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Art resíduos de argamassa de cimento nas propriedades do solo cimento compactado- ferraz (2003)

  1. 1. IBRACON - Volume V - Pré-Fabricados em Concreto - Trabalho CBC0238 - pg. V.229 - V.245 ESTUDO DA APLICAÇÃO DE RESÍDUO DE ARGAMASSA DE CIMENTO NAS PROPRIEDADES DO SOLO-CIMENTO COMPACTADO André Luiz Nonato Ferraz (1); Antonio Anderson da Silva Segantini (2) (1) Engenheiro Civil, Mestrando em Engenharia Civil, Unesp. e-mail: ferraz@dec.feis.unesp.br (2) Engenheiro Civil, Professor Assistente Doutor, UNESP. e-mail: anderson@dec.feis.unesp.br Departamento de Engenharia Civil, Alameda Bahia, 550, cep 15.385-000, Ilha Solteira-SP Palavras Chaves: Resíduo de construção e demolição (RCD), solo-cimento, tijolos, reciclagemResumoPesquisas nas quais se utilizam materiais e técnicas alternativas de construção, nocontexto atual de aproveitamento de resíduos e preservação do meio-ambiente, estãoassumindo papel de destaque na engenharia, inclusive porque determinados tipos deresíduo podem até ser utilizados com vantagens técnicas e redução de custos, como é ocaso da adição em misturas de solo-cimento. Neste trabalho são analisados resultadosde ensaios realizados em amostras de solo-cimento produzido com um solo característicoda Região Oeste do Estado de São Paulo e a influência da adição de resíduo deargamassa de cimento nas suas propriedades mecânicas. Foram realizados ensaios deresistência à compressão simples em corpos de prova cilíndricos e em corpos de provaconfeccionados com tijolos, seguindo-se a metodologia prescrita pela normalizaçãopertinente. Os resultados mostram que a utilização do resíduo de argamassa de cimentoé uma excelente alternativa para melhorar as características dos solos, tendo em vista asua aplicação em tijolos de solo-cimento. Concluiu-se que o uso deste resíduo na própriaconstrução pode significar uma considerável redução no volume do entulho gerado,contribuindo de forma positiva no sentido de minimizar os danos causados ao meio-ambiente, além de melhorar de forma substancial as propriedades mecânicas do solo-cimento.46º Congresso Brasileiro do Concreto - ISBN: 85-98576-02-6 V.229
  2. 2. IBRACON - Volume V - Pré-Fabricados em Concreto - Trabalho CBC0238 - pg. V.229 - V.2451 IntroduçãoAs propriedades dos solos influenciam a qualidade e o custo do solo-cimento. SegundoPINTO (1980), o solo ideal deve conter 15% de silte mais argila, 20% de areia fina, 30%de areia grossa e 35% de pedregulho, sendo que os solos arenosos bem graduados ecom razoável quantidade de silte mais argila são os mais indicados, pois exigem baixoconsumo de cimento. Para a PCA (1969), solos arenosos e pedregulhosos, contendocerca de 65% de areia, e teor de silte mais argila variando de 10% a 35%, constituem-seem excelentes materiais para a obtenção de um solo-cimento econômico e de qualidade.Na composição do solo-cimento, o solo é o material que entra em maior proporção,devendo ser selecionado de modo que permita o menor consumo possível de cimento.Quando não se dispõe de um solo com as características desejadas, alguns autores,objetivando a obtenção de um material apropriado, consideram a possibilidade de semisturar dois ou mais solos, ou mesmo a adição de areia grossa, de modo que oresultado seja favorável técnica e economicamente.Nos entulhos de construção normalmente são encontrados restos de argamassa econcreto, materiais cerâmicos, materiais metálicos, madeiras, vidros e materiais plásticos.Os restos de argamassa, concretos e materiais cerâmicos, encontrados em maior volume,podem ser adicionados a matrizes de concreto ou solo-cimento e a grande maioria dosoutros resíduos pode ser reciclada.Observando a grande quantidade de resíduos de construção e demolição (RCD) geradospela indústria da construção, considerando que nas grandes cidades praticamente já nãoexistem locais para bota-fora e também que esses resíduos podem ser utilizados comvantagens técnicas e redução de custos, procurou-se com este trabalho iniciar um estudono qual se objetiva o aproveitamento e a aplicação desses resíduos pela própria indústriada construção, por meio da sua adição em tijolos de solo-cimento, buscando desta formamelhorar o desempenho do material e contribuir para a preservação ambiental, sejaatravés da diminuição do volume de agregados naturais extraídos em leitos de rios ousubsolos, diminuição do volume de entulhos gerados, buscando meios para proverdestinação adequada e consciente a esses rejeitos, sem contaminação ou poluiçãoambiental.Este trabalho está sendo desenvolvido na UNESP em Ilha Solteira, SP, contandoatualmente com auxílio e participação de alunos de graduação e de pós-graduação,enfocando o tema Desenvolvimento Sustentável. Participam também pesquisadores edocentes das áreas de Construção Civil e Estruturas do Departamento de EngenhariaCivil.2 Introdução2.1 Solo como material de construçãoO solo como material de construção tem sido utilizado há pelo menos dez mil anos,havendo registros de seu emprego em culturas antigas como a grega e a romana.Algumas destas obras resistem ao tempo, conservando sua estética e principalmente aqualidade estrutural. No Brasil, cidades como Ouro Preto, Diamantina e Paraty têm emcomum quatro séculos de história que testemunham o uso intensivo do solo emconstruções do tipo taipa-de-pilão, adobes e taipa-de-sopapo ou pau-a-pique. Assim osolo sempre fez parte da herança cultural construtiva brasileira.2.2 Solo-cimento2.2.1 Definição e histórico46º Congresso Brasileiro do Concreto - ISBN: 85-98576-02-6 V.230
  3. 3. IBRACON - Volume V - Pré-Fabricados em Concreto - Trabalho CBC0238 - pg. V.229 - V.245O solo-cimento é o produto resultante da mistura íntima de solo, cimento portland e água,que compactados na umidade ótima e sob a máxima densidade, em proporçõespreviamente estabelecidas, adquire resistência e durabilidade através das reações dehidratação do cimento (ABCP – Associação Brasileira de Cimento Portland, 1999). Ointeresse pelo assunto no Brasil se deu a partir de 1936, através da ABCP, que pesquisoue regulamentou a sua aplicação.2.1.2 Qualidade e dosagem do solo-cimentoDe maneira geral, considera-se adequado o solo que possuir as seguintes características:- 100% dos grãos passando na peneira ABNT 4,8 mm (nº 04);- 10% a 50% dos grãos passando na peneira ABNT 0,075 mm (nº 200);- Limite de liquidez ≤ 45%; e- Limite de plasticidade ≤ 18%.Os critérios para a dosagem do solo-cimento, em sua maioria, foram elaborados visandoa sua aplicação em bases de pavimentos rodoviários e aeroportuários. De acordo com oCEPED - Centro de Pesquisa e Desenvolvimento (1999), a quantidade de cimento a serutilizada na dosagem deve ser determinada em função das características do solo, do teorde umidade e da densidade a ser obtida na compactação.2.2.3 Custo do solo-cimentoDe acordo com a ABCP (1987), a utilização do solo-cimento na construção de habitaçõespopulares permite grande economia, com redução de custos que pode atingir até 40%.Contribui para isso o baixo custo do solo, que é o material usado em maior quantidade,além de redução de custos com transporte e energia, existindo ainda a possibilidade deredução de custos com mão-de-obra, pois o processo não requer, em grande número,profissionais especializados em construção.2.2.4 Tijolos de solo-cimentoOs tijolos de solo-cimento constituem uma das alternativas para a construção de alvenariaem habitações e outras edificações. Na sua produção são utilizados os seguintesmateriais: solo, cimento e água. As vantagens da utilização dos tijolos de solo-cimentovão desde a fabricação até a sua utilização no canteiro de obras. Os equipamentosutilizados são simples e de baixo custo. A mão-de-obra para operar a máquina defabricação não precisa ser especializada, permitindo operação no próprio canteiro,reduzindo assim os custos com transporte. Sua resistência à compressão é semelhante àdo tijolo convencional, mas a qualidade final é superior, possuindo dimensões regulares eplanas. Além das vantagens econômicas, o tijolo de solo-cimento agrada também doponto de vista ecológico, pois não passa pelo processo de cozimento, no qual seconsomem grandes quantidades de madeira ou de óleo combustível, como é o caso dostijolos produzidos em cerâmicas e olarias.2.3 Desenvolvimento sustentávelO crescimento da economia e da população tem provocado aumentos consideráveis noconsumo e exploração dos recursos naturais. No Japão, por exemplo, em 1995, oconsumo estimado desses materiais foi de 2,6 bilhões de toneladas, cerca de 18,7 ton/hab.ano (KASAI, 1998). No mundo, o consumo de materiais entre 1970 e 1995 passou de46º Congresso Brasileiro do Concreto - ISBN: 85-98576-02-6 V.231
  4. 4. IBRACON - Volume V - Pré-Fabricados em Concreto - Trabalho CBC0238 - pg. V.229 - V.2455,7 bilhões de toneladas para 9,5 bilhões, cerca de 1,6 ton/hab.ano (MATOS & WAGNER,1999).Em contrapartida, JOHN (1999) afirma que o desenvolvimento sustentável vem criandoraízes na sociedade e certamente irá abranger as atividades do macro-complexo daconstrução civil, da extração de matérias-prima, da produção de materiais de construção,chegando ao canteiro e às etapas de operação, manutenção e demolição.A Conferência das Nações Unidas sobre Meio Ambiente e Desenvolvimento Sustentável –Rio 92 - realizada no Rio de Janeiro, em junho de 1992, em que 170 países membros daONU estiveram representados, resultou na instalação da Agenda 21 ONU, na qual seformalizou um acordo entre os países presentes de colocar em prática um amploprograma para o desenvolvimento sustentável no planeta, envolvendo governos, agênciasde desenvolvimento, órgãos das Nações Unidas e outras entidades. De acordo comOLIVEIRA & ASSIS (2001), cinco anos depois, a implementação da Agenda 21 foiavaliada em outro evento da ONU, em Nova York, e ficou conhecida como ConferênciaRio+5. Em documento apresentado pelo Brasil, que trata das ações executadas nasesferas municipais, estaduais e federal, desde 1992, há o reconhecimento de que osavanços no planejamento e gestão dos recursos naturais no país foram insuficientes eprecários.2.4 Reciclagem de resíduosAtualmente a reciclagem de resíduos é uma necessidade para a preservação danatureza, não apenas pelo risco de contaminação do solo e do lençol freático, mastambém pelas possibilidades de redução de custos e do consumo de energia na produçãode materiais de construção. A construção civil, pelo extraordinário volume de materiaisque incorpora, é o maior mercado potencial para a reciclagem (OLIVEIRA, 2002).AGOPYAN & JOHN (2001) afirmam que a reciclagem dos RCD vem desde a antiguidade.Recentemente, após a segunda guerra mundial, foi empregada na reconstrução daEuropa e atualmente é amplamente praticada especialmente na Holanda. Segundo JOHN(2001), a reciclagem pode ser uma oportunidade de transformação de fontes de despesaem faturamento ou de redução das despesas. As vantagens daí decorrentes sãoextremamente visíveis, principalmente nos dias atuais. No Brasil este processo cresce nomomento em que a legislação ambiental fica mais rigorosa e estimula a conscientizaçãodos consumidores. Nas universidades já existem grupos atuando nessa linha de pesquisae diversos municípios já operam centrais de reciclagem, produzindo agregados para usoem sub-base de pavimentos.O processo de reciclagem envolve atividades que compreendem a coleta, a classificaçãoe o processamento dos resíduos, de modo que a matéria-prima resultante tenhagranulometria adequada ao uso a que se destina (JARDIM, 1995); (LEVY, 1997);(CLINTON, 1993). A mais visível das contribuições ambientais da reciclagem é apreservação dos recursos naturais, substituídos por resíduos, prolongando a vida útil dasreservas naturais e reduzindo a destruição da paisagem, flora e fauna (JOHN, 1999).Segundo ANGULO et al (2001), a reciclagem na construção civil pode gerar inúmerosbenefícios, entre eles:- Redução no consumo de recursos naturais não-renováveis, quando substituídos porresíduos reciclados (JOHN, 2000);- Redução de áreas necessárias para aterros sanitários, pela minimização de volume deresíduos proporcionados pela reciclagem. Destaca-se aqui a necessidade da própriareciclagem dos RCD, que representam mais de 50% da massa dos resíduos sólidosurbanos (PINTO, 1999).- Redução do consumo de energia durante o processo de produção. Destaca-se aindústria do cimento, que usa resíduos de bom poder calorífico para a obtenção de sua46º Congresso Brasileiro do Concreto - ISBN: 85-98576-02-6 V.232
  5. 5. IBRACON - Volume V - Pré-Fabricados em Concreto - Trabalho CBC0238 - pg. V.229 - V.245matéria-prima (co-incineração) ou utilizando a escória de alto forno, resíduo comcomposição semelhante a do cimento (JOHN, 2000).- Redução da poluição, como por exemplo, no caso da indústria de cimento, que reduz aemissão de gás carbônico, utilizando a escória de alto forno em substituição ao cimento.2.5 Caracterização dos RCDA caracterização dos RCD, visando o seu aproveitamento ou reciclagem, é algoimprescindível, pois a composição desses materiais varia bastante em função do tipo deobra, da técnica construtiva empregada, da fase em que a obra se encontra e também emfunção das características sócio-econômicas regionais (ANGULO, 2000); (OLIVEIRA,2002); (LIMA & VIEIRA, 2001).PINTO (1986) diz que em média o que sai dos canteiros de obra é composto por 64% deargamassa, 30% de componentes de vedação (tijolo maciço, tijolo furado, telhas e blocos)e 6% de outros materiais, como concreto, pedra, areia, materiais metálicos e plásticos,conforme se observa na Tabela 1. Na Tabela 2 são apresentados números que mostrama variabilidade existente entre a composição dos entulhos gerados em Salvador e os deSão Paulo. Já na Tabela 3 são mostrados valores estimados para a composição dosresíduos na cidade de São Paulo (OLIVEIRA, 2002). Tabela 1 – Composição média dos materiais que saem dos canteiros de obra. Material (%) Material (%) Argamassa 63,67 Pedras 1,38 Tijolo Maciço 17,98 Cimento Amianto 0,38Telhas, Lajotas, Cerâmica. 11,11 Solo 0,13 Concreto 4,23 Madeira 0,11 Bloco de Concreto 0,11 Papel e Matéria Orgânica 0,20 Ladrilho de Concreto 0,39 Fonte: PINTO (1986) Tabela 2 - Variabilidade da composição dos resíduos Composição São Paulo Salvador Concreto 8% 53% Argamassa 24% Materiais Cerâmicos 33% 15% Solos 30% 21% Materiais Orgânicos 1% 4% Fonte: BRITO (1999) Tabela 3 – Composição dos resíduos na cidade de São Paulo Constituintes Porcentagem Inertes ¹ 65% Madeira 13% Plástico 8% Outros Materiais 14% Fonte: OLIVEIRA (2002)De acordo com PINTO (1999), a composição dos RCD, em função da diversidade detecnologias construtivas utilizadas, varia de país para país. A madeira está muito presentena construção americana e na japonesa, tendo presença menos significativa na46º Congresso Brasileiro do Concreto - ISBN: 85-98576-02-6 V.233
  6. 6. IBRACON - Volume V - Pré-Fabricados em Concreto - Trabalho CBC0238 - pg. V.229 - V.245construção européia e na brasileira. O gesso é fartamente encontrado na construçãoamericana e européia e só recentemente vem sendo utilizado de forma mais significativanos maiores centros urbanos brasileiros. O mesmo acontece com as obras de infra-estrutura viárias, havendo preponderância do uso de pavimentos rígidos em concreto nasregiões de clima frio. Segundo PINTO (1986), nos países já desenvolvidos, em que asatividades de renovação das edificações, da infra-estrutura e dos espaços urbanos sãomais intensas, os resíduos provenientes de demolições são mais freqüentes do que osprovenientes de construções novas. Isto pode ser observado na Tabela 4, na qual sãomostrados números relativos aos resíduos de construção (RC) e também númerosrelativos aos resíduos de demolição (RD).Atualmente, a disposição indiscriminada dos RCD em aterros ou em bota-foras vemrecebendo maior preocupação em relação ao meio ambiente e a qualidade de vida nascidades. Nesse contexto, o desperdício na construção civil vem sendo combatido com aqualificação da mão-de-obra, maior controle na aplicação dos materiais e projetosexecutivos melhor detalhados. Esse pequeno avanço, no entanto, não torna inevitável ageração de entulho (ALTHEMAN, 2002). Ainda hoje o desperdício se encontra na casados 8%, variando muito de obra a obra (TÉCHNE, 2001). Na Tabela 5 são apresentadosnúmeros relativos à geração de entulhos em algumas cidades brasileiras.Em Ilha Solteira, segundo informações colhidas junto a uma empresa de tira-entulho,estima-se em 2.500 m3/mês o volume de RCD gerados na cidade, o que resulta emaproximadamente 1,2 m3/ hab. ano. Ilha Solteira possui aproximadamente 25.000habitantes. Tabela 4 – RCD - Contribuições individuais País RCD Resíduos de Resíduos de Ano (Toneladas) Construção (RC) Demolição (RD) (%) (%) Japão ² 99 milhões 42 58 1993 Alemanha ² 32,6 milhões 31 69 1994 Estados Unidos ³ 31,5 milhões 33 66 1997 Brasil ¹ 70 milhões 30-50 50-70 1999 Fontes: (1) PINTO (1999); (2) ZORDAN (1997); JOHN (2000) ; (3) PENG et al. (1997) Tabela 5 - Geração de entulho em alguns municípios. Município População Entulho Entulho (ton/ dia) (kg/ hab. Dia) Santo André-SP 625.500 1013 1,61 São José do Rio Preto-SP 323.600 687 2,12 São José dos Campos-SP 486.500 733 1,51 Ribeirão Preto-SP 456.300 1043 2,29 Jundiaí-SP 293.400 712 2,43 Vitória da Conquista-BA 242.200 310 1,28 Campinas-SP 850.000 1.258 1,48 Florianópolis-SC 285.300 636 2,23 Fontes: PINTO (1999)Nas capitais brasileiras o quadro de geração de entulho também é semelhante. Na Tabela6 são apresentados os valores. Tabela 6 - Entulho de construção e demolição em capitais brasileiras Município População Entulho Entulho (ton/ dia) (kg/ hab. Dia) São Paulo 15.000.000 5.000 0,333 Salvador-BA 2.200.000 1.700 0,77346º Congresso Brasileiro do Concreto - ISBN: 85-98576-02-6 V.234
  7. 7. IBRACON - Volume V - Pré-Fabricados em Concreto - Trabalho CBC0238 - pg. V.229 - V.245 Belo Horizonte 2.010.000 1.200 0.597 Fonte: CONSTRUÇÃO (1996)Dados da revista Téchne, de janeiro de 2004, revelam que a quantidade de entulho deconstrução e demolição gerada diariamente na cidade de São Paulo já alcança 17.000toneladas por dia, com crescimento de mais de três vezes em apenas oito anos.PINTO (1999) afirma que os resíduos de construção e demolição correspondem aaproximadamente 2/3 da massa total de resíduos sólidos urbanos (RSU) coletados emcidades de médio e grande porte do país. Nessas cidades, a geração de resíduos deconstrução oscila entre 1,1 a 1,9 kg/hab.dia (LIMA & SILVA, 1998). Nas cidades depequeno porte, os lixos domésticos são considerados predominantes na composição dosresíduos sólidos urbanos, e centralizam as ações dos Planos Diretores. Nesse caso,esses resíduos são considerados críticos para o esgotamento de aterros. Por outro lado,nas cidades de grande e médio porte, a presença dos RCD é bem mais significativa.Apresentam-se, na Tabela 7, valores percentuais de RCD em relação aos RSU geradosem alguns países. ANGULO (2000) discute esses valores afirmando que a variação daporcentagem de RCD deve-se, provavelmente, aos sistemas de informação da geraçãode resíduos, pois o levantamento nas áreas de descarte é de difícil quantificação, emvirtude da quantidade de áreas receptoras pulverizadas na malha urbana. Outros fatoresapontados são as tecnologias e materiais empregados em cada país, idade das cidades,com maior ou menor quantidade de atividades de construção e de demolição. O autorconsidera ainda a abrangência das definições nesses diferentes países, consideradasdiferentes das definições encontradas na literatura. Tabela 7 – Participação dos RCD no total dos RSU. Países RCD (%) em massa Ano Países baixos 26 1996 Austrália 20-30 1994 Estados Unidos 20-39 1998 Alemanha 19 1994 Finlândia 13-15 1994 Brasil 54-57 1999 Inglaterra 17 1997 Holanda 13-30 1998 Bélgica 66 1994 Europa Ocidental 66 1996 Fonte: ANGULO (2000).Nos Estados Unidos, os valores divulgados da geração de RCD causam discussão.Relatórios da EPA (Agência de Proteção Ambiental dos EUA) apresentam enfoquesdiversificados. Em 1986 foi estimada uma geração anual de 31,5 milhões de toneladas. Jáos relatórios de 1988, 1990 e 1992 não fazem referência aos RCD, suscitando emespecialistas opiniões de que não se consideravam esses resíduos como parte dosresíduos sólidos urbanos. Os RCD só voltaram a ser analisados no relatório de 1996,traçando-se uma estimativa de geração nacional de 136 milhões de toneladas, o queprovocou reações. A C&D Industry (Indústria de Construção e Demolição), junção dasempresas processadoras desses resíduos, vem travando uma acirrada discussão,alertando quanto à subestimação do verdadeiro volume de resíduos gerados naconstrução e demolição por desconsiderar os resíduos gerados na construção e reparo deobras viárias e limpeza de terrenos (ÂNGULO, 2000).Apresentam-se, na Tabela 8, valores estimados de geração de RCD em alguns países.ANGULO (2000) salienta que a idade das cidades, tecnologias e materiais empregados46º Congresso Brasileiro do Concreto - ISBN: 85-98576-02-6 V.235
  8. 8. IBRACON - Volume V - Pré-Fabricados em Concreto - Trabalho CBC0238 - pg. V.229 - V.245em cada país, e outros fatores acima mencionados, com relação à participação dos RCDno total de RSU, devem ser a causa da imprecisão observada.2.6 Custos da geração de resíduosOs custos com remoção e aterramento dos resíduos estão cada vez mais altos, e isto sedeve basicamente à escassez de locais para disposição e ao aumento das distâncias aserem percorridas. Em São Paulo, a remoção de entulho para distâncias de até 10 kmtem custo aproximado de US$9.00 por tonelada, e de 10 km até 20 km, de US$10.00 portonelada. No total, são 150 mil toneladas por mês de entulho e 20 mil viagens decaminhão para que se possa removê-los. Calcula-se que a despesa mensal gerada aoscofres do município seja da ordem de US$1,4 milhões (ZORDAN, 1997);(CONSTRUÇÃO, 1996). Na Tabela 9 são apresentados dados de custo de gerenciamentode resíduos em alguns municípios brasileiros. Tabela 8 - Estimativa de geração de RCD em diferentes países Países Quantidade (kg/hab) Observações Suécia 136-680 1996 Holanda 820-1300 Estados unidos 463-584 1996 Inglaterra 880-1120 1995, 1996. Bélgica 735-3359 1990, 1992. Dinamarca 440-2010 Itália 600-690 Alemanha 963-3658 1994, 1996. Japão 785 1995 Portugal 325 Exclui solos Brasil 230-660 Algumas cidades Fonte: ANGULO (2000) Tabela 9 – Custos com o gerenciamento de resíduos de municípios brasileiros Município Custo (US$/ton) Belo Horizonte-MG 7.92 São José dos Campos-SP 10.66 Ribeirão Preto-SP 5.37 São José do Rio Preto-SP 11.38 Fonte: LEITE (2001)3 Materiais e métodos3.1 MateriaisNeste trabalho foram utilizados os seguintes materiais:3.1.1 SoloUtilizou-se o solo A4 de Ilha Solteira, cujas características geotécnicas se assemelham àsdos solos encontrados na Região Oeste do Estado de São Paulo.3.1.2 CimentoFoi utilizado cimento CP32-II E, da marca Itaú.46º Congresso Brasileiro do Concreto - ISBN: 85-98576-02-6 V.236
  9. 9. IBRACON - Volume V - Pré-Fabricados em Concreto - Trabalho CBC0238 - pg. V.229 - V.2453.1.3 ÁguaUtilizou-se a água potável proveniente da rede pública de abastecimento.3.1.4 ResíduoForam utilizados resíduos de argamassa de cimento coletados em fabricas de artefatosde cimento na cidade de Ilha Solteira.3.2 MétodosForam estudadas dosagens compostas por solo natural, solo mais 20% de resíduo e solomais 40% de resíduo. Foram utilizados três teores de cimento (6%, 8% e 10%),moldando-se corpos-de-prova cilíndricos para ruptura aos 07, 28, 56 e 120 dias e corpos-de-prova confeccionados a partir de tijolos para ruptura aos 07 dias.Os tijolos, medindo 23,0 cm de comprimento, 11,0 cm de largura e 5,0 cm de altura, foramproduzidos em uma prensa manual, controlando-se de forma rigorosa a massa dosmateriais a serem colocados na forma e os teores de cimento e de umidade.Os corpos-de-prova confeccionados com tijolos foram curados de acordo com asprescrições da NBR-8491 (Tijolos maciços de solo-cimento) e os ensaios de resistência àcompressão simples e de absorção foram realizados no sétimo dia de cura, seguindo-seas prescrições da NBR-8492 (Tijolo de solo-cimento – Determinação da resistência àcompressão e da absorção d’água).Os ensaios para a caracterização do solo e das misturas, compreendendo preparação deamostras, determinação de massas unitárias, limites de consistência, análisegranulométrica e compactação foram realizados em conformidade com as normastécnicas brasileiras pertinentes.O ensaio de retração linear foi realizado segundo as prescrições do CEPED (1999). Portratar-se de um procedimento empírico, alguns cuidados foram tomados visando um maiorcontrole com relação à consistência da massa, de modo a se obter informações confiáveisa respeito da tendência de comportamento do solo e das misturas de solo com resíduo.4 Resultados4.1 Composição granulométricaApresenta-se na Tabela 10 e na Figura 01 os resultados obtidos no ensaio de análisegranulométrica. Tabela 10 – Composição granulométrica Material Argila (%) Silte (%) Areia fina (%) Areia média (%) Areia grossa (%) Pedregulho Solo natural 22,0 18,0 59,7 0,3 0,0 0,0Solo + 20% de resíduo 17,1 11,9 56,0 13,5 1,5 0,0Solo + 40% de Resíduo 14,4 10,6 52,1 20,7 2,2 0 Resíduo 1,2 2,0 23,5 67 5,6 0,746º Congresso Brasileiro do Concreto - ISBN: 85-98576-02-6 V.237
  10. 10. IBRACON - Volume V - Pré-Fabricados em Concreto - Trabalho CBC0238 - pg. V.229 - V.245 100 90 P e r c e n ta g e m q u e P a s s a ( % ) 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0,001 0,01 0,1 1 10 Diâmetro dos Grãos (mm) Solo Natural Solo + 20% de resíduo Solo + 40% de resíduo Resíduo Figura 01 – Curva granulométrica das misturas4.2 CompactaçãoNa Tabela 11 e nas Figuras 02 a 04 são apresentados os valores obtidos no ensaio decompactação. Tabela 11 – Umidade ótima e massa específica aparente seca máxima Massa específica unitária Traço Umidade Ótima (%) aparente seca máxima (g/cm³) Solo natural 12,7 1,886 Solo + 6% de cimento 13,0 1,870 Solo + 8% de cimento 13,0 1,880 Solo+ 10% de cimento 13,0 1,886 Solo+ 6% de cimento+ 20% de resíduo 11,7 1,915 Solo+ 8% de cimento+ 20% de resíduo 11,4 1,910 Solo+ 10% de cimento+ 20% de resíduo 11,4 1,920 Solo+ 6% de cimento+ 40% de resíduo 11,1 1,950 Solo+ 8% de cimento+ 40% de resíduo 11,1 1,945 Solo+ 10% de cimento+ 40% de resíduo 11,3 1,95546º Congresso Brasileiro do Concreto - ISBN: 85-98576-02-6 V.238
  11. 11. IBRACON - Volume V - Pré-Fabricados em Concreto - Trabalho CBC0238 - pg. V.229 - V.245 2,00 1,95 M a s s a E s p e c ífic a S e c a ( ρ d) 1,90 1,85 1,80 1,75 1,70 1,65 1,60 0 5 10 15 20 25 30 Umidade (%) Solo 6% de cimento Solo + 20% de resíduo + 6% de cimento Solo + 40% de resíduo + 6% cimento Figura 02 – Curvas de compactação das misturas com 6% de cimento 2,00 M a s s a E s p e c ífic a S e c a ( ρ d) 1,95 1,90 1,85 1,80 1,75 1,70 1,65 1,60 0 5 10 15 20 25 30 Umidade (%) Solo + 8% de cimento Solo + 20% de resíduo + 8 % de cimento Solo + 40% de resíduo + 8% de cimento Figura 03 – Curvas de compactação das misturas com 8% de cimento 2,00 M a s s a E s p e c ífic a S e c a ( ρ d) 1,95 1,90 1,85 1,80 1,75 1,70 1,65 1,60 0 5 10 15 20 25 30 Umidade (%) Solo + 10% de cimento Solo + 20% de resíduo + 10% de cimento Solo + 40% de resíduo + 10% de cimento Figura 04 – Curva de compactação das misturas com 10% de cimento46º Congresso Brasileiro do Concreto - ISBN: 85-98576-02-6 V.239
  12. 12. IBRACON - Volume V - Pré-Fabricados em Concreto - Trabalho CBC0238 - pg. V.229 - V.2454.3 Limites de consistência e retração linearOs limites de consistência e os valores de retração linear são apresentados na Tabela 12. Tabela 12 – Limites de consistência e retração linear. Limite de Índice de Retração Linear Limite de Material Plasticidade (%) Plasticidade (cm) Liquidez (%) (%) Solo natural 27,7 18,3 9,4 24,0 Solo + 20% de resíduo 23,6 16,1 7,5 14,7 Solo+ 40% de resíduo 22,5 15,6 6,9 9,24.4 Resistência à compressão e absorção dos tijolosNa Tabela 13 são apresentados os valores de resistência à compressão e de absorçãodos tijolos. Tabela 13 – Resistência à compressão e absorção dos tijolos Resistência à compressão Menor valor individual Absorção Traço média (MPa) (MPa) (%) Solo + 6% de cimento 1,62 1,00 17,5 Solo + 8% de cimento 2,31 1,58 17,2 Solo+ 10% de cimento 2,69 2,01 17,0Solo+ 6% de cimento+ 20% de resíduo 2,17 1,70 17,2Solo+ 8% de cimento+ 20% de resíduo 2,77 2,14 16,8Solo+ 10% de cimento+ 20% de resíduo 3,25 2,77 16,4Solo+ 6% de cimento+ 40% de resíduo 3,23 2,50 12,9Solo+ 8% de cimento+ 40% de resíduo 3,72 2,91 12,6Solo+ 10% de cimento+ 40% de resíduo 4,12 3,32 12,44.5 Resistência à compressão dos corpos-de-prova cilíndricosSão apresentados na Tabela 14 os resultados obtidos nos ensaios de resistência àcompressão simples realizados com os corpos-de-prova cilíndricos. Tabela 14 – Resistência à compressão simples dos corpos-de-prova cilíndricos Resistência à compressão simples (MPa) Traço 07 dias 28 dias 56 dias 120 dias Solo + 6% de cimento 2,84 3,52 4,15 4,8 Solo + 8% de cimento 3,25 4,73 5,17 6,26 Solo+ 10% de cimento 3,45 5,42 6,00 7,27 Solo+ 6% de cimento+ 20% de resíduo 3,50 5,68 6,16 6,92 Solo+ 8% de cimento+ 20% de resíduo 3,60 6,70 7,14 7,69 Solo+ 10% de cimento+ 20% de resíduo 3,82 7,42 8,05 8,37 Solo+ 6% de cimento+ 40% de resíduo 3,67 6,45 7,05 7,55 Solo+ 8% de cimento+ 40% de resíduo 3,85 7,91 8,59 9,25 Solo+ 10% de cimento+ 40% de resíduo 4,36 8,53 9,18 9,7546º Congresso Brasileiro do Concreto - ISBN: 85-98576-02-6 V.240
  13. 13. IBRACON - Volume V - Pré-Fabricados em Concreto - Trabalho CBC0238 - pg. V.229 - V.2455. DiscussãoForam realizados ensaios para se determinar a composição granulométrica do solonatural e das composições com resíduo. Observa-se na Tabela 10 que a composição dosolo com 40% de resíduo, em relação à massa do solo, resultou numa distribuiçãogranulométrica bastante próxima daquela considerada ideal para a produção do solo-cimento, com a seguinte distribuição: 14,4% de argila; 10,6% de silte; 52,1% de areia fina;20,7% de areia média; e 2,2% de areia grossa. Tem-se, então, 75% de areia e 25% dafração silte mais argila, sendo esses resultados bastante positivos.Com relação à umidade ótima obtida nos ensaios de compactação, observa-se que emtodas as composições analisadas houve uma pequena redução em função do incrementodos resíduos. Nas composições com 6% de cimento, obteve-se umidade ótima de 13%para o solo natural, de 11,7% para o solo com 20% de resíduo e de 11,1% para o solocom 40% de resíduo. É interessante observar que a adição de cimento ao solo tende aaumentar o valor da umidade ótima da mistura, o que de fato pode ser observado para osolo natural, em que o valor da umidade ótima variou de 12,7% (solo natural) para 13%.Observa-se, contudo que a adição do resíduo em estudo reduziu o valor da umidadeótima, sendo isto positivo para as propriedades do solo, como limites de consistência emassa específica, que estão diretamente relacionadas com a qualidade do solo-cimento.Nota-se na Tabela 11 que a massa específica unitária aparente seca máxima aumentaem função do aumento da quantidade de resíduo e de cimento incorporados ao solo,variando de 18,8 kN/m3 para 19,5 kN/m3. Certamente, quanto mais pesado, maiscompacto será o material e isto terá influência positiva na resistência à compressãosimples e na absorção de umidade.Com relação aos limites de consistência, comparando-se o solo natural com a mistura desolo mais 40% de resíduo, nota-se na Tabela 12 que o valor do limite de liquidez diminuiude 27,7% para 22,5%. Já o limite de plasticidade diminuiu de 18,3% para 15,6%. Estesresultados são bastante positivos e podem ser decisivos para a melhoria da qualidade dosolo-cimento. Em particular, no caso de se trabalhar com o solo-cimento plástico, aredução do limite de liquidez indica que pode haver possibilidade de redução da água deamassamento necessária à homogeneização em betoneira, reduzindo-se o fator a/c,sendo isto bastante desejável.Com relação ao ensaio de retração, observa-se ainda na Tabela 12 que os valoresdiminuíram consideravelmente com o acréscimo do resíduo.Foram realizados ensaios de resistência à compressão simples utilizando-se corpos-de-prova cilíndricos e tijolos. No ensaio com corpos-de-prova cilíndricos, Tabela 14, osresultados mostram que houve aumento considerável da resistência à compressãosimples em função do aumento a quantidade de resíduo. Observa-se também que ocorreacréscimo de resistência com o aumento do tempo de cura. Os valores obtidos revelamque os corpos-de-prova com 10% de cimento e sem resíduo tiveram resistência médiasemelhante à dos corpos-de-prova com apenas 6% de cimento e 20% de resíduo,indicando haver possibilidade de redução no consumo de cimento. Os corpos-de-provamoldados com 6% de cimento e 40% de resíduo tiveram valores superiores de resistênciaem todas as idades quando comparados aos corpos-de-prova com 10% de cimento e semresíduo. Com relação aos tijolos, verificou-se que todos os traços atenderam a NBR-8492quanto à absorção, já que a norma especifica valor máximo de 20%. Nota-se decréscimosconsideráveis nos valores de absorção conforme se adiciona maiores quantidades deresíduo. Quanto à resistência à compressão simples, os dois primeiros traços (solo + 6%de cimento e solo + 8% de cimento), conforme se observa na Tabela 13, não atenderamàs prescrições da NBR 8492. Esta norma prescreve que o valor médio deve ser maior ouigual a 2,0 MPa aos 07 dias e que, no cálculo da média, apenas um dos valores46º Congresso Brasileiro do Concreto - ISBN: 85-98576-02-6 V.241
  14. 14. IBRACON - Volume V - Pré-Fabricados em Concreto - Trabalho CBC0238 - pg. V.229 - V.245individuais pode ter resistência inferior a 2,0 MPa, desde que seja igual ou superior a 1,7MPa. Observa-se ainda na Tabela 13, que todos os corpos-de-prova com adição doresíduo atenderam aos requisitos mínimos das normas brasileiras, mostrando ainda, aocorrência de ganhos consideráveis de resistência com o aumento no teor de resíduo.Assim, a adição do resíduo propiciou melhores condições para o atendimento dasespecificações de norma. Isto significa haver possibilidade real de redução na quantidadede cimento necessária para estabilizar o material e, conseqüentemente, reduzir o seucusto de produção, além de contribuir no sentido de se reduzir o volume de material a serdescartado. E isto, certamente, terá maiores reflexos na economia das cidades, poisreduzirá despesas com transporte e remoção de entulhos, muitas vezes lançados emlocais inadequados. Ademais, haverá redução também das despesas decorrentes deproblemas de saúde pública, pois muitas vezes os materiais descartados pelasconstruções acabam sendo lançados em locais clandestinos, terrenos baldios, ruas depouca circulação localizadas nas periferias e até mesmo em locais próximos a córregos erios. Tudo isso conduz à formação de bolsões de lixo que, entre outras coisas, provocamassoreamentos e entupimentos nas redes de água pluvial. Esses fatores aliados àimpermeabilização dos solos urbanos causam enchentes e prejuízos de toda ordem,acúmulo de lixo e água, formando ambientes propícios à proliferação de insetos eroedores transmissores de doenças.Esse assunto já deveria estar na pauta das administrações municipais, pois a partir dejulho de 2004, de acordo com a resolução 307 do CONAMA - Conselho Nacional do MeioAmbiente, as prefeituras estarão proibidas de receber os RCD em aterros sanitários.Cada município, portanto, deverá possuir algum planejamento que vise o gerenciamentodas questões ligadas à destinação dos resíduos de construção.Para finalizar, além de todas as vantagens técnicas e redução de custos diretos eindiretos, não se pode deixar de discutir a enorme contribuição que o aproveitamento dosresíduos de construção pode trazer para a preservação ambiental. Além das vantagenseconômicas, a fabricação dos tijolos prensados de solo-cimento não requer nenhum tipoou processo de cozimento, no qual se consomem grandes quantidades de madeira ou deoutros combustíveis, como é o caso dos tijolos de barro cozido, produzidos em olarias edos tijolos de oito furos produzidos em cerâmicas. Obviamente, serão necessáriosestudos e gerenciamento que favoreçam a coleta dos resíduos e o reaproveitamento dosentulhos. A exemplo da coleta seletiva, hoje praticada com o lixo doméstico, alternativasprecisam ser urgentemente investigadas. O primeiro passo pode ser a conscientizaçãodos construtores e do pessoal que trabalha nas construções, por meio da incorporação deprocessos de seleção, em vez da prática de se acumular os entulhos em algum espaçodo canteiro, sem qualquer controle ou planejamento ou visualização de seu valor eimportância. Pode-se mesmo vislumbrar a fabricação de equipamentos apropriados paracoleta, seleção e tratamento dos resíduos, gerando emprego e renda, formando valoreséticos e de respeito à natureza e valorizando esse material que pode ter uma destinaçãonobre.6. ConclusõesEm vista das discussões apresentadas e dos resultados obtidos, conclui-se:- Os resíduos de argamassa de cimento são uma excelente alternativa para melhorar ascaracterísticas dos solos, visando a sua aplicação na produção de tijolos de solo-cimento;- A adição dos resíduos possibilitou melhores condições para se produzir tijolos comqualidade e pode significar redução no consumo de cimento;- Os tijolos produzidos com a adição do resíduo de argamassa de cimento tiveram suaspropriedades mecânicas melhoradas e todos atenderam aos requisitos mínimosestabelecidos pelas normas brasileiras;46º Congresso Brasileiro do Concreto - ISBN: 85-98576-02-6 V.242
  15. 15. IBRACON - Volume V - Pré-Fabricados em Concreto - Trabalho CBC0238 - pg. V.229 - V.245- A fabricação de tijolos de solo-cimento é uma prática ecologicamente correta, poisdispensa o processo de cozimento, preservando o meio-ambiente.- O aproveitamento dos resíduos pode contribuir no sentido de diminuir o enorme volumede material que, após ser rejeitado pelas obras, acaba muitas vezes sendo descartado deforma inadequada, prejudicando a natureza.7 ReferênciasAGOPYAN, V. e JOHN, V. M. Reciclagem de resíduos da construção. EscolaPolitécnica da Universidade de São Paulo. São Paulo-SP, 2001. 13p.ALTHEMAM, D. Avaliação da durabilidade de concretos confeccionados comentulho de construção civil. Relatório final de Iniciação Científica apresentado aFAPESP. UNICAMP, Campinas, 2002, 102p.ANGULO, S. C. Variabilidade de agregados graúdos de resíduos de construção edemolição reciclados. Dissertação (Mestrado) – Escola Politécnica, Universidade deSão Paulo. São Paulo-SP, 2000. 155p.ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE CIMENTO PORTLAND - ABCP. Solo-cimento nahabitação popular. São Paulo-SP, 1987. ABCP, 2.a edição, EC-4, 14p.ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE CIMENTO PORTLAND - ABCP. Dosagem dasmisturas de solo-cimento: normas de dosagem e métodos de ensaio. São Paulo-SP,1999. ABCP, ET-35, 51p.ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 8491: Tijolo maciço desolo-cimento. Rio de Janeiro, 1984. 4p.ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 8492: Tijolo maciço desolo-cimento – Determinação da resistência à compressão e da absorção d’ água.Rio de Janeiro, 1984. 5p.BRITO FILHO, J. Cidades versus entulho. In: II Seminário do desenvolvimentosustentável e a reciclagem na construção civil, São Paulo, 1999.p 56 - 67.CEPED – CENTRO DE PESQUISAS E DESENVOLVIMENTO. Manual de construçãocom solo-cimento. Camaçari-BA, 1999. 147p. CEPED/ABCP.CLINTON, W.J. Federal acquisition, recycling and waste prevention (Executive order12873 of october 20, 1993). Federal Register, Vol.58, n.º 203, Presidential Documents,p.54911-54919.CONSTRUÇÃO. Do caos à solução. São Paulo: Pini. n. 2505, p. 4-7, fev. 1996.JARDIM, N. S. Lixo municipal: manual de gerenciamento integrado. São Paulo-SP,1995. (publicação IPT 2163)JOHN, V.M. Reciclagem de resíduos na construção civil – contribuição àmetodologia de pesquisa e desenvolvimento. Tese-Escola Politécnica, Universidadede São Paulo. São Paulo-SP, 2000. 102p.JOHN, V.M. Panorâmica sobre a reciclagem de resíduos na construção civil. In: IISeminário – Desenvolvimento Sustentável e a Reciclagem na Construção Civil.IBRACON, Comitê Técnico CT 206, Meio Ambiente. Anais. São Paulo, 1999.46º Congresso Brasileiro do Concreto - ISBN: 85-98576-02-6 V.243
  16. 16. IBRACON - Volume V - Pré-Fabricados em Concreto - Trabalho CBC0238 - pg. V.229 - V.245JOHN, V. M. Aproveitamento de resíduos como materiais de construção.Reciclagem de entulho para produção de materiais de construção. p.28-45. EDUFBA– Projeto entulho bom. Salvador-BA, 2001.KASAI, Y. Barriers to the reuse of construction by products and the use of recycledaggregate in concrete in Japan. In: Use of recycled concrete aggregate. DHIR,HENDERSON & LIMBACHIYA eds. Tomas Telford, 1998 p. 433-444LEVY, S. M. Reciclagem do entulho da construção civil, para utilização comoagregado para argamassas e concretos. Dissertação (Mestrado) – Escola Politécnicada Universidade de São Paulo. São Paulo, 1997. 147p.LIMA, F. B. e VIEIRA, G. L. Blocos de concreto produzidos com entulho daconstrução civil. In: Congresso Brasileiro do Concreto, 43, 2001, Foz do Iguaçu.CDROM. Foz do Iguaçu: Instituto Brasileiro do Concreto, 2001.LIMA, J. A. R.; SILVA, L. F. E. Utilização e normalização de resíduo de construçãoreciclado no Brasil. In: Simpósio Internacional de qualidade Ambiental – Gerenciamentode resíduos e Certificação ambiental. Anais. Porto Alegre: PUCRS, 1998. p.169-171.MATOS, G.; WAGNER, L. Consumption of materials in the United States 1900 –1995. US Geological Survey, 1999, 9p.OLIVEIRA, M. J. E. Materiais descartados pelas obras de construção civil: Estudodos resíduos de concreto para reciclagem. Rio Claro-SP, 2002. Tese de doutorado,instituto de Geociências e Ciências Exatas – UNESP, 191p.OLIVEIRA, M.J.E.; ASSIS, C.S. Estudo de resíduo de concreto para reciclagem. . In:Congresso Brasileiro do Concreto, 43, 2001, Foz do Iguaçu. CDROM. Foz do Iguaçu:Instituto Brasileiro do Concreto, 2001.PENG, Chun-Li; SCORPIO, D. E.; KIBERT, C. J. Strategies for successful constructionand demolition waste recycling operations. Construction Management and Economics,n.15, p 49-58, 1997.PINTO, C.S. Evolução das pesquisas de laboratório sobre o solo-cimento. SãoPaulo, 1980, 4.ª Ed. ABCP, 22p.PINTO, T. P. Utilização de resíduos de construção – Estudo em argamassas.Dissertação de Mestrado, Escola de Engenharia de São Carlos – USP, 1986.PINTO, T.P. Metodologia para a gestão diferenciada de resíduos sólidos daconstrução urbana. Tese (Doutorado) – Escola Politécnica, Universidade de São Paulo.São Paulo, 1999. 189p.PORTLAND CEMENT ASSOCIATION – PCA. Soil-Cement Construction handbook.Illinois, 1969. 42p.TÉCHNE. Números do desperdício. Editora Pini, ed. 53 p. 30-33. São Paulo, 2001.XAVIER, L. L e ROCHA, J. C. Diagnóstico do resíduo da construção civil – início docaminho para o suo potencial do entulho. IV Seminário Desenvolvimento Sustentável ea Reciclagem na Construção Civil: materiais reciclados e suas aplicações, p. 57 – 63. SãoPaulo, 2001.ZORDAN, S. E. A Utilização do entulho como agregado na confecção do concreto.Dissertação de Mestrado, UNICAMP, Campinas, 1997, 140p.46º Congresso Brasileiro do Concreto - ISBN: 85-98576-02-6 V.244
  17. 17. IBRACON - Volume V - Pré-Fabricados em Concreto - Trabalho CBC0238 - pg. V.229 - V.245AgradecimentosA todos que contribuíram para a realização deste trabalho, em especial à FAPESP pelaconcessão do auxílio à pesquisa.46º Congresso Brasileiro do Concreto - ISBN: 85-98576-02-6 V.245

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