobre uma camada de assentamento, seguida pela base e subleito (Figura 11). A camada de assentamento é composta por material granular, normalmente areia, de forma a proporcionar correto nivelamento e acomodação das peças. A base distribui esforços e deve possuir material granular e espessura mínima de 10 cm, devendo ser compactada após a finalização do subleito. O subleito é proveniente de troca de solo ou pelo próprio solo natural e dependendo das condições dos locais deve ter no mínimo 15 cm, é o nível mais profundo e que recebe menos esforços provenientes do tráfego (ABCP, 2010). 21 Figura 11- Camadas para assentamento de PPC Fonte: ABCP, 2010 No entanto, quando ocorre o mau dimensionamento e assentamento incorretos pode haver rompimento (Figura 12), rotação, deslocamento vertical e lateral e até mesmo desprendimento de peças de seus locais de origem. Figura 12- Utilização de PPC fora dos padrões normativos- rompimento de PPC retangular Fonte: Da autora (2018) O processo de fabricação das PPC pode ser dividido em dois tipos: manual e mecânico. O processo manual caracteriza-se por possuir um concreto com consistência relativamente plástica e consistente, com ou sem auxílio de uma mesa 22 vibratória. Os moldes podem ser de fibra de vidro, metal ou PVC. Já o segundo método evidencia a utilização de vibro prensas multifuncionais, em que a consistência do concreto deve ser necessariamente seca, e produzem uma grande quantidade de produtos de artefatos de cimento (SIMIELE, 2010). 23 4. MATERIAIS E MÉTODOS 4.1 Materiais Os Resíduos de Construção e Demolição (RCD) utilizados no processo de fabricação dos CPs e da PPC foram coletados em caçambas de obras situadas na cidade de Presidente Prudente-SP. Durante o processo, procurou-se coletar separadamente resíduos de concreto, cerâmicos e argamassa. O cimento empregado para a fabricação de concreto foi o CP II - Z- 32 (indicados para todas as obras, secagem rápida e alta resistência e pode ser utilizado da fundação ao acabamento na obra) (VOTORANTIM CIMENTOS, 2019) da Votorantim, adquiridos em depósitos de materiais de construção da cidade de Presidente Prudente. Também foram utilizadas a areia natural, pedrisco e água. Os materiais foram cedidos pelo Laboratório de Ensino do Departamento de Engenharia Civil da Universidade do Oeste Paulista (UNOESTE). 4.2 Processo metodológico A metodologia utilizada nesta pesquisa compreendeu a análise em referencial teórico, bibliográfico e documental, além de investigações e procedimentos experimentais de modo a verificar causas e efeitos do objeto estudado. O processo foi dividido em seis etapas abrangidas desde a obtenção da matéria-prima (RCD) até a confecção do produto final estudado. A primeira etapa abrange a pré-seleção, coleta e trituração do RCD. A segunda baseou-se na caracterização da fração graúda utilizada (RCD e agregado graúdo- pedrisco), empregando técnicas de granulometria, determinação da massa unitária, massa específica, absorção de água. Nesta fase também foram realizados caracterização do RCD em pó, através da Difração de Raios X (DRX) e Fluorescência de Raios X (FRX). A terceira etapa baseou-se em um estudo para a determinação da composição do traço utilizado em todo o processo. A etapa seguinte compreendeu a pré-molhagem dos RCDs, fabricação e teste de resistência à compressão de corpos de prova cilíndricos com o traço definido e com diversos teores de substituição de agregado graúdo por RCD triturado. Na quinta etapa foi feito a caracterização dos corpos de provas que obtiveram melhor desempenho na 24 etapa anterior, através da absorção de água por imersão, índice de vazios, massa específica e Microscopia Óptica (MO). Por fim, na sexta etapa, foi possível realizar a fabricação do protótipo das PPC retangulares e ensaios físicos das mesmas. 4.2.1 Primeira Etapa: Pré-seleção, coleta e trituração do RCD Foi feita uma pré-seleção e coleta de RCD em caçambas de obras situadas na cidade de Presidente Prudente. Os resíduos foram submetidos ao processo de britagem em um moinho de facas disponível no núcleo Morumbi (FCT- UNESP). Estes foram triturados conforme a aplicação de todas as composições e ensaios efetuados: concreto, cerâmicos e argamassa na proporção de 50%, 35% e 15% (50/35/15) em massa respectivamente, totalizando cerca de 400 Kg. Os materiais foram separados em sacos plásticos limpos (Figura 13). O equipamento era composto por: uma abertura para a introdução do material, facas para a quebra de material, peneira, uma roldana acoplada ao motor por uma correia, e um orifício para a saída de material. A máquina foi disponibilizada pelo Laboratório de Materiais Cerâmicos (LaMaC). A peneira utilizada no processo foi dotada de 26 mm de abertura. Além disso, foi necessária a utilização de uma “peneira de café” (com abertura com cerca de 4,8 mm) para separação dos resíduos na granulometria desejada. Figura 13- Processo de britagem. 1. Moinho de facas. 2. Peneiramento para a separação da parte graúda. 3. Material armazenado separadamente em sacos plásticos Fonte: Da autora (2018) 25 4.2.2 Segunda Etapa: Caracterização do RCD 4.2.2.1 Composição granulométrica A determinação da composição granulométrica foi feita através do ensaio de granulometria da ABNT NBR 7217:1987 realizado no LabCivil da UNOESTE empregando RCD triturado, pedrisco e brita 01. No dia anterior ao ensaio os agregados naturais e RCD foram secos separadamente em estufa por 24h conforme a norma. A utilização de dois tipos de agregado graúdo teve como finalidade escolher a granulometria que o RCD mais se aproximava e utilizá-la para os ensaios desta pesquisa. Foi coletado 1 Kg de cada material, sendo que, no RCD foram seguidos a proporção 50/35/15, assim como nos demais ensaios. Utilizou-se peneiras da série normal e intermediária com abertura de 1” (25,4mm), ¾” (19,1mm), ½”(12,7mm), 3/8” (9,52mm), ¼” (6,3mm), peneira nº4 (4,76mm), peneira nº 8 (2,38mm) e fundo. Os mesmos foram submetidos à agitação mecânica por um tempo de cinco minutos. Após a completa vibração, de modo a separar em cada peneira as parcelas de grão com as configurações adequadas a elas, essas porções foram pesadas em uma balança de precisão, dispostas e identificadas em bandejas (Figuras 14). 26 Figura 14- Ensaio de Granulometria: (a) RCD triturado. (b) Brita 1. (c) pedrisco. (d) Conjunto de peneiras normatizadas dispostas sobre superfície vibratória Fonte: Da autora (2018) 4.2.2.2 Determinação de massa específica e absorção de água Para a Determinação de massa específica, massa específica aparente e absorção de água, se utilizaram 3 Kg de pedrisco e 2 Kg de RCD conforme a dimensão máxima característica do material estabelecido pela norma, e secos em estufa por 24h. As amostras foram submergidas em água (Figura 15) utilizando um cesto de arame, pesadas e secas em estufa seguindo todo o procedimento prescrito pela norma ABNT NBR NM 53 a fim de determinar a massa específica do agregado seco (d), massa específica do agregado na condição saturado superfície seca (ds), massa específica aparente (da) e absorção de água (A). 27 Figura 15- Amostras de RCD (a) e pedrisco (b) submergidas em água utilizando um cesto de arame Fonte: Da autora (2018) 4.2.2.3 Determinação da massa unitária Para a determinação da massa unitária, foi utilizado um recipiente com volume de 0,015 m³ e uma balança com capacidade máxima de 50 Kg, disponível na UNOESTE (Figura 16). Através do “método C”, especificado na norma ABNT NBR NM 45: 2006, como massa unitária do material no estado solto, primeiramente empregou-se o agregado graúdo natural e, em seguida, o RCD (previamente secos em estufa a 105°C ± 5°C). O material era despejado no recipiente com auxílio de uma concha e em seguida pesava-se o conjunto. Cada procedimento foi repetido três vezes conforme a norma. 28 Figura 16- Amostras de RCD (a) e pedrisco (b) dispostas sobre balança em ensaio para determinação de massa unitária Fonte: Da autora (2018) 4.2.2.4 Difratometria de raios X (DRX) A amostra de RCD foi moída (Figura 17), passada em peneira 170 Mesh (abertura 88 m) e submetida à análise por difração de raios X, para a determinação das fases cristalinas presentes na amostra de RCD. Foi utilizado um difratômetro de raios X (DRX), modelo XRD-6000, marca SHIMADZU, do Laboratório de Materiais Cerâmicos (LaMaC) da UNESP/FCT. Figura 17- Amostras de RCD em pó Fonte: Da autora (2018) 29 4.2.2.5 Fluorescência de Raios X (FRX) Foi realizada a técnica de florescência de raios X em uma amostra com cerca de 30 mg de RCD em pó a fim de determinar os elementos presentes na amostra e suas concentrações em porcentagem. Para a análise utilizou-se o equipamento EDX-7000 da Shimadzu, do LaMaC. 4.2.3 Terceira etapa- Estudo para determinação da composição do traço Antes que se moldassem os CPs, foi fundamental que se fizesse um estudo de dosagem com a finalidade de definir o traço padrão (sem resíduo incorporado) para se alcançar a resistência à compressão desejada desta pesquisa. Na escolha do traço, foi necessário dar atenção redobrada em relação ao emprego de água no concreto, pois este componente é responsável por diversas propriedades da mistura, tanto no estado seco quanto no estado endurecido, que influencia na resistência final do concreto. O estudo tornou o processo mais rápido e eficiente com o uso da mesa vibratória evitando a formação de espaços vazios e possibilitando o adensamento regular e homogêneo do concreto além de diminuir o número de equipamentos utilizados no processamento. 4.2.4 Quarta etapa: Preparação dos Corpos de Prova 4.2.4.1 Pré-molhagem dos agregados reciclados Como o resíduo cerâmico é mais poroso que os outros materiais que compõem o concreto, ele provoca um aumento na absorção de água e consequentemente na relação a/c (STROHER et. al., 2017; TEIXEIRA et. al. 2017). Portanto, quanto maior sua porcentagem no concreto maior será a quantidade de água necessária na mistura. Antes que se fizesse a incorporação dos agregados graúdos reciclados na composição dos traços, constatou-se a necessidade de pré- molhagem (Figura 18) dos mesmos, uma vez que os agregados reciclados de alta porosidade alteram a quantidade de água nas misturas, o que pode afetar as propriedades do concreto no estado endurecido e também a sua hidratação (MALTA et al., 2014). Outros trabalhos como os de Malta et. al. (2014), Carneiro et. al. (2014) 30 e Leite (2001) mostraram que 10 minutos de pré-molhagem é suficiente para que a preparação do traço não se tornasse um processo demorado. Portanto para esse trabalho determinou-se que 10 minutos antes da inserção do RCD na betoneira fosse feita uma pré-umidificação em que os resíduos eram colocados em um balde com água até que o nível de água se equiparasse ao do resíduo reciclado. Passado o tempo estipulado de 10 minutos, o líquido era escorrido com auxílio de uma peneira e em seguida era despejado na betoneira. Figura 18- Pré-molhagem do RCD Fonte: Da autora (2018) 4.2.4.2 Fabricação e ensaio de resistência à compressão dos CPs Realizou-se a fabricação de CPs empregando o traço especificado anteriormente e utilizando o cimento CP II- Z- 32. Foram preparados seis corpos de prova cilíndricos para cada composição (sendo 3 para serem rompidos com 7 dias e 3 com 28 dias): traço padrão e cinco traços com 20, 40, 60, 80 e 100% de substituição do agregado graúdo por RCD triturado e umedecido, totalizando 36 corpos de prova. Foi aplicado óleo lubrificante nas formas a fim de facilitar o processo de desmolde. Tendo-se as quantidades de materiais necessários (Figura 19- a), o concreto foi misturado utilizando uma betoneira com capacidade de 120L (Figura 19- b) obedecendo a seguinte ordem: 1. Umidificação da betoneira; 31 2. Despejamento do agregado graúdo com metade da quantia de água do traço e o cimento; 3. Aplicado tempo de mistura de 60 segundos; 4. Despejamento do agregado miúdo e do restante da água; 5. Aplicado tempo de mistura de 6 minutos. Os moldes com o concreto foram adensados utilizando uma mesa vibratória (Figura 19- e). Os CPs foram desmoldados após 24h, identificados e dispostos em uma câmara úmida (com temperatura entre 25 e 28ºC) para o processo de cura por aspersão de água até que se atingisse a idade de rompimento estipulada (7 e 28 dias). Figura 19- Preparação dos CPs: (a) Materiais separados de acordo com o traço utilizado. (b) Colocação dos materiais na betoneira. (c) Ensaio de abatimento tronco de cone. (d) Formas cilíndricas. (e) Mesa vibratória. (f) CPs capeados Fonte: Da autora (2018) Para o ensaio de resistência à compressão foi utilizada uma prensa hidráulica EMIC- 100 disponibilizado pelo LabCivil da UNOESTE. Os CPs passaram por um procedimento de nivelamento de superfície, denominado “capeamento”, utilizando enxofre fundido (Figura 19- f), para proporcionar uma distribuição homogênea da força aplicada durante o ensaio de compressão (ABNT NBR 5739, 2007). 32 Baseando-se nos resultados obtidos, analisou-se qual foi a maior porcentagem alcançada utilizando RCD em sua composição e que estava em conformidade com as normas vigentes a fim de analisar o comportamento do concreto através da adição de RDC ao traço. 4.2.4.3 Ensaio de abatimento do tronco de cone Antes de dispor o concreto no estado fresco nos moldes, realizaram-se ensaio de consistência e abatimento de acordo com a ABNT NBR 67 (1998), depositando a massa fresca em um molde metálico no formato de tronco de cone em que se dividia sua massa em três partes iguais aplicando 25 golpes em cada camada com uma haste de adensamento (Figura 19- c). Retirou-se o molde e mediu-se, com o auxílio de uma trena, a diferença entre a altura e o molde que é o abatimento do concreto em todas as amostras de concreto realizadas. 4.2.5 Quinta etapa: Caracterização dos corpos de provas 4.2.5.1 Absorção de água por imersão, índice de vazios e massa específica dos CPs cilíndricos Por intermédio de observações dos resultados obtidos anteriormente foi feita a determinação da absorção de água por imersão, índice de vazios e massa específica dos corpos de prova com o traço padrão e com 20% de substituição do pedrisco pelo RCD triturado, utilizando o cimento CP II- Z- 32. Todas as medidas foram realizadas em triplicatas (Figura 20). As amostras foram pesadas em uma balança semi-analítica no LabCivil da UNOESTE. Os CPs foram submetidos à secagem utilizando estufa, imersos em água, sujeitos ao processo de fervura e pesados conforme todos os parâmetros definidos em norma ABNT NBR 9778: 2005. 33 Figura 20- Ensaio da determinação da absorção de água por imersão, índice de vazios e massa específica dos CPs: (a) CPs dispostos na estufa para secagem. (b) CPs imersos em água Fonte: Da autora (2018) 4.2.5.2 Microscopia Óptica (M.O.) com CPs cilíndricos Para a realização da M.O. dos CPs, foi necessário, primeiramente, o corte das peças com o traço padrão e com 20% de RCD aos 28 dias, na marmoraria da UNOESTE, de forma que se atingisse uma superfície plana para a análise. O procedimento foi efetuado no Laboratório de Traços de Fissão Nuclear da FCT UNESP utilizando o estereomicroscópio da marca Carl Zeiss modelo Discovery V12, acoplado a uma câmera digital (ExwareHAD, Sony, modelo SSC- DC54A) com aproximação de 8 e 25 vezes. A fim de melhorar e favorecer a leitura as amostras foram submetidas às lixas de 1200 MESH e 2400 MESH. 4.2.6 Sexta etapa: Peças Pré-moldadas de Concreto (PPC) 4.2.6.1 Fabricação e ensaio de resistência à compressão das PPC retangulares Através dos resultados obtidos com os CPs, moldaram-se peças de concreto retangulares (Figura 21) com o traço padrão e com 20% de RCD, totalizando 15 peças de cada composição para serem rompidas com 7 e 28 dias seguindo-se a metodologia usada na preparação dos CPs e utilizando o cimento CP II- Z- 32. 34 Na confecção das peças pré-moldadas as formas retangulares possuíam largura de 14 cm, comprimento de 24 cm e espessura de 8 cm. No processo foi aplicado óleo lubrificante nas formas a fim de facilitar o desenforme das mesmas. As PPC retangulares foram retificadas com pasta de cimento em ambos os lados e submetidas ao ensaio de compressão com 7 e 28 dias utilizando placas auxiliares (Figura 22) de 90 mm de diâmetro. Figura 21- Peças Pré-moldadas de concreto retangulares Fonte: Da autora (2018) Figura 22- Ensaio de compressão de PPC com 20% de RCD utilizando placas auxiliares em cima e embaixo da peça Fonte: Da autora (2018) 35 4.2.6.2 Absorção de água das PPC retangulares A absorção de água das PPC retangulares foi feita em amostras com o traço padrão e com 20% de RCD, em triplicatas. As peças foram imersas em água (24h) escorridas em uma tela metálica, enxugadas superficialmente com pano úmido, pesadas, submetidos à secagem utilizando estufa (24h), e pesados em uma balança semi-analítica no LabCivil da UNOESTE, conforme todos os parâmetros definidos pela norma ABNT NBR 9781: 2013. Caso os requisitos de pesagem especificados em norma não fossem atingidos era necessário uma nova pesagem a cada 2h. 36 5. RESULTADOS E DISCUSSÕES 5.1 Composição granulométrica A composição granulométrica dos componentes é expressa, geralmente, em forma percentual e é considerada a proporção relativa em que se encontram os grãos de um determinado agregado, apresentando uma influência muito importante sobre a capacidade e resistência aos esforços mecânicos de argamassas e concreto (WEIDMANN, 2008). De acordo com a NBR 7211:2011, o módulo de finura é a soma das porcentagens retidas acumuladas em massa de um agregado, nas peneiras da série normal, dividida por 100. São de extrema importância para se conhecer a constituição do concreto, tal qual a sua trabalhabilidade. Esta última possui relação direta com a solicitação de cimento e água e influencia no acabamento final do concreto (NEVILLE, 2016). Através da granulometria é possível também alcançar uma comparação entre o agregado natural e artificial utilizados em um processo. As Tabelas 3, 4 e 5 resumem os resultados do ensaio de granulometria com o RCD triturado, pedrisco e brita 1, respectivamente. Tabela 3- Resultados do ensaio de granulometria do RCD triturado Fonte: Da autora (2018) 37 Tabela 4- Resultados do ensaio de granulometria do pedrisco Fonte: Da autora (2018) Tabela 5- Resultados do ensaio de granulometria da brita 1 Fonte: Da autora (2018) Através dos valores alcançados de porcentagem passante é possível a formulação de curvas granulométricas proporcionando melhor compreensão e análise dos resultados mediante a representação gráfica (Figura 23). 38 Figura 23- Curvas granulométricas obtidas com RCD, brita 1 e pedrisco Fonte: Da autora (2018) Os ensaios de granulometria mostraram que a distribuição granulométrica do RCD é mais próxima do pedrisco (2,4 até 19 mm) do que da brita 1 (6,3 até 19mm). Portanto utilizou-se o pedrisco em todos os procedimentos. Nas curvas granulométricas, percebe-se que, apesar das diferenças entre o agregado natural e o RCD triturado, as distribuições granulométricas são muito semelhantes entre estes materiais, os quais passam cerca de 80% pela peneira da série intermediária com 12,50 mm de abertura. Além disso, é possível observar uma semelhança entre o módulo de finura destes dois componentes. A aproximação na granulometria dos grãos é relevante quando se trata do ajustamento do teor de água e cimento da massa concreto, fazendo-se semelhantes. 5.2 Determinação da massa específica, absorção de água, massa unitária dos agregados A determinação da massa específica e absorção de água dos agregados são características essenciais no estudo e aplicação do concreto. Com o resultado da massa específica é possível mensurar o consumo de materiais utilizados no concreto e consiste em transformar a massa em volume. A massa unitária é de extrema importância quando se quer definir o volume ocupado por partículas e vazios entre os mesmos. É muito utilizada para estimar quantidades de material em 39 transporte, controle de recebimento e estocagem de agregados em volume (LEITE, 2001). A respeito da absorção de água dos agregados é necessário que se dê uma atenção especial aos reciclados, pois tendem a absorver mais água quando comparados aos agregados naturais, por isso cuidados devem ser tomados para minimizar os efeitos de absorção (LEITE, 2001). A Tabela 6 resume os resultados dos ensaios para determinação da massa específica, absorção de água e massa unitária. Tabela 6- Massa específica, absorção de água e massa unitária, dos agregados (pedrisco e RCD) *SSS: Saturado com superfície seca Fonte: Da autora (2018) Como era esperado verificou-se que o RCD possui massa específica e massa unitária menor. Porém apresentou cerca de sete vezes maior absorção de água em relação ao agregado natural (pedrisco), valor este que está dentro do parâmetro de absorção admitido pela norma (≤12%) (CARNEIRO et al., 2014; ABNT NBR 15116, 2004), devido principalmente a sua alta porosidade. Característica que são comprovados, também, nos trabalhos de Stroher et al. (2017), Contreras et al. (2016) e Souza et al. (2013). As massas específicas do RCD são menores do que do agregado de referência. Resultado parecido, foi o encontrado no estudo de Lima et al. (2010), os quais associam à presença do material mais poroso na composição do resíduo. Embora a absorção de água seja maior, a menor massa específica para o RCD permite a produção de peças relativamente mais leves do que as obtidas com agregado natural. 40 5.3 Difração de Raios X (DRX) A técnica de difração de Raios X nesta pesquisa é utilizada para identificar a fase cristalina do material em estudo (RCD) através da averiguação dos principais compostos constituintes. A análise de DRX do RCD em pó mostra que as duas fases principais identificadas foram o óxido de silício (Quartzo-α), proveniente principalmente da areia, e o carbonato de cálcio (Calcita), proveniente da cal da argamassa, conforme a Figura 24. Este óxido de silício está bem cristalizado e não contribui para as reações que ocorrem durante o período de cura do concreto. Figura 24- Difratometria de raios X realizada com o RCD em pó Fonte: Da autora (2018) 5.4 Fluorescência de Raios X (FRX) A fluorescência de Raios X é, basicamente, a medida das intensidades dos Raios X típicos emitidos por cada elemento químico. Os resultados obtidos são verificados e comparados com um banco de dados de energia existentes no equipamento que, assim, identifica o elemento constituinte. Os resultados mostram os valores em porcentagem expressos na Tabela 7. 41 Tabela 7- FRX do RCD Fonte: Da autora (2018) Os componentes químicos majoritários no RCD são: Si, Ca, Al, Fe, Ti e K. A porcentagem de cada elemento químico varia com os componentes (Cerâmica, Concreto ou Argamassa) do RCD. De acordo com os resultados verifica-se que os elementos que formam a sílica, a alumina e o óxido de cálcio, em geral, são os componentes majoritários. A sílica está presente na areia, pedrisco e material cerâmico; a alumina vem principalmente da cerâmica (da estrutura da argila (SiO2/Al2O3) utilizada para fabricação dos tijolos); o óxido de cálcio se origina principalmente da Cal utilizada nas argamassas; os óxidos de ferro e de potássio estão presentes, também, em argilominerais do tipo mica e outras menos comuns do que a caulinita, principal mineral de argila presente nos solos da região. Dependendo do tamanho das partículas destes óxidos, eles irão reagir mais ou menos com o cimento para preparação do concreto. Entretanto, todos eles participarão das propriedades finais do concreto. Resultados semelhantes foram observados no trabalho de Ulsen et al. (2010). 42 5.5 Estudo para determinação da composição do traço O estudo de dosagem foi baseado no método denominado IPT/EPUSP (HELENE e TERZIAN, 1992), que consiste em um método predominantemente experimental em que se fixou o teor de argamassa ideal (54%) e o abatimento tronco de cone (em 10 5 mm) para um traço intermediário 1: 5 (cimento: agregados). Em seguida foram efetuados mais dois traços, denominados pelo método como “mais rico” (1: 3,5) e outro “mais pobre” (1: 6,5) em relação à fração de cimento (um acima e outro abaixo da fração ideal de cimento considerada) e foram moldados CPs para determinação de resistência à compressão com 7, 14 e 28 dias. Com o resultado desenvolveu-se um diagrama de dosagem (Figura 25) que correlaciona resistência à compressão (rc), relação água cimento (a/c), traço unitário (tu) em massa e consumo de cimento (cc). Os corpos de prova utilizados em todos os processos foram dotados de 10 cm de diâmetro e 20 cm de altura conforme moldes mostrados na Figura 19- (d) (NBR 5739, 2007) e o cimento foi o CP II- Z- 32. O traço padrão (1:4,14 ou 1:1,77:2,37, para cimento, areia e pedrisco, respectivamente), adotado no trabalho, foi obtido a partir da Figura 25: partindo-se de 40 MPa, foi traçada uma reta paralela ao eixo (a/c), até atingir a curva rc x a/c (Figura 25 (a)); deste ponto foi traçada uma reta vertical até a reta na relação tu x a/c (Figura 25(b)); deste ponto foi traçada uma reta paralela ao eixo da relação a/c (para a esquerda) até atingir a curva tu x cc (Figura 25(c)). A aplicação deste método resultou nos seguintes valores: Relação a/c de 0,385; traço de 1: 4,14 e consumo de cimento de 398,75 kg/m3. O valor de 40 MPa, 14, 28% acima da resistência mínima estabelecida pela norma NBR 9781:2013 (35 MPa, para veículos leves) foi escolhido considerando que a utilização de resíduos reciclados tende a diminuir a resistência da peça. 43 Figura 25- Diagrama de dosagem Fonte: Da autora (2018) 5.6 Resistência à compressão dos CPs cilíndricos Uma vez definido o traço padrão foi possível que se realizasse a fabricação dos CPs cilíndricos com o traço e substituições já mencionadas e utilizando o cimento CP II- Z- 32. Os valores médios da resistência à compressão, obtidos em 7 e 28 dias, dos corpos de prova com substituição do pedrisco pelo RCD, nas porcentagens de 0, 20, 40, 60, 80 e 100% são, respectivamente: 40,36 e 45,20 MPa; 28,75 e 37,61 MPa; 26,48 e 33,17 MPa; 22,69 e 25,77 MPa; 18,82 e 22,85 MPa; 18,05 e 21,81 MPa . As resistências com coeficiente de variação maior que 6% da média inicial foram desconsiderados e uma nova média foi encontrada a partir daqueles valores que não extrapolavam este limite, sendo considerada a média final utilizada na pesquisa. A prensa hidráulica EMIC- 100 empregada no processo resulta em valores cuja unidade é a tonelada força (tf). A norma ABNT NBR 5739: 2007 exige que a resistência à compressão seja expressa em Mega Pascal (MPa). Para tanto se 44 fez necessário à transformação da força em Newtons (N) e dividir pela área em que está sendo aplicada (secção do corpo de prova, em milímetros quadrados – mm²). Os resultados podem ser resumidos em um gráfico com seus respectivos desvios padrão (Figura 26). Figura 26- Ensaio de compressão dos corpos de prova cilíndricos (cimento CP II- Z- 32) Fonte: Da autora (2018) Os resultados mostram que houve uma diminuição contínua na resistência mecânica do concreto com a porcentagem de substituição do pedrisco por RCD. Tal redução na resistência se deve a composição do RCD e, principalmente, à presença de material cerâmico que apresenta maior porosidade e menor resistência mecânica do que o pedrisco. Após 28 dias de cura, somente os corpos de provas com 20% de substituição por RCD atingiram a resistência mínima requerida pela norma (≥35 MPa), apresentando resistência média de 37,61 MPa. Através de tal análise, neste trabalho, utilizou-se a porcentagem de substituição de 20% de agregado graúdo natural (pedrisco) por RCD triturado. Esta faixa de composição permite a utilização deste material para fabricação de peças para pavimentação de calçadas e tráfego de veículos leves (ABNT NBR 9781, 2013). As outras composições, com substituição acima de 20%, apresentam resistência mecânica superior a 20 MPa, após 28 dias, que é o valor mínimo exigido para concreto estrutural (STROHER et. al., 2017). 45 5.7 Ensaio de abatimento tronco de cone No teste de abatimento tronco de cone foi observado que, quanto maior a concentração de RCD no concreto, maior o abatimento tronco de cone (ATC), para a mesma relação água cimento (Figura 27). Como todos os parâmetros foram mantidos, o aumento no valor do ATC é atribuído à liberação da água pelo RCD, principalmente pelo material cerâmico. Empregando o mesmo procedimento do item 4.2.2.2 foi constatado que, em 10 minutos, os RCDs absorviam mais de 95% da água que seria absorvida em 24h. Figura 27- Teste de abatimento tronco de cone Fonte: Da autora (2018) 5.8 Absorção de água por imersão, índice de vazios e massa específica dos CPs cilíndricos A Tabela 8 mostra os resultados de absorção de água para os corpos de prova sem RCD e com 20% de substituição. Como esperado, observou-se que, os CPs que contêm o RCD apresentam maior absorção de água quando comparado aos CPs do traço padrão, sem RCD. Isso ocorre principalmente devido à presença do material cerâmico que apresenta um maior índice de vazios (porosidade aberta), influenciando, também, a massa específica (relação de massa/ volume) seca, saturada e real dos CPs com RCD. A primeira se refere ao CP na condição completamente seca, em que o mesmo foi submetido à secagem em estufa por 72h. A massa específica saturada diz respeito ao CP com seus elementos e vazios completamente tomado pela agua, uma vez que estiveram nesta condição por 72h. Já no cálculo da massa específica real desconsideram-se os vazios entre os grãos. 46 Para Garcez et. al. (2013) a massa específica (em geral), também possui uma relação direta com a redução da resistência à compressão axial, tanto dos CPs cilíndricos quanto para os CP retangulares. Tabela 8- Absorção de água por imersão, índice de vazios e massa específica dos CPs cilíndricos Fonte: Da autora (2018) Esses resultados corroboram com o estudo de Poon et. al., 2006, que apresentaram maiores valores de absorção de água e menor massa específica para amostras com 25% em massa de cerâmica esmagada em blocos em substituição ao agregado de concreto. Nesse caso, a presença de agregados cerâmicos foi responsável por essa variação. Além disso, com os resultados apresentados, observa-se que existe uma relação direta à medida que se aumenta o percentual de substituição do agregado natural por RCD. Verifica-se uma diminuição da massa específica do concreto, seja ela, seca, saturada ou real. Fato este que é justificado pela presença do material reciclado que apresenta massa específica inferior ao do pedrisco. 5.9 Microscopia Óptica com CPs cilíndricos A Microscopia Óptica é uma técnica que permite a observação da superfície de um material através da ampliação utilizando luz visível (microscópio). Nas capturas de imagens é possível verificar a distribuição dos agregados envolvidos e bem aderidos pela argamassa do concreto. Nota-se a presença de RCD (Figura 28-a) e agregado natural (Figura 28- b), os primeiros com formato mais esbeltos e lamelares, enquanto os segundos possuindo formatos mais arredondados. É possível verificar a presença de alguns 47 poros na superfície formados por bolhas de ar e a existência de pequenos seixos, provenientes da areia natural utilizada no traço (Figura 29). Em uma ampliação de 25x veem-se a superfície de um fragmento de resíduo cerâmico (Figura 30). Figura 28- Micrografia com ampliação nominal de 8x da superfície do CP (a) com 20% substituição do agregado graúdo e (b) padrão Fonte: Da autora (2018) Figura 29- Micrografia com ampliação nominal de 8x da superfície com presença de poro e seixo do CP com 20% substituição do agregado graúdo Fonte: Da autora (2018) 48 Figura 30- Micrografia com ampliação nominal de 25x da superfície da cerâmica do CP 20% substituição do agregado graúdo com a presença de minerais Fonte: Da autora (2018) 5.10 Ensaio de resistência à compressão dos PPC retangulares Nas Tabelas 9 e 10, verificam-se os resultados referentes à compressão axial das peças retangulares e seu respectivo ATC. Assim como para os CP cilíndricos para o cálculo da média final foram desconsiderados as resistências com coeficiente de variação maior que 6%. Utilizaram-se 6 peças para o rompimento aos 7 dias (número de amostragem mínima exigida pela norma ABNT NBR 9781: 2013) e 9 peças para rompimento aos 28 dias. Empregou-se maior número de peças nesta última, pois é aos 28 dias que a peça adquire resistência característica muito próxima ao concreto em seu estado final endurecido. Ressalta-se que, as peças apresentaram um ótimo desempenho (> 46 MPa), assim como para os CP cilíndricos (> 37 MPa), para vinte oito (28) dias de cura, atendendo aos requisitos exigidos pela norma. Na Figura 31 é possível analisar os resultados graficamente e seus respectivos Desvios Padrão. Para as peças moldadas sem resíduo o Desvio Padrão encontrado foi de aproximadamente 1,41 MPa para 7 dias e 1,57 MPa para 28 dias. Já para as peças com 20% de RCD o Desvio Padrão encontrado foi de aproximadamente 1,00 MPa para 7 dias e 2,87 MPa para 28 dias. 49 Tabela 9- Resultados do ensaio de resistência com traço padrão e abatimento tronco de cone (PPC retangular) *valor desconsiderado Fonte: Da autora (2018) 50 Tabela 10- Resultados do ensaio de resistência com 20% de RCD e abatimento tronco de cone (PPC retangular) *valor desconsiderado Fonte: Da autora (2018) Figura 31- Ensaio de compressão dos PPC retangular Fonte: Da autora (2018) A resistência foi calculada de acordo com a área da placa já mencionada anteriormente e multiplicando-se o valor final pelo fator p= 1, correspondente à altura da peça (80 mm), de acordo com os parâmetros estabelecidos na norma NBR 9781 51 (ABNT, 2013). Comparando-se os resultados dos CP cilíndricos e das PPC retangulares, apesar de apresentarem a mesma composição, nota-se considerável diferença entre os valores obtidos, tal fato deve-se principalmente a variedade no formato, principalmente relacionados a altura das peças. 5.11 Absorção de água das PPC retangulares A Tabela 11 mostra os resultados da absorção de água para os blocos retangulares. Pode-se afirmar que as peças que continham RCD em sua composição demonstraram ótimo desempenho comparado aos parâmetros estabelecidos pela norma ABNT NBR 9781: 2013, cujo valor médio máximo é de 6%, não sendo aceito nenhum valor que ultrapasse 7% de absorção. As peças sem resíduos incorporados ao traço obtiveram 3,78% de absorção, enquanto aquelas com 20% de RCD demonstraram 5,03%, ou seja, 1,25% a mais que o primeiro. A presença de RCD no concreto, como já mencionado, aumenta a absorção de água devido a sua maior porosidade. É possível verificar os resultados nos gráficos com seus respectivos desvios padrão (Figura 32). Para as peças moldadas sem resíduo o Desvio Padrão encontrado foi de aproximadamente 0,26 % e para aquelas que continham 20% de RCD foi de 0,27 %. Tabela 11- Resultados do ensaio de absorção de água das PPC retangulares Fonte: Da autora (2018) 52 Figura 32- Ensaio de absorção de água dos PPC retangulares *valor máximo aceito pela norma ABNT 9781:2013 Fonte: Da autora (2018) 53 6. CONCLUSÃO A partir das caracterizações, análises e ensaios realizados observou-se que a substituição do agregado graúdo pelo RCD triturado, apesar de prejudicar algumas propriedades do concreto, apresenta um excelente desempenho frente aos valores estabelecidos pelas normas técnicas. As amostras com 20% de substituição, do agregado graúdo por RCD, após 28 dias de cura, apresentaram resistência à compressão mínima superior a 35 MPa (tanto nos CP cilíndricos quanto nas peças retangulares) que é o limite mínimo estabelecido pela norma. Além disso, nota-se que todas as resistências à compressão obtidas aos 28 são superiores a 20 MPa satisfazendo o valor mínimo exigido pela norma para concreto estrutural. Optou-se pelo cimento CP II- Z- 32 para dar prosseguimento a esta pesquisa por ser o mais utilizado na construção civil, pela facilidade de compra em qualquer loja de materiais de construção, além de se tratar do cimento utilizado no estudo do traço de referência desta pesquisa. Devido à presença de material cerâmico, com maior porosidade e índice de vazios, as amostras com RCD mostraram menor massa específica do que as que não possuem RCD em sua composição, permitindo a produção de peças relativamente mais leves e propiciando maior facilidade quando se trata do manuseio das peças no estado seco. Do ponto de vista da composição granulométrica é evidente que os mesmos possuem dimensões semelhantes ao agregado natural e podem perfeitamente ser substituídos e incorporados a massa de concreto, estabelecendo excelente aderência ao conjunto. Devido à maior absorção de água pelo RCD, foi observado que a pré- umidificação dos resíduos, antes da mistura, é fundamental para a obtenção dos resultados apresentados neste trabalho. Caso esta etapa não fosse feita, a utilização dos resíduos seria inviável em razão da sua elevada absorção de água, o que afeta a trabalhabilidade do traço. A influência da umidificação varia com a porcentagem de RCD adicionado e, consequentemente, no ATC. A pré-umidificação neste trabalho mostrou-se satisfatória. Em relação à absorção de água das peças retangulares com 20% de substituição pode-se afirmar que apresentaram apenas 1,25% a mais que aquelas 54 moldadas com o traço padrão e que o valor de 5,03% encontrado está devidamente dentro do padrão normativo estabelecido (< 6%). Estes resultados evidenciaram que a substituição de pedrisco por até 20% de RCD no concreto para peças pré-moldadas é perfeitamente viável dentro das normas brasileiras. Portanto, a reutilização do RCD neste tipo de produto acarreta na imediata de redução do resíduo acumulado inadequadamente no meio ambiente, além de gerar matéria prima de menor custo para a construção civil. 55 7. REFERÊNCIAS ABRELPE, “Panorama dos resíduos sólidos no Brasil 2016”, < http://www.abrelpe.org.br/Panorama/panorama2016.pdf >, ac. 01/07/2017. ALMEIDA, J.; ROSA, F. D.; PANDOLFO, A.; BERTICELLI, R.; BRUM, E.M.; MARTINS, M. S. Estudo de viabilidade econômica do uso do agregado de RCD em pavimentação de vias urbanas. Revista de Engenharia Civil. V.54 (2018) 16- 25. AMLURB – Autoridade Municipal de Limpeza Urbana São Paulo (Cidade). Prefeitura de São Paulo. São Paulo, cidade limpa: gestão de resíduos sólidos e limpeza urbana para 12 milhões de pessoas / Edição de Alfredo Nastari. São Paulo: CECOM – Centro de Estudos da Comunicação, 2016. ÂNGULO, S.C.; FIGUEIREDO, A.D. de. Concreto com agregado reciclados. In: ISAIA, G. C. Concreto: ciência e tecnologia. São Paulo: Arte Interativa, 2011. ÂNGULO, S. C.; ZORDAN, S. E.; JOHN, V.M. Desenvolvimento de novos mercados para a reciclagem maciça de RCD. In: SEMINÁRIO DE DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL E A RECICLAGEM NA CONSTRUÇÃO CIVIL, 5., 2002, São Paulo. Anais... São Paulo: IBRACON/IPEN, 2002. p. 293-307. ÂNGULO S. C. Variabilidade de agregados graúdos de resíduos de construção e demolição reciclados (Tese de mestrado). Escola Politécnica da Universidade de São Paulo. São Paulo-SP, 2000. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE CIMENTO PORTLAND. Emprego de blocos pré- moldados de concreto em pavimentação. São Paulo: Associação Brasileira de Cimento Portland ,1984. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE CIMENTO PORTLAND (ABCP). Guia básico de utilização de cimento Portland. Boletim técnico 106. 7 ed., São Paulo, 2002. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE CIMENTO PORTLAND (ABCP). Manual de pavimento intertravado: passeio público (MPIPP). São Paulo, 2010. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Agregados - Determinação da composição granulométrica. NBR 7217, 1987. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Agregados- Determinação da massa unitária e do volume de vazios. NBR NM 45, 2006. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Agregado graúdo- Determinação de massa específica, massa específica aparente e absorção de água. (errata 1) NBR NM 53, 2003. 56 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Agregados reciclados de resíduos sólidos da construção civil - Utilização em pavimentação e preparo de concreto sem função estrutural – Requisitos, NBR 15116, 2004. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Agregados- Terminologia. NBR 9935, 2011. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT). Agregados para concreto – Especificação. NBR 7211, 2009. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Argamassa e concreto endurecidos- Determinação da absorção de água, índice de vazios e massa específica. NBR 9778 Errata 2, 2005. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Argamassa para assentamento e revestimento de paredes e tetos- Requisitos. NBR 13281, 2005. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Concreto – Determinação da resistência pelo abatimento de tronco de cone. NBR NM 67, 1998. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Concreto – Ensaio de compressão de corpos de prova cilíndricos. NBR 5739, 2007. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Peças de concreto para pavimentação- Especificação e métodos de ensaio. NBR 9781, 2013 BALBO, J.T. Pavimentação asfáltica: materiais, projetos e restauração. São Paulo: Oficina de Textos, 2007. BAUER, L.A.F. Materiais de construção. 5.ed. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, 2008. Volume 2. BERNUCCI, L. B.; MOTTA, L. M.; CERATTI, J. A. P.; SOARES, J. B. Pavimentação asfáltica: formação básica para engenheiros. PETROBRAS: ABEDA. Rio de Janeiro, 2010. COMERCIAL HORTOLÂNDIA. Usina de reciclagem de entulhos e resíduos- Hortolândia. Hortolândia, 2012. Disponível em: Acesso em: 14 out. 2018. CARASEK, H.; GIRARDI, A.C.C.; ARAÚJO; R.C.; ANGELIM, R.; CASCUDO, O. Study and evaluation of construction and demolition waste recycled aggregates for masonry and rendering mortars. Cerâmica V.64 (2018) no 370. CARNEIRO, J. A.; LIMA, P.R.L.; LEITE, M.B.; FILHO, R.D.T. Compressive stress– strain behavior of steel fiber reinforced-recycled aggregate concrete. Cement& Concrete Composites 46 (2014) 65–72. 57 CONSELHO NACIONAL DO MEIO AMBIENTE-CONAMA. Resolução N° 307, de 5 de julho de 2002.Publicada no DOU nº 136, de 17/07/2002, págs. 95-96. CONSTRUCTION & DEMOLITION RECYCLING ASSOCIATION, CDRA. The national trade association dedicate to the C&D recycling industry. Disponível em: < https://www.cdrecycling.org/>. Chicago, EUA. Acesso em: 06 out. 2018. CONSTRUÇÃO E MERCADO – NEGÓCIOS E INCORPORAÇÃO. Pavimento com matéria prima de extração x reciclada. Editora PINI, N° 175. Ano 69. Fevereiro de 2016. P. 06 e 07. CONTRERAS, M.; TEIXEIRA, S.R.; LUCAS, M.C.; LIMA, L.C.N., CARDOSO, D.S.L., SILVA, G.A.C. da.; GREGÓRIO, G.C., SOUZA, A.E.de.; dos SANTOS, A. Recycling of construction and demolition waste for producing new construction material (Brazil case-study). Construction and Building Materials. V. 123 (2016) P. 594-600. CRAWFORD, R.H.; MATHUR D.; GERRITSEN R. Barriers to improving the environmental performance of construction waste management in remote communities. Procedia Engineering. Creative Construction Conference 2017, CCC 2017, 19-22 June 2017, Primosten, Croatia. CRUZ, L. Pavimento intertravado de concreto:estudo dos elementos e métodos de dimensionamento (Tese de mestrado). Universidade Federal do Rio de Janeiro. Rio de Janeiro -RJ, 2003. DNIT - DEPARTAMENTO NACIONAL DE INFRAESTRUTURA DE TRANSPORTES. Ministério dos Transporte. Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes. Diretoria Geral. Diretoria Executiva. Instituto de Pesquisas Rodoviárias. Manual de Implementação Básica de Rodovia. 3. ed - Rio de Janeiro, 2010. GARCEZ, M. R., SANTOS, T., GATTO, D. A. Avaliação das propriedades físicas e mecânicas de concretos pré-moldados com adição de serragem em substituição ao agregado miúdo. Science & Engineering Journal, V. 22 (2013) 95- 104. GASPARETO, M. G. T., TEIXEIRA, S.R. Utilização de Resíduo de Construção Civil e Demolição (RCD) como Material não Plástico para a Produção de Tijolos Cerâmicos. Cerâmica Industrial, V. 22 (2017) 40-46. GHISELLINI. P.; LIU, G.; ULGIATI S. Evaluating the transition towards cleaner production in the construction and demolition sector of China: A review. Journal of Cleaner Production. V. 195 (2018), P. 418-434. HELENE, P. R. L.; TERZIAN, P. Manual de dosagem e controle do concreto. São Paulo: PINI; Brasília, DF: SENAI, 1992. https://www.cdrecycling.org/ 58 Instituto de Pesquisa Econômica Aplicada (IPEA). “Diagnóstico dos Resíduos Sólidos da Construção Civil”. Brasília, 2012. ISAIA, G. C. Materiais de Construção Civil e Princípios de Ciência e Engenharia de Materiais. 3.ed. São Paulo: IBRACON, 2017. Volume 2. JAPAN ENVIRONMENTAL SANITATION CENTER. Hitory and current satate of waste management in Japan. Ministry of the Environment. 2014. Minister’s Secretariat, Waste Management and Recycling Department Policy Plannig, Office of Sound Material- Cycle Society. LATTERZA, L.M. Concreto com Agregado Graúdo Proveniente da Reciclagem de Resíduos de Construção e Demolição. Um Novo Material para Fabricação de Painéis Leves de Vedação. São Carlos, 1998. Dissertação (Mestrado). Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo. Lei n.º 12.305 de 02 de agosto de 2010. Institui a Política Nacional de Resíduos Sólidos; altera a Lei no 9.605, de 12 de fevereiro de 1998; e dá outras providências. Disponível em: http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/_ato2007- 2010/2010/lei/l12305.htm. Acesso em: 03 jun. 2019. LEITE, M. B. Fabricação de blocos pré-moldados de concreto para pavimentação prática recomendada. Tese (doutorado). Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Porto Alegre, 2001. LEVY, S.M. Reciclagem do entulho de construção civil, para utilização como agregado de argamassas e concretos. São Paulo, 1997. 145p. Dissertação (Mestrado). Escola Politécnica, Universidade de São Paulo. LIMA, J. A. R. de. Proposição De Diretrizes Para Produção E Normalização De Resíduo De Construção Reciclado E De Suas Aplicações Em Argamassas E Concretos. Tese (mestrado). Escola de Engenharia de São Carlos da Universidade de São Paulo. São Carlos, 1999. LIMA, P.R.L.; LEITE, M.B.; SANTIAGO; E.Q.R. Recycled light weight concrete made from foot wear industry waste and CDW. Waste Management 30 (2010) 1107–1113. MALTA, J.O.; SILVEIRA, V.S.; GONÇALVES J.P.; FILHO, R. D.T. Influence of the pre-saturation of recycled fine aggregate in the viscosity and resistance to compression of mortars. Ambiente Construído,