curso rapido de estruturas

UNIVERSIDADE FEEVALE
JEISON FELTES
ÁGUA RESIDUAL DA LAVAGEM DE CAMINHÕES BETONEIRA PARA
PRODUÇÃO DE NOVOS CONCRETOS: DESENVOLVIMENTO DE TANQUES
PARA COLETA E DECANTAÇÃO
Novo Hamburgo
2018

JEISON FELTES
ÁGUA RESIDUAL DA LAVAGEM DE CAMINHÕES BETONEIRA PARA
PRODUÇÃO DE NOVOS CONCRETOS: DESENVOLVIMENTO DE TANQUES
PARA COLETA E DECANTAÇÃO
Trabalho de Conclusão de Curso
apresentado para requisito parcial à
obtenção do grau de Bacharel em
Engenharia Civil pela Universidade
Feevale.
Orientador: Professor Me. Vinícius de Kayser Ortolan
Co-orientadora: Professora Me. Daiana Cristina Metz Arnold
Novo Hamburgo
2018

JEISON FELTES
Trabalho de Conclusão do Curso de Engenharia Civil, com o título “Água
residual da lavagem de caminhões betoneira para produção de novos concretos:
Desenvolvimento de tanques para coleta e decantação”, submetido ao corpo docente
da Universidade Feevale, como requisito necessário para obtenção do Grau de
Bacharel em Engenharia Civil.
Aprovado por:
_________________________
Professor Me. Vinícius de Kayser Ortolan
Professor Orientador
_________________________
Professor Dr. Alexandre Silva de Vargas
Banca examinadora
_________________________
Professor Me. Eduardo Polesello
Banca examinadora
Novo Hamburgo, novembro de 2018.

AGRADECIMENTOS
Primeiramente e sobretudo, agradeço a Deus por ter concedido mais essa
oportunidade em minha vida, por ter colocado os obstáculos nessa jornada e me
fornecido a força necessária para superá-los e amadurecer cada vez mais. Agradeço
por todas as alegrias e momentos especiais vividos.
Aos meus pais Jaime e Leci Feltes, por sempre batalharem por minha
educação e ensino de qualidade, que foi um pilar muito relevante para a graduação.
Aos meus irmãos Jéssica e Víctor Hugo, por estarem sempre ao meu lado e
entenderem muitas vezes que minha ausência em momentos importantes era por um
bem maior. À minha noiva Jéssica Ely, que foi a pessoa mais importante nessa
conquista e que me apoiou incondicionalmente, desde o início, principalmente nos
momentos mais difíceis. Agradeço pela paciência, pelo amor e carinho, pelas palavras
de consolo e por aturar meus momentos de estresse com o TCC, provas, trabalhos,
projetos e prazos.
Ao colega, amigo e cunhado Kelvin Ely, que também fez parte dessa fase da
minha vida, onde trocamos muitas experiências e passamos por muitos desafios em
inúmeras disciplinas, com longos trabalhos e provas.
Ao colega e amigo Marcelo de Melo, que esteve comigo em boa parte da
graduação, dividindo muitas horas de estudo e trabalho. Além disso, foi importante
para o desenvolvimento desse trabalho, por todos os desafios que passamos dentro
do projeto de ensino. Aos colegas Dionimar Kappaun e Vitor Matheus Dutra, os quais
também tive a felicidade de trocar muitas experiências, em sala de aula, na biblioteca
e em grupos de estudo.
Às professoras e orientadoras Adriana Teresinha da Silva Dutra e Daiana
Cristina Metz Arnold pela longa jornada no projeto de ensino Construções Mais
Sustentáveis e pela oportunidade de estágio no Projeto de Inovação, que foi a base
de todo esse trabalho. Pelos momentos de orientação, cobrança de metas e troca de
experiências. Ao professor e orientador Vinícius Kayser Ortolan, por ter aceitado esse
desafio e colaborado muito para um trabalho de qualidade.
À Universidade Feevale por proporcionar as condições e ambientes propícios
de aprendizagem e crescimento. A todos os professores do curso de Engenharia Civil
pelos ensinamentos, paciência, atenção e sabedoria.

RESUMO
A água está se tornando cada vez mais escassa em algumas regiões do planeta. Isso
é causado, sobretudo, pela poluição de mananciais e rios, principalmente através do
setor industrial, com alto consumo e desperdício. A construção civil é um dos ramos
que mais consome água potável, principalmente para a produção de concretos e
argamassas, serviço este que é realizado em grande parte pelas centrais dosadoras
de concreto. Além da utilização na lavagem dos caminhões betoneiras, gerando, com
isto, um resíduo que demanda tratamento preliminar antes da deposição em algum
corpo hídrico, caso contrário, implicará em impactos ao meio ambiente, quando o
tratamento é ineficiente. Buscando minimizar o problema ambiental, surge a
alternativa de reutilização da água residual das centrais de concreto na reincorporação
para a produção de novos concretos. Neste sentido, o presente trabalho trata-se de
um estudo onde foram avaliadas as possibilidades de reutilização desse resíduo em
uma central dosadora de concreto localizada no Vale dos Sinos/RS, através da
elaboração de layout de tanques de coleta e tratamento da água residual a ser
implantado na empresa em estudo. Além disso, foram realizados os ensaios de
caracterização da água residual conforme a NBR 15900-1 (ABNT, 2009) e análise do
concreto no estado fresco, através do ensaio de abatimento de tronco de cone e, no
estado endurecido, por meio da resistência à compressão axial. Assim, verificou-se
que a água residual analisada não atende a todos os requisitos da norma de água de
amassamento em relação às suas características químicas. Os resultados de
resistência à compressão axial obtiveram valores inferiores aos das amostras
referências em todas as idades (7, 14, 28, 63 e 91 dias) e também não atingiram 90%
da resistência do concreto referência, conforme determina a NBR 15900-1 (ABNT,
2009). Esses resultados mostram que os tanques existentes na empresa em estudo
são ineficientes para tratar a água residual da usina de concreto, para que esta seja
incorporada novamente no ciclo de produção de novos concretos. Para isso, foi
elaborado o layout de um sistema de tanques de coleta e decantação para ser
implantado na empresa, afim de possibilitar o reaproveitamento desse resíduo e,
desta forma, reduzir o consumo de água potável.
Palavra-chave: Água residual. Concreto. Reutilização.

ABSTRACT
Water is becoming increasingly scarce in some regions of the planet. This is
caused, above all, by the pollution of springs and rivers, mainly through the industrial
sector, with high consumption and waste. Civil construction is one of the branches that
consumes the most potable water, mainly for the production of concrete and mortars,
a service that is carried out in large part by the concrete metering plants. Besides the
use in the washing of the concrete mixer trucks, generating, with this, a residue that
demands preliminary treatment before the deposition in some body receiver,
otherwise, it will imply in impacts to the environment, when the treatment is inefficient.
In order to minimize the environmental problem, the alternative of reusing the
wastewater from the concrete plants in the reincorporation for the production of new
concretes arises. In this sense, the present work is a study where the possibilities of
reuse of this residue in a concrete metering center located in Vale dos Sinos/RS were
evaluated through the elaboration of layout of collection tanks and treatment of residual
water to be implanted in the company under study. In addition, the characterization
tests of the residual water according to NBR 15900-1 (ABNT, 2009) and the analysis
of the concrete in the fresh state were carried out, by means of the test of truncation
of cone, and in the hardened state, through the resistance to compression axial. Thus,
it was verified that the residual water analyzed does not meet all the requirements of
the standard of kneading water in relation to its chemical characteristics. The axial
compressive strength results were lower than those of the reference samples at all
ages (7, 14, 28, 63 and 91 days) and also did not reach 90% of the reference concrete
strength as determined by NBR 15900-1 (ABNT, 2009). These results show that the
existing tanks in the company under study are inefficient to treat the waste water of the
concrete plant, so that it is incorporated again in the cycle of production of new
concretes. For that, the layout of a system of collection and decantation tanks to be
implanted in the company was elaborated, in order to make possible the reuse of this
residue and, thus, reducing the consumption of drinking water.
Keyword: Residual water. Concrete. Reuse.

LISTA DE FIGURAS
Figura 1 - Fluxograma de avaliação para água de amassamento de concreto.........22
Figura 2 - Decantador horizontal clássico de efluentes, semelhante aos utilizados
pelas centrais dosadoras de concreto.......................................................................26
Figura 3 - Tanques de decantação da central dosadora de concreto analisada por
Malaguti (2016) .........................................................................................................27
Figura 4 - Modelo de processo de decantação da água reciclada de lavagem de
caminhão betoneira...................................................................................................27
Figura 5 - Fluxograma do programa experimental ....................................................29
Figura 6 - Tanques de coleta da água residual existente na Empresa A ..................30
Figura 7 – Pontos das lavagens dos caminhões betoneiras da Empresa A..............31
Figura 8 - Coleta da água residual no tanque de decantação da Empresa A ...........39
Figura 9 - Água residual sendo colocada no caminhão betoneira para a produção do
concreto ....................................................................................................................40
Figura 10 - Tanques de decantação da água residual de lavagem de caminhões
betoneira da Empresa B............................................................................................56
Figura 11 - Tanques de decantação da Empresa C..................................................57
Figura 12 - Tanque de coleta e decantação da água residual da Empresa D...........57
Figura 13 - Tanques de coleta e decantação da água residual da lavagem dos
caminhões betoneira da Empresa E .........................................................................58
Figura 14 - Layout da situação atual da Empresa A..................................................59
Figura 15 – Layout final proposto para a Empresa A ................................................60
Figura 16 - Corte AA dos decantadores ....................................................................61
Figura 17 - Modelo tridimensional do layout..............................................................62

LISTA DE QUADROS
Quadro 1 - Reuniões realizadas com os gestores da Empresa A para coleta de dados,
levantamentos e apresentações................................................................................33
Quadro 2 - Visitas iniciais realizadas na Empresa A .................................................55
Quadro 3 - Resumo do questionário aplicado nas empresas....................................55

LISTA DE TABELAS
Tabela 1 – Quantidade de água utilizada para a lavagem de um caminhão betoneira
..................................................................................................................................20
Tabela 2 - Parâmetros para aprovação da água para ser utilizada na produção de
concreto ....................................................................................................................22
Tabela 3 - Resultado de análise de água residual de diferentes autores..................23
Tabela 4 - Resultados de resistência média à compressão axial do concreto, segundo
Melo (2017) ...............................................................................................................24
Tabela 5 – Centrais dosadoras de concreto onde foram realizadas as visitas..........32
Tabela 6 – Composição do traço de concreto para fck 25 MPa da Empresa A ........34
Tabela 7 - Lista de ensaios de caracterização dos agregados e suas referentes normas
..................................................................................................................................35
Tabela 8 - Resultados dos ensaios de caracterização do agregado miúdo ..............36
Tabela 9 - Resultados dos ensaios de caracterização do agregado graúdo.............37
Tabela 10 - Classes de consistência do concreto .....................................................39
Tabela 11 - Controle de tempo de utilização da água potável para a lavagem dos
caminhões betoneira nos Pontos 1, 2 e 3 da Empresa A..........................................43
Tabela 12 - Quantidade semanal de lavagem de caminhão betoneira na Empresa A
..................................................................................................................................45
Tabela 13 – Controle de lavagem dos caminhões betoneira e consumo de água no
Ponto 1......................................................................................................................45
Tabela 14 - Controle de lavagem dos caminhões betoneira e consumo de água no
Ponto 2......................................................................................................................45
Tabela 15 - Controle de lavagem dos caminhões betoneira e consumo de água no
Ponto 3......................................................................................................................46
Tabela 16 - Resumo do consumo médio de água utilizada mensalmente para a
lavagem dos caminhões betoneiras da Empresa A nos três pontos.........................46
Tabela 17 - Consumo semanal de água potável para a produção de concreto na
Empresa A.................................................................................................................47
Tabela 18 – Resumo do consumo mensal com água potável na Empresa A para a
produção de concreto e a lavagem dos caminhões betoneiras.................................47

Tabela 19 - Comparação entre autores de resultados de consumo de água para a
lavagem de caminhões betoneira em centrais dosadoras de concreto.....................48
Tabela 20 - Resultados da análise da água residual da lavagem dos caminhões
betoneira da Empresa A............................................................................................49
Tabela 21 - Teor máximo de cloreto para água de amassamento de concreto, segundo
a NBR 15900-6 (ABNT, 2009)...................................................................................50
Tabela 22 - Comparação dos resultados obtidos da análise da água residual com
autores ......................................................................................................................51
Tabela 23 - Resultados da análise da água potável da Empresa A ..........................52
Tabela 24 - Resultados do ensaio de abatimento de tronco de cone dos concretos
referência e residual, conforme NBR 7212 (ABNT, 2012).........................................52
Tabela 25 - Volume de consumo de água para a produção e lavagem dos caminhões
betoneira da Empresa A............................................................................................61

LISTA DE GRÁFICOS
Gráfico 1 - Composição granulométrica do agregado miúdo da Empresa A.............36
Gráfico 2 - Composição granulométrica do agregado graúdo da Empresa A ...........38
Gráfico 3 - Consumo médio de água potável para a lavagem de um caminhão
betoneira em cada um dos três pontos de lavagem da Empresa A ..........................44
Gráfico 4 – Percentual do consumo de água para o preparo do concreto e lavagem
dos caminhões betoneira na Empresa A...................................................................48
Gráfico 5 – Resistência média à compressão axial dos corpos de prova de concreto
com a água potável e água residual..........................................................................53

LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
ABCP Associação Brasileira de Cimento Portland
ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas
a/c Água cimento
CaOH2 Hidróxido de cálcio
CP Corpos de prova
ºC Grau Celsius
DMC Dimensão Máxima Característica
fck Resistência característica do concreto à compressão
kg Quilograma
kg/m³ Quilograma por metro cúbico
kN Quilonewton
L Litro
L/s Litro por segundo
m³ Metro cúbico
m³/s Metro cúbico por segundo
mg/L Miligrama por litro
MPa Megapascal
NaOH Hidróxido de sódio
NBR Norma brasileira
NM Norma MERCOSUL
NTU Unidade nefelométrica de turbidez
ONU Organização das Nações Unidas
RS Rio Grande do Sul
s Segundo
SM Standard Methods 22nd Edition

SUMÁRIO
INTRODUÇÃO..........................................................................................................15
1.1 OBJETIVOS....................................................................................................17
1.1.1 Objetivos específicos..........................................................................17
2 CONSUMO DE RECURSOS NATURAIS E A GERAÇÃO DE RESÍDUOS NA
CONSTRUÇÃO CIVIL ...........................................................................................18
2.1 IMPACTOS AMBIENTAIS...............................................................................18
2.2 RESÍDUOS .....................................................................................................19
2.3 USO DE ÁGUA EM CENTRAL DOSADORA DE CONCRETOS....................20
2.3.1 Água residual em central dosadora de concretos............................21
2.3.1.1.1 Interferência da água residual no concreto.................23
2.4 TRATAMENTO DE ÁGUA ..............................................................................25
3 MATERIAIS E MÉTODOS .....................................................................................29
3.1 ETAPA 1 – VISITAS........................................................................................30
3.2 ETAPA 2 – REUNIÕES...................................................................................33
3.3 ETAPA 3 – ÁGUA DE AMASSAMENTO ........................................................33
3.4 ETAPA 4 – ESTUDO DO CONCRETO...........................................................34
3.4.1 Agregados ............................................................................................35
3.4.1.1 Agregado miúdo .........................................................................35
3.4.1.2 Agregado graúdo........................................................................37
3.4.2 Produção do concreto.........................................................................38
3.4.3 Resistência à compressão axial do concreto ...................................40
3.5 ETAPA 5 – ESTUDO DO TANQUE ................................................................41
3.5.1 Elaboração dos layouts.......................................................................41
4 RESULTADOS E DISCUSSÕES...........................................................................43
4.1 CONSUMO DE ÁGUA POTÁVEL E DESCARTE DE ÁGUA RESIDUAL .......43
4.2 ANÁLISE DAS AMOSTRAS DE ÁGUA...........................................................49

4.3 PROPRIEDADES DO CONCRETO................................................................52
4.4 VISITAS ..........................................................................................................54
4.4.1 Visitas em outras empresas ...............................................................55
4.5 LAYOUT..........................................................................................................59
CONCLUSÃO ...........................................................................................................63
SUGESTÕES DE TRABALHOS FUTUROS ............................................................65
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS.........................................................................66
APÊNDICE A ............................................................................................................71

15
INTRODUÇÃO
A água, segundo Tundisi (2009), é essencial para a vida, pois todos os
organismos vivos dependem dela para a sobrevivência. Graziano (2017) afirma que,
com a passagem dos séculos, o aumento populacional e a má administração em
relação ao uso da água foram os responsáveis pela redução da disponibilidade desse
recurso, trazendo muitos problemas de escassez. De acordo com Mancuso (2003), o
abastecimento de recursos hídricos disponíveis foi consumido pela população,
fazendo com que mais de 262 milhões de pessoas, de 26 países, fossem incluídas
em uma classe de área com carência de água. A estimativa da Organização das
Nações Unidas (ONU, 2017) foi que, no ano de 2017, cerca de um bilhão de pessoas
careceram de abastecimento de água suficiente.
De acordo com Philippi Junior (2003) a diversificação das atividades humanas
e o crescimento demográfico da população requerem uma maior atenção em relação
a real necessidade de uso de água para as mais variadas aplicações e, segundo o
autor, uma alternativa que visa enfrentar esse problema é o reuso da água. Conforme
Mancuso (2003), depois que as águas superficiais e dos aquíferos subterrâneos forem
consumidas em sua totalidade, apenas o reaproveitamento e a recirculação serão as
formas de suprimento desse insumo essencial à sobrevivência humana. A reciclagem
desse recurso é descrita por Braga Filho e Mancuso (2003) como sendo “uma
tecnologia desenvolvida em maior ou menor grau, dependendo dos fins a que se
destina a água e de como ela tenha sido usada anteriormente”.
O setor da construção civil está entre os maiores consumidores de água potável
do mundo, principalmente para a produção de concreto. Além disso, também utilizam
esse recurso natural para a lavagem dos caminhões betoneira. Com isso, grande parte
dessa água acaba se tornando um resíduo, com diversos poluentes, que não pode
ser descartada sem um devido tratamento. Algumas centrais dosadoras de concreto,
de maneira geral, não possuem um sistema eficiente capaz de tratar esse efluente
para que esse seja direcionado para algum curso de água. Como é alto o volume de
geração desse resíduo, o descarte correto acaba sendo oneroso para a empresa
(UCKER et al., 2013).
Considerando a problemática enfrentada pelas empresas desse segmento,
buscou-se neste estudo apresentar as diretrizes de implantação de um sistema de

16
tratamento da água residual gerada a partir da lavagem dos caminhões betoneira em
uma usina de concreto da região do Vale do Rio dos Sinos/RS, capaz de coletar, tratar
e transportar a água para a produção de novas matrizes cimentícias.
Inicialmente, foi realizado uma pesquisa, a partir de levantamentos em centrais
dosadoras de concreto da região do Vale do Rio dos Sinos/RS, para analisar quais
delas possuem um sistema de tratamento e reutilização de água, além de verificar
como esse ciclo funcionava. Também foi realizado um levantamento bibliográfico com
a finalidade de obter os subsídios necessários para dar continuidade ao estudo.
Na empresa selecionada para esse trabalho, foram realizadas medições dos
espaços físicos disponíveis e o levantamento dos dados necessários para o
dimensionamento dos tanques de tratamento da água residual. Com base nesses
dados, elaborou-se um layout detalhando a implantação desse sistema.
Para verificar a possibilidade de reuso da água, dosou-se concretos in loco,
com os caminhões betoneiras, utilizando esse resíduo e comparado com o concreto
convencional, com a água potável. Foram moldados corpos de prova para a análise
em relação à resistência final à compressão do concreto. Amostras de água residual
e potável foram coletadas e submetidas a ensaios para verificar as suas
características químicas e físicas, com a finalidade de cumprir com os parâmetros da
norma NBR 15900-1 (ABNT, 2009), documento que estabelece os critérios da água
para a produção de concreto.
Com base nos conceitos de escassez de água potável e de reutilização de água
residual, juntamente com a preocupação em relação ao alto volume consumido deste
recurso no ramo da construção civil, esse estudo analisa a possibilidade de
reaproveitar a água residual de uma central dosadora de concreto. Para a
implementação do projeto, é necessária a construção de tanques cuja função é a
coleta e tratamento dos efluentes. A água que chega ao tanque com resíduos
cimentícios passa pelo processo de decantação e volta a ser utilizada no ciclo de
produção de novos concretos. Esse procedimento busca uma redução considerável
nos impactos ambientais, através da diminuição do consumo de água tratada, recurso
natural esgotável, e do descarte inadequado no meio ambiente.

17
1.1 OBJETIVOS
O objetivo desse estudo é analisar as características químicas e físicas da água
residual de uma central dosadora de concretos, denominada Empresa A, proveniente
da lavagem dos caminhões betoneiras, e elaborar um layout de implantação de
tanques de coleta e tratamento desse resíduo com a finalidade de reutilizá-la no
preparo de novos concretos.
1.1.1 Objetivos específicos
a. Analisar os dados da Empresa A em relação ao consumo e descarte de
água;
b. Verificar as propriedades físicas e químicas da água residual e da água
utilizada pela Empresa A no preparo de concreto.
c. Comparar as propriedades mecânicas entre os concretos dosados com a
água residual e com a água potável;
d. Realizar visitas em empresas da região a fim de observar se possuem
sistema de decantação da água residual e se reutilizam o resíduo na produção de
concreto;
e. Elaborar um layout com tanques de coleta e de tratamento da água
residual.

18
2 CONSUMO DE RECURSOS NATURAIS E A GERAÇÃO DE RESÍDUOS NA
CONSTRUÇÃO CIVIL
A qualidade de vida e a sobrevivência do homem estão ligadas à maneira como
este vive e influencia o equilíbrio natural, que se relaciona com os aspectos que dizem
respeito à sua vida em sociedade. Com isso, a emissão dos resíduos industriais nos
mananciais superficiais, nos esgotos urbanos e nos sistemas de coleta de lixo são os
maiores responsáveis por agravar os problemas ambientais, já que a indústria, muitas
vezes, não descarta seus resíduos com um tratamento eficiente (FONTENELE;
GUIMARÃES; SABIÁ, 2006).
2.1 IMPACTOS AMBIENTAIS
O crescimento populacional e a necessidade de suprir as demandas da
população, principalmente no setor industrial e agrícola, são os responsáveis pela
degradação das fontes de água (TUNDISI, 2009). Su, Miao e Liu (2002) e Babu,
Reddy e Ramana (2018) destacam que a água potável está cada vez mais escassa
em países desenvolvidos e possui um alto custo nos países que buscam o
desenvolvimento. Isso se deve à rápida industrialização e aumento da população.
Além disso, a geração de água residual também está ligada a esses fatores.
De acordo com a Associação Brasileira de Cimento Portland (ABCP, 2013), o
crescimento populacional fomenta o avanço do setor da construção civil, uma vez que
há o aumento das obras de habitação e infraestrutura. Em contrapartida, esse
mercado, de acordo com Helene e Terzian (2001) e Ucker et al. (2013), é um dos
grandes consumidores de recursos naturais, atuando diretamente no meio ambiente,
capaz de gerar impactos ambientais consideráveis e a água é um dos principais
recursos consumidos por esse ramo, pois é essencial para a produção do concreto.
Para atender esta alta demanda, a mudança de cultura dos construtores, com
o emprego de concreto dosado em central houve um aumento dessa produção de
136% entre os anos de 2006 e 2011. No ano de 2012, o Brasil produziu cerca de 51
milhões de m³ deste insumo (ABCP, 2013). Com isso, segundo Mehta e Monteiro
(2014), o concreto é o material mais fabricado no mundo no que se refere a volume e
é um dos mais importantes para este setor.

19
Segundo Paula e Fernandes (2015), as principais atividades de uma central
dosadora de concreto possuem uma demanda considerável de água potável e geram
um volume proporcional de água não potável. Por consequência, essa água residual
gerada, de acordo com Sandrolini e Franzoni (2001), contribui para a degradação do
meio ambiente.
2.2 RESÍDUOS
De acordo com a Lei 12.305 (Brasil, 2010), os resíduos da construção civil
podem ser classificados quanto à origem como industriais, pois são gerados em
processos produtivos de instalações industriais. Quanto às periculosidades são
denominados perigosos, pois oferecem risco à saúde pública e à qualidade ambiental,
entre outros fatores.
Os resíduos gerados a partir da produção de concreto são classificados por
Xuan et al. (2016), como materiais perigosos e corrosivos, e podem causar danos
ambientais se não forem destinados corretamente, devido ao pH elevado e a presença
de metais pesados. As origens principais dos resíduos líquidos gerados nas centrais
dosadoras de concreto, conforme Silva (2014), são os da lavagem interna dos
caminhões betoneiras, a lavagem do pátio da empresa e a devolução de concreto
fresco não utilizado na obra. Além desses, também há os resíduos sólidos,
proveninetes dos corpos de provas de concreto, que são utilizados em ensaios
comprobatórios de resistência à compressão no controle tecnológico do concreto.
Conforme Sealey, Phillips e Hill (2001), os resíduos líquidos das centrais
dosadoras de concreto são compostos principalmente de água, com uma proporção
variável de agregados finos e aditivos químicos e este produto pode ser denominado
como água residual. Esse rejeito é alcalino e perigoso para ser destinado aos aterros
sanitários, tornando uma opção insustentável. Para Paula e Fernandes (2015) e Su,
Miao e Liu (2002), por questões ambientais, a água proveninete de lavagem de
caminhão betoneira das centrais dosadoras de concreto não podem ser descartadas
como efluente, sem passar por algum tipo de tratamento. Além disso, esse processo
torna-se oneroso para a empresa.
Ucker et al. (2013), Chagas et al. (2014), Paula e Ilha (2014), Feltes et al. (2016)
e Melo (2017) apresentam estudos onde um dos meios encontrados é a reutilização

20
da água residual, através do processo de tratamento realizado pela própria central
dosadora de concreto, que busca através de alguns procedimentos, reciclar a água e
reutilizá-la em outras atividades dentro da própria empresa, até mesmo no emprego
de novos concretos.
De acordo com Melo (2017) a reutilização da água residual na fabricação de
concreto, contribui com a redução do consumo de água potável. Além disso, ocorre
uma correta destinação para esse resíduo, reduzindo os danos ambientais.
2.3 USO DE ÁGUA EM CENTRAL DOSADORA DE CONCRETOS
Para Silva e Violin (2013) e Ekolu e Dawneerangen (2010), na produção de 1
m³ de concreto em uma central dosadora de concreto são consumidos
aproximadamente 200 L de água potável, somente como água de amassamento.
Todavia, a quantidade de água utilizada para a lavagem dos caminhões
betoneiras é muito variada, pois depende de alguns fatores, como as condições em
que os veículos estão e como o funcionário realiza a limpeza. A Tabela 1 apresenta o
consumo médio de água utilizada para essa atividade, conforme alguns autores.
Tabela 1 – Quantidade de água utilizada para a lavagem de um caminhão betoneira
Autor Quantidade de água utilizada
Sandrolini e Franzoni (2001) 0,7 a 1,3 m³
Ekolu e Dawneerangen (2010) 0,5 m³
Vieira (2010) 0,8 m³
Tsimas e Zervaki (2011) 1,5 m³
Oliveira et al. (2017) 0,8 m³
Fonte: Elaborado pelo autor (2018)
Observa-se na Tabela 1, variação entre as quantidades de água utilizada para
a lavagem dos caminhões betoneiras, isto se deve a não distinção, por meio dos
autores, qual o tipo de lavagem realizada, podendo ser apenas a limpeza parcial dos
veículos, como a calha e o funil, ou a limpeza total, que envolve todo o caminhão,
inclusive a parte interna do tanque misturador.
Cardoso (2015) declara que o consumo de água potável para a lavagem de
caminhões betoneira é de cerca de 3,2 milhões de m³ ao ano e 10,2 milhões de m³
para a produção de concreto. Souza (2016) complementa que a reutilização de água,
a partir de processos preliminares de tratamento, são passíveis e necessários,

21
entretanto, estes processos são onerosos devido ao sistema de captação e
implantação de redes de distribuição.
Para Ekolu e Dawneerangen (2010), a reciclagem da água residual torna-se
essencial para uma concreteira e fundamental, tanto para a preservação do meio
ambiente quanto para a contribuição econômica da empresa, uma vez que não
necessita de tratamento químico para a reutilização.
2.3.1 Água residual em central dosadora de concretos
A água residual de uma central dosadora de concreto é composta, segundo
Low et al. (2007), por água, agregado com partículas finas e grossas, cimento e
aditivo. Os minerais encontrados nas amostras desse resíduo, de acordo com
Malaguti, Mymrin e Matoski (2017), são os mesmos presentes no cimento e por já
estarem hidratadas, atuam no preenchimento dos vazios, melhorando o
empacotamento e a resistência à compressão. Su, Miao e Liu (2002) destacam que
para a reutilização na produção de matrizes cimentícias, esse resíduo deve estar limpo
e livre de óleo, ácidos, álcalis, matéria orgânica e outras substâncias nocivas ao
concreto.
Estudos promissores realizados por Feltes et al. (2016), Melo (2017), Ekolu e
Dawneerangen (2010), Oliveira et al. (2017) e Tsimas e Zervaki (2011), Chatveera ,
Lertwattanaruk e Makul (2006), Rickert e Grube (2005) comprovam que a reutilização
da água residual proveninete da lavagem dos caminhões betoneiras na produção de
concreto apresentam resultados satisfatórios em relação a qualidade do mesmo.
A reutilização da água residual proveniente da lavagem de caminhões
betoneiras, bem como qualquer tipo de água para produção de concretos, deve
obedecer a uma série de avaliações regidas pela norma ABNT NBR 15900-1: 2009,
apresentadas Figura 1.

22
Figura 1 - Fluxograma de avaliação para água de amassamento de concreto.
Fonte: Adaptado da NBR 15900-1 (ABNT, 2009)
Como pode ser percebido no fluxograma, a água residual proveniente da
lavagem de caminhões betoneiras deve passar pelo processo de ensaios
preliminares, a fim de verificar se possui algum contaminante, além da aprovação de
cloretos, sulfatos, álcalis e pH. A NBR 15900-1 (ABNT, 2009) ainda apresenta
parâmetros necessários para a aprovação da água a ser utilizada no amassamento
de concreto, conforme apresentados na Tabela 2.
Tabela 2 - Parâmetros para aprovação da água para ser utilizada na produção de concreto
Parâmetro NBR 15900-1
Cloreto (mg/L) <1000
pH ≥5
Sólidos totais (mg/L) <50000
Sulfato (mg/L) <2000
Turbidez (NTU) -
Álcalis (mg/L) <1500
Fonte: NBR 15900-1 (ABNT, 2009)
Caso algum dos parâmetros da NBR 15900-1 (ABNT, 2009) não seja atendido,
a água não pode ser utilizada como água de amassamento em concreto. Na literatura

23
foram encontrados estudos que comprovam que a água de lavagem de caminhão
betoneira pode ser reutilizada para a produção do concreto, conforme pode ser
analisado na Tabela 3.
Tabela 3 - Resultado de análise de água residual de diferentes autores
Parâmetro
Malaguti, Mymrin e Matoski
(2017)
Melo
(2017)
Su, Miao e Liu
(2002)
Cloreto (mg/L) 873 64,2 13,48
pH 13,66 11,64 11,2
Sólidos totais (mg/L) 3.764 2.526 1.530
Sulfato (mg/L) 2.000 55,70 210
Turbidez (NTU) 63.500 3,3 29,3
Álcalis - 3,64 -
Cor aparente - 14 -
Conforme é apresentado na Tabela 3, os estudos realizados com a água
residual em central dosadora de concreto, Malaguti, Mymrin e Matoski (2017), Melo
(2017) e Su, Miao e Liu (2002) apresentam resultados em que o referido resíduo está
de acordo com os critérios estabelecidos pela NBR 15900-1 (ABNT, 2009), descritos
na Tabela 2. Além disso, a análise realizada por Melo (2017) foi de um estudo anterior,
realizado na mesma empresa desse trabalho.
2.3.1.1.1 Interferência da água residual no concreto
A água, segundo Mehta e Monteiro (2014) é importante para agregar
resistência ao concreto. Com isso, a presença de impurezas pode interferir no tempo
de pega do cimento e ocasionar manifestações patológicas, como baixa resistência
do concreto e fissuração, devido aos contaminantes biológicos. Os autores ainda
destacam que para assegurar as propriedades e qualidade do concreto, a resistência
à compressão das amostras com a utilização de água residual deve ser superior a
90% em relação à referência, com água potável.
De acordo com Melo (2017), a água residual reduziu os tempos de início e fim
de pega da pasta de cimento, porém ficaram dentro do limite de 25% estabelecido
pela norma ABNT NBR 15900-1:2009. O autor aponta este fato à quantidade de finos
presente nas amostras. Para o autor, o índice de consistência do concreto produzido
com a água residual foi maior do que o traço referência em quatro das cinco amostras
analisadas, mas se mantiveram dentro da mesma classe de consistência, conforme

24
NBR 7212 (ABNT, 2012). Tsimas e Zervaki (2011) reiteram que o abatimento só é
afetado quando há a presença de aditivos na água de reuso, mesmo que o resíduo
contenha sólidos totais em excesso.
Duarte (2015) afirma que os surfactantes presentes em amostras de água
residual são agentes tensoativos, materiais que pertencem ao grupo dos hidrofóbicos
e hidrofílicos. Quando são misturados ao concreto, concentram-se na interface ar‐
água, sendo responsáveis pela redução da tensão superficial. Isso promove bolhas
de ar microscópicas. Mendes (2016) declara que com essa incorporação de ar, ocorre
um aumento na trabalhabilidade do concreto. Entretanto, a autora declara que há uma
redução na massa específica, nos picos de temperatura na hidratação do cimento,
nas propriedades mecânicas, além de ocorrer um ligeiro retardo no tempo de fim de
pega.
De acordo com Tsimas e Zervaki (2011), a resistência à compressão axial nas
idades iniciais é comprometida. Entretanto, Melo (2017) afirma que, tanto nas
amostras com 7 dias, quanto aos 28, 63 e 91 dias, os resultados apresentados foram
considerados satisfatórios, se mantendo semelhantes à referência, conforme pode ser
observado na Tabela 4.
Tabela 4 - Resultados de resistência média à compressão axial do concreto, segundo Melo
(2017)
Traço 7 dias 14 dias 28 dias 63 dias 91 dias
Referência 20,9 MPa 23,0 MPa 33,0 MPa 38,3 MPa 38,3 MPa
Residual 19,6 MPa 24,1 MPa 32,2 MPa 38,3 MPa 38,2 MPa
Fonte: Melo (2017)
De acordo com Melo (2017), a massa específica do concreto, tanto no estado
fresco quanto no estado endurecido, não é afetada com a incorporação da água
residual, os valores médios obtidos permaneceram próximos aos resultados de
referência. Reis (2017) indica que a reutilização da água residual em novos concretos
é economicamente viável, pois reduz os custos do tratamento desse resíduo e da
captação da água potável. Além disso, a autora apresenta em seu estudo que a
instalação de um sistema de coleta e decantação desse efluente com a finalidade de
reuso para a produção também se torna acessível, dando a empresa um retorno
financeiro.
Os tanques de coleta e decantação da água residual proveniente da lavagem
do tanque misturador, funil e calha dos caminhões betoneiras são necessários, pois

25
segundo Battagin e Battagin (2010) esse efluente necessita de cuidados em relação
ao armazenamento. Esses reservatórios devem ser capazes de sedimentar as
partículas sólidas, facilitando a coleta apenas do líquido do resíduo.
2.4 TRATAMENTO DE ÁGUA
As indústrias brasileiras, de uma maneira geral, funcionam com métodos
ineficientes quanto à preservação ambiental e à falta de programas que tenham como
objetivo a transformação do modo de agir, por parte das empresas, em relação à
eficiência dos processos produtivos e à gestão ambiental (FONTENELE,
GUIMARÃES E SABIÁ, 2006).
Os sistemas de tratamento de água são definidos por Mancuso (2003) como
uma sequência de operações e processos estabelecidos através de características do
líquido a ser tratado, objetivo do tratamento e capacidade de remoção de cada
processo unitário. De acordo com Vianna (1992), para reduzir a quantidade de
partículas sólidas suspensas na água é necessário deixá-las decantar por um
determinado tempo, para que estas sejam sedimentadas no interior do recipiente em
que estão. Essa decantação pode ser simples, a fim de remover os fragmentos
maiores ou por processo químico para retirar os grãos mais finos.
Richter e Azevedo Netto (1991) apontam que os critérios empíricos são as
bases para os projetos de estações de tratamento de água. O dimensionamento dos
decantadores é um exemplo, pois é baseado no tempo de detenção das partículas
sólidas.
Por fim, o resultado do processo de decantação é a água decantada, que é
aquela que está purificada após passar pelo processo de separação das partículas
sólidas, com o auxílio da gravidade, pois o peso específico aparente da partícula é
superior ao da água (VIANNA, 1992).
Nas centrais dosadoras de concreto, segundo Sealey, Phillips e Hill (2001), o
sistema mais comum é o de tanques de decantação, pois não necessita de processos
químicos para separar a água das partículas sólidas. Em estudo de caso, Chagas et
al. (2014) apresentam o sistema denominado Bate Lastro, que é uma sequência de
tanques de decantação. Sendo assim, a água da lavagem dos caminhões betoneiras
acessa os tanques, que são construídos em alvenaria e, através de um sistema de

26
chicanas, passa de uma câmara para outra, deixando no tanque anterior os materiais
sólidos decantados por gravidade. De acordo com Vianna (1992), o mais clássico
sistema de decantadores é o horizontal, conforme pode ser visto na Figura 2.
Figura 2 - Decantador horizontal clássico de efluentes, semelhante aos utilizados pelas
centrais dosadoras de concreto
Fonte: Vianna (1992)
O decantador horizontal apresentado por Vianna (1992) consiste em um tanque
retangular, com zonas de entrada, decantação e saída do efluente. O fundo desse
sistema deve ser ascendente, de modo que as partículas sólidas não cheguem ao
ponto de saída. Entretanto, de acordo com Ucker et al. (2013), no caso das centrais
dosadoras de concreto, o sistema utilizado é semelhante, mas sofre algumas
alterações devido ao processo de limpeza, que deve ser feito com maior frequência,
por causa da quantidade de lodo gerado.
Malaguti (2016) apresenta um estudo de reuso de água e de resíduos gerados
pela lavagem dos caminhões betoneiras em uma central dosadora de concreto. Na
Figura 3 podem ser observados os tanques de decantação analisados pelo autor,
compostos por decantadores semelhantes aos horizontais clássicos, que recebem a
água residual do processo.

27
Figura 3 - Tanques de decantação da central dosadora de concreto analisada por Malaguti
(2016)
Fonte: Malaguti (2016)
O processo de decantação da água residual estudado por Malaguti (2016) é
apresentado esquematicamente na Figura 4. No “Lastro de concreto” é depositada a
água de lavagem dos caminhões betoneiras, que passa por dois decantadores e pela
caixa separadora de óleo. Outras duas caixas fazem parte desse processo, que é a
de resíduo sólido, que recebe o lodo depositado no fundo dos decantadores e a
cisterna de água reciclada, que armazena a água residual tratada.
Figura 4 - Modelo de processo de decantação da água reciclada de lavagem de caminhão
betoneira
Fonte: Adaptado de Malaguti (2016)
Chagas et al. (2014) afirmam que o sistema de tratamento de água é eficiente
e diminui os efeitos nocivos causados pelo descarte de resíduos da lavagem de
caminhão betoneira. Além disso, é economicamente viável, pois reduz o consumo de
água potável nas indústrias concreteiras, pois aplica o conceito de reuso, recolocando
o resíduo tratado novamente no processo produtivo e ainda faz com que a empresa
tenha uma consciência ambiental, em relação às normas referentes ao tratamento

28
desse resíduo. É importante ressaltar que, de acordo com Paula e Ilha (2014), o tipo
de tratamento da água residual de uma indústria concreteira depende muito da
atividade em que esse resíduo tratado será reutilizado, que geralmente é em alguma
operação que não necessite de água potável.
Para centrais dosadoras de concreto que não possuem um sistema eficiente
de tratamento da água residual e não fazem a reutilização desse efluente, pode-se
dizer que estas possuem um ciclo de vida denominado por Sobrinho (2013) como
“berço ao túmulo”. Nesse caso, a empresa é responsável por garantir a
sustentabilidade do produto desde a produção até a geração do resíduo, com seu
tratamento, ou seja, nesse fluxo acontece a geração da água residual nas duas etapas
de lavagem do caminhão betoneira e esse efluente não volta para o ciclo de produção.
Para as centrais dosadoras de concreto que trabalham dessa forma, há um custo para
o tratamento terceirizado do resíduo, conforme salientado por Reis (2017).
Por outro lado, conforme é apresentado por Malaguti (2016) e Ucker et al.
(2013) em estudo de caso, a empresa que realiza o tratamento da água residual dentro
da própria empresa, reutilizando a água reciclada no processo de produção de novos
concretos, reduz os impactos ambientais e os custos com esse tipo de tratamento.
Além disso, esse procedimento é sugerido pela Lei 12.305 (Brasil, 2010), que promove
“o aproveitamento de resíduos, direcionando-os para a sua cadeia produtiva ou para
outras cadeias produtivas”, onde a água residual é redirecionada para a produção de
novos concretos.
Ucker et al. (2013) apresentam a necessidade de realizar uma melhoria no
sistema de descarte de água residual da central dosadora de concreto analisada. Esse
despejo pode trazer diversos riscos e impactos ambientais em áreas próximas da
empresa, como a diminuição da infiltração do solo e o aumento considerável do pH,
mas o principal problema é a contaminação do lençol freático.
Com base nos estudos de Ekolu e Dawneerangen (2010), Ucker et al. (2013),
Feltes et al. (2016), Melo (2017) e Oliveira et al. (2017), que apresentam resultados
satisfatórios quanto à reutilização da água residual proveniente da lavagem dos
caminhões betoneira de centrais dosadoras de concreto e com a falta de tanques de
decantação para o tratamento dessa água residual na empresa em estudo, foi
elaborado o programa experimental desenvolvido no trabalho.

29
3 MATERIAIS E MÉTODOS
O presente trabalho consiste em uma pesquisa de natureza aplicada, com
método científico dedutivo. O objetivo desse estudo é de caráter exploratório e os
procedimentos técnicos utilizados basearam-se em pesquisas bibliográfica e
documental, levantamentos e estudo de caso. As abordagens realizadas foram tanto
qualitativas como quantitativas.
O programa experimental foi dividido em cinco etapas, conforme apresentado
no fluxograma da Figura 5, que compreende as visitas realizadas, reuniões com os
gestores da empresa onde pretende-se aplicar o estudo, análise da água residual,
produção do traço piloto (in loco) e o estudo dos tipos de tanques de coleta e
tratamento de água residual, com a elaboração do layout do sistema de tratamento do
efluente gerado com a produção do concreto.
O trabalho está baseado em um estudo de caso de uma central dosadora de
concreto, localizada na cidade de Novo Hamburgo/RS, que vem enfrentando alguns
problemas ambientais em função da quantidade de água residual gerada através da
lavagem dos caminhões betoneira e da não reutilização desse resíduo, o que também
causa um efeito financeiro negativo para a empresa.
Figura 5 - Fluxograma do programa experimental

30
Com base no programa experimental apresentado, iniciaram-se as visitas à
central dosadora de concreto denominada Empresa A, e em outras quatro centrais da
região do Vale do Rio dos Sinos/RS.
3.1 ETAPA 1 – VISITAS
Para atender ao objetivo específico de analisar os dados da empresa em
relação ao consumo e descarte de água e verificar outras empresas da região, a fim
de observar se possuem sistema de decantação da água residual e se reutilizam o
resíduo na produção de concreto, realizaram-se visitas, que foram divididas em dois
tipos: visitas para estudo no local e visitas em outras empresas.
Em um primeiro momento, foram realizadas quatro visitas na empresa
selecionada para esse estudo (Empresa A), onde foi elaborado o levantamento de
dados sobre a situação atual da mesma. No local, como é apresentado na Figura 6,
já existe um espaço que recebe a água residual gerada, no entanto é insuficiente para
a demanda da empresa e não é feito o reaproveitamento desse resíduo. Nessa área
foram realizadas medidas de dimensões para verificar a possibilidade de implantação
do novo sistema de coleta e tratamento da água residual.
Figura 6 - Tanques de coleta da água residual existente na Empresa A
Fonte: Próprio autor (2018)
Foi realizado um levantamento de dados para verificar a quantidade de água
potável consumida e o volume de resíduo gerado, que serviu de base para a etapa de
dimensionamento dos tanques. Esses dados foram coletados através do
acompanhamento das lavagens dos caminhões betoneira, que ocorreu em seis dias,
com turnos e horários aleatórios. As lavagens acontecem em quatro momentos: na

31
saída do caminhão da usina para a entrega do concreto (Ponto 1), no retorno do
caminhão (Ponto 1) e na lavagem final, que é dividida em duas etapas: lavagem na
rampa da parte inferior (Ponto 2) e lavagem da parte superior (Ponto 3), conforme
Figura 7. Cada um desses locais há uma vazão diferente de água.
Figura 7 – Pontos das lavagens dos caminhões betoneiras da Empresa A
Fonte: Fornecido pela Empresa A (2018)
Diante deste cenário, em cada um desses pontos, encheu-se um recipiente
com capacidade de 100 L de água e o tempo foi controlado. Para descobrir a vazão
naquele ponto, foi utilizada a Equação (1), onde Q é a vazão (m³/s) a ser calculada, V
é o volume (m³) e t é o tempo (s). Esse procedimento foi realizado três vezes em cada
um dos pontos, para se obter a melhor média dos valores encontrados.
𝑸 =
𝑽
𝒕
(𝒎𝟑
/𝒔) (1)
Após a última entrega de concreto realizada pelo caminhão betoneira, é
necessário fazer a lavagem final, para que este seja direcionado à garagem e esteja
pronto e limpo para o próximo dia. Esse processo é realizado em três etapas. Primeiro
é colocado no Ponto 1, onde é adicionado cerca de 2.500 kg de agregado graúdo. O
tanque misturador é acionado e o material inserido faz a limpeza interna. Em seguida
esse material é descartado, com a ajuda de cerca de 200 L de água.
Depois do descarte, o caminhão betoneira segue para o Ponto 2, onde é
posicionado em uma rampa e é realizada a lavagem da parte inferior, retirando todas
as impurezas presentes. Para finalizar o processo de lavagem, o veículo é deslocado
para o Ponto 3, onde é realizada a limpeza final. Nesse local, a cabine, o tanque

32
misturador e as calhas recebem atenção especial para a eliminação do acúmulo de
resíduos.
Com esse levantamento de consumo de água potável para a lavagem dos
caminhões betoneira e os cálculos de consumo de água e geração de água residual
foi possível iniciar o processo de elaboração de layouts. Depois de ser elaborado o
último layout, demarcou-se o local onde devem ser instalados os decantadores e
reservatórios.
Após a demarcação final, foram realizadas manobras com os caminhões da
empresa, simulando o uso dos reservatórios. A carregadeira foi posicionada na parte
frontal e um caminhão betoneira foi colocado no ponto de descarga de cimento, para
analisar a logística quando o sistema for instalado na empresa. A partir disso, houve
a continuidade do estudo com a coleta da água e produção de concreto.
Além disso, visitas técnicas em outras quatro centrais dosadoras de concreto
do Vale do Rio dos Sinos foram importantes para sondar a situação dessas outras
empresas em relação ao sistema de coleta e tratamento da água residual, bem como
observar quais os tipos de sistema de tratamento estão sendo utilizados nesta região.
Os nomes das empresas visitadas foram mantidos em sigilo, porém foram
denominados conforme apresentado na Tabela 5.
Tabela 5 – Centrais dosadoras de concreto onde foram realizadas as visitas
EMPRESA CIDADE
Empresa A Novo Hamburgo/RS
Empresa B Novo Hamburgo/RS
Empresa C Campo Bom/RS
Empresa D São Leopoldo/RS
Empresa E São Leopoldo/RS
Foi elaborado um questionário com perguntas objetivas, apresentado no
Apêndice A, com o propósito de verificar quais empresas utilizavam o sistema de
coleta e decantação da água residual, além de fazer o reuso.
Juntamente com esse questionário, foram realizados registros com imagens
nas centrais dosadoras de concreto e uma observação visual direta, para verificar a
situação da empresa.

33
3.2 ETAPA 2 – REUNIÕES
Outra etapa necessária para atender ao objetivo específico de analisar os
dados da empresa em relação ao consumo e descarte de água, foi a realização de
reuniões com os gestores e o engenheiro da Empresa A. Nesses encontros foram
obtidos informações importantes ao estudo, como o consumo diário e mensal de água
potável, geração, tratamento e descarte da água residual e gastos com o tratamento
atual do resíduo. O Quadro 1 apresenta todas as datas e descrição atividades
discutidas nas reuniões que foram realizadas.
Quadro 1 - Reuniões realizadas com os gestores da Empresa A para coleta de dados,
levantamentos e apresentações
DATA ATIVIDADE
06/07/2017 Reunião com representantes da empresa para coleta de dados iniciais
13/07/2017 Levantamento de dados na empresa, acompanhado pelo engenheiro
10/08/2017 Medições na empresa dos locais disponíveis
16/08/2017 Reunião com engenheiro da empresa, tratando sobre disposição dos tanques
04/10/2017 Reunião para a apresentação dos layouts aos gestores da empresa
29/11/2017 Medição do local, demarcação do espaço dos tanques e ajustes finais dos
layouts
07/12/2017 Apresentação do layout final ao engenheiro da empresa
21/03/2018 Reunião com o engenheiro para definir detalhes sobre a moldagem in loco
Todas as etapas foram definidas nas reuniões, juntamente com os gestores da
empresa, em virtude das necessidades da mesma. À medida em que os layouts eram
apresentados, o engenheiro civil e o responsável solicitavam os ajustes de acordo
com suas carências.
3.3 ETAPA 3 – ÁGUA DE AMASSAMENTO
Para atender ao objetivo específico de verificar as propriedades físicas e
químicas da água residual e da água utilizada pela empresa na produção de concreto
coletou-se amostras desses dois tipos de água, que foram encaminhadas à Central
Analítica da Universidade Feevale.
As duas amostras foram coletadas em frascos de vidro, devidamente
esterilizados, para evitar a contaminação do material coletado. A água residual foi
coletada no tanque de decantação da empresa e água potável diretamente de uma

34
das torneiras, que fica localizada próximo ao Ponto 1, onde é realizada uma das
lavagens do caminhão betoneira.
Os ensaios foram realizados conforme NBR 15900-1 (ABNT, 2009), que
determina o procedimento de coleta das amostras para os ensaios, além das
avaliações preliminares e análises físicas (cor aparente, óleos e graxas, sólidos totais
e turbidez) e químicas (sulfatos, surfactantes, alcalinidade e pH).
3.4 ETAPA 4 – ESTUDO DO CONCRETO
Essa etapa serviu para atender ao objetivo específico de comparar as
propriedades mecânicas entre os concretos dosados com a água residual e com a
água potável. O traço empregado nesse estudo foi o mesmo utilizado comercialmente
pela Empresa A, com fck de 25 MPa. A Tabela 6 apresenta o quantitativo de materiais
que fazem parte da composição do traço e o traço unitário.
Tabela 6 – Composição do traço de concreto para fck 25 MPa da Empresa A
Referência Residual Traço unitário
Volume produzido (m³) 6,5 5,0 -
fck (MPa) 25 25 -
Cimento CP V ARI (kg) 1.592,5 1.225 1
Cinza volante (kg) 520 400 0,33
Agregado graúdo (kg) 5.850 4.500 3,67
Agregado miúdo (kg) 5.883 4.525 3,69
Água (L) 780 600 0,49
Aditivo (L) 13,65 10,5 0,86
Relação a/c 0,49 0,49 -
Fonte: Fornecido pela Empresa A (2018)
Moldaram-se corpos de prova in loco, conforme NBR 5738 (ABNT, 2016),
utilizando o caminhão betoneira para fazer a mistura. Por uma questão de logística da
empresa, o volume de concreto produzido não foi o mesmo, definiu-se gerar dois
traços unitários idênticos, alterando somente o tipo de água empregada. O concreto
utilizado pela empresa, com a água potável, foi denominado “Referência”. Por sua
vez, quando houve a substituição desse insumo pela água residual dos tanques de
decantação, o traço recebeu o nome de “Residual”.
Por questões de logística, os corpos de prova foram confeccionados em dias
diferentes, porém com características semelhantes. O horário e a temperatura

35
ambiente dos dois dias foram anotados. O traço Referência teve início às 16 h e 02
min do dia 12/04/2018, com temperatura de 30°C. Já para o traço Residual a
temperatura estava em 29°C e este teve início às 14 h e 20 min do dia 27/04/2018.
Normalmente as empresas apenas fazem o controle do concreto aos 7 e aos
28 dias. Como esse estudo está propondo uma mudança no sistema de produção de
concreto de uma central dosadora, foi necessário analisar o comportamento da água
residual na mistura ao longo do tempo, verificando o desempenho quanto à resistência
à compressão axial em idades mais avançadas, pois verificou-se em estudos que a
água residual poderia possuir material que pudesse contribuir com o aumento tardio
de resistência do concreto. Para uma análise mais detalhada dos resultados, optou-
se em confeccionar seis corpos de prova para cada uma das idades: 7, 14, 28, 63 e
91 dias.
3.4.1 Agregados
Os agregados miúdo e graúdo utilizados nesse estudo foram fornecidos pela
Empresa A e submetidos aos ensaios de caracterização, como composição
granulométrica, massa unitária e massa específica, conforme apresentados na Tabela
7, com as respectivas normativas.
Tabela 7 - Lista de ensaios de caracterização dos agregados e suas referentes normas
Ensaio Normativa
Coleta dos materiais NBR NM 26 (ABNT, 2009)
Especificação dos agregados NBR 7211 (ABNT, 2009)
Composição granulométrica dos agregados NBR NM 248 (ABNT, 2003)
Massa unitária dos agregados NBR NM 45 (ABNT, 2006)
Massa específica do agregado miúdo NBR NM 52 (ABNT, 2009)
Massa específica do agregado graúdo NBR NM 53 (ABNT, 2009)
3.4.1.1 Agregado miúdo
O agregado miúdo utilizado nesse foi uma areia natural proveniente do Rio
Jacuí/RS e foi coletado na Empresa A. Os ensaios de caracterização foram realizados
no Laboratório de Construção Civil da Universidade Feevale e os resultados são
apresentados na Tabela 8.

36
Tabela 8 - Resultados dos ensaios de caracterização do agregado miúdo
Peneira (mm) Retida (%) Retida Acumulada (%)
9,5 0,36 0,36
6,3 0,43 0,78
4,75 0,54 1,32
2,36 3,01 4,33
1,18 11,96 16,29
0,6 36,55 52,84
0,3 29,73 82,56
0,15 15,63 98,20
<0,15 1,83 100,00
DMC 2,40
Módulo de Finura 2,56
Massa específica (g/cm³) 2,59
Massa unitária (g/cm³) 1,69
A partir do resultado obtido com a composição granulométrica do agregado
miúdo, foi elaborado o Gráfico 1, que também contém as zonas de utilização
estabelecida pela NBR 7211 (ABNT, 2009).
Gráfico 1 - Composição granulométrica do agregado miúdo da Empresa A
A curva do agregado miúdo encontra-se totalmente dentro dos parâmetros
máximo e mínimo da zona utilizável estabelecida pela NBR 7211 (ABNT, 2009). O
módulo de finura deste agregado é de 2,56, permanecendo dentro da zona ótima
estabelecida pela normativa, entre 2,2 e 2,9.
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
150 μm 300 μm 600 μm 1,18 mm 2,36 mm 4,75 mm 6,3 mm 9,5 mm
ZONA UTILIZÁVEL ZONA ÓTIMA AGREGADO MIÚDO

37
Com base nesses resultados, pode-se afirmar que o agregado miúdo utilizado
pela Empresa A atende aos requisitos exigíveis de agregados para a produção de
concreto de cimento Portland, conforme NBR 7211 (ABNT, 2009).
3.4.1.2 Agregado graúdo
O agregado graúdo britado utilizado nesse trabalho é de origem basáltica e foi
fornecido por empresas de britagem da região do Vale dos Sinos/RS. O agregado
graúdo foi submetido aos mesmo ensaios de caracterização que o agregado miúdo.
Os resultados da composição granulométrica, massa específica e massa unitária
deste material é apresentado na Tabela 8.
Tabela 9 - Resultados dos ensaios de caracterização do agregado graúdo
Peneira (mm) Retida (%) Retida Acumulada (%)
25 0,00 0,00
19 1,65 1,65
12,5 34,97 36,62
9,5 49,34 85,97
6,3 13,48 99,45
4,75 0,34 99,79
2,36 0,05 99,83
1,18 0,17 100,00
0,6 0 100,00
0,3 0 100,00
0,15 0 100,00
<0,15 0 100,00
DMC¹ 19,00
Módulo de Finura 6,87
Massa específica (g/cm³) 2,69
Massa unitária (g/cm³ 1,59
Com os resultados obtidos no ensaio de composição granulométrica do
agregado graúdo foi elaborado o Gráfico 2, que contém as zonas granulométricas
estabelecidas pela NBR 7211 (ABNT, 2009).

38
Gráfico 2 - Composição granulométrica do agregado graúdo da Empresa A
Percebe-se que a curva do agregado graúdo encontra-se em sua maior parte
na Zona 9,5/25, exceto pela peneira de 12,5 mm que ficou com uma quantidade
passante um pouco abaixo do que essa zona delimita. Conforme a Tabela 9, a
dimensão máxima característica do agregado graúdo é de 19 mm e o módulo de finura
é 6,87. Com isso, pode-se afirmar que o agregado graúdo utilizado pela Empresa A
atende aos requisitos exigíveis de agregados para a produção de concreto de cimento
Portland, conforme normativa citada.
Após os ensaios de caracterização dos agregados coletados na Empresa A, foi
executada a moldagem in loco.
3.4.2 Produção do concreto
Para atender ao objetivo específico de comparar as propriedades mecânicas
entre os concretos dosados com a água residual e com a água potável, foi necessário
realizar a moldagem in loco, na Empresa A.
Inicialmente, foram moldados 30 corpos de prova (CP’s) com dimensões de 10
cm de diâmetro e 20 cm de altura, conforme norma NBR 5738 (ABNT, 2016) com o
Concreto Referência, produzido com água potável. Nesse caso, o caminhão betoneira
foi posicionado no local para receber os insumos, carregados no tanque misturador
através do ponto de carga. A mistura aconteceu durante cerca de 10 minutos, até ficar
homogênea.
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
2,36 mm 4,75 mm 6,3 mm 9,5 mm 12,5 mm 19 mm 25 mm
Percentual
passante
(%)
Abertura das peneiras
Zona 4,75/12,5 Zona 9,5/25 Zona 19/31,5 Amostra

39
Para analisar o concreto em seu estado fresco, foi realizado o ensaio de
abatimento de tronco de cone com as duas amostras, de acordo com a NBR NM 67
(ABNT, 1998). Os valores encontrados foram comparados com o estabelecido na NBR
7212 (ABNT, 2012) para determinar a classe de consistência do concreto, conforme
a Tabela 10. Em seguida, foram moldados 6 CP’s para cada uma das idades em que
serão analisados quanto a resistência à compressão (7, 14, 28, 63 e 91 dias). Esse
procedimento foi realizado conforme a NBR 5738 (ABNT, 2016).
Tabela 10 - Classes de consistência do concreto
Classe Abatimento (A) - mm
S10 10 ≤ A < 50
S50 50 ≤ A < 100
S100 100 ≤ A < 160
S160 160 ≤ A < 220
Fonte: NBR 7212 (ABNT, 2012)
Para a produção do Concreto Residual utilizou-se a água coletada dos tanques
de decantação da empresa, conforme Figura 8. Para essa coleta foi utilizada uma
bomba d’água. A mangueira foi posicionada no ponto mais distante da entrada do
tanque e cerca de pelo menos 15 cm abaixo do nível, para evitar a presença das
impurezas na amostra. Em seguida, a água residual foi transportada para os
tambores, onde ficou armazenada até o dia da moldagem.
Figura 8 - Coleta da água residual no tanque de decantação da Empresa A
Para a moldagem, a água foi adicionada dentro do tanque misturador do
caminhão betoneira, como pode ser visualizado na Figura 9. Esse processo foi
repetido por três vezes, pois cada um desses recipientes comportava 200 L de água
e para o traço utilizado eram necessários 600 L.

40
Figura 9 - Água residual sendo colocada no caminhão betoneira para a produção do concreto
Com a água residual dentro do caminhão betoneira, este se deslocou até o
ponto de carga para ser carregado com o restante dos agregados. Todos os outros
procedimentos, como mistura de concreto, ensaio de abatimento de tronco de cone,
moldagem e armazenamento dos corpos de provas foram seguidos os mesmos
procedimentos do Concreto Referência. Após 24 h da moldagem, os corpos de prova
foram desmoldados, identificados e transportados até o Laboratório de Construção
Civil da Universidade Feevale, onde foram colocados em cura, em solução de
hidróxido de cálcio, conforme NBR 5738 (ABNT, 2016).
Foram separados em dois tambores de acordo com o tipo de água (potável e
residual) e ficaram submersos até a data de realização dos ensaios de resistência à
compressão axial. Nos dias marcados para a verificação de resistência à compressão,
os corpos de prova foram retirados e transportados com cuidado até o Laboratório de
Técnicas Construtivas da Universidade Feevale para a realização do ensaio.
3.4.3 Resistência à compressão axial do concreto
No estado endurecido, os corpos de prova passaram pelo processo de
preparação e retífica de base após ser retirado da cura. Cada uma das amostras foi
pesada e suas dimensões foram medidas em três pontos, tanto na altura quanto no
diâmetro, com paquímetro digital da marca Digimess, com resolução de 0,01 mm.
Após o processo de medida, foram submetidos ao ensaio mecânico de
resistência à compressão axial, conforme previsto na NBR 5739 (ABNT, 2018). O
equipamento utilizado é da marca Emic e possui capacidade para 2.000 kN, com

41
velocidade de carregamento de 0,45 ± 0,15 MPa/s, apresentando calibração dentro
do prazo previsto pelo Inmetro.
Todos os resultados dos traços “Referência” e “Residual” foram analisados e
comparados, para verificar a eficiência do sistema de tratamento da água residual e
comprovar a reutilização desse resíduo.
3.5 ETAPA 5 – ESTUDO DO TANQUE
A análise dos tipos de tanques foi uma das etapas necessárias para cumprir o
objetivo específico de elaborar um layout com reservatórios de coleta e de tratamento
da água residual. O volume de resíduo gerado foi determinado através do
acompanhamento da lavagem dos caminhões betoneiras da empresa e medido no
tanque de coleta já existente. Para esse volume, foi estimado um valor aproximado,
que serviu de base para o dimensionamento do novo tanque.
Para o dimensionamento do tanque, foram realizadas as visitas (Etapa 1), onde
foi feito um estudo no local, analisando as características particulares da empresa,
juntamente com o responsável técnico designado pela empresa, como a área
disponível para implantar o sistema e o volume de geração de resíduo.
Realizou-se estudo aprofundado na literatura, com autores já citados no item
2.4 deste trabalho, com o foco principal nos tipos de tanques de decantação utilizados
em centrais dosadoras de concreto. Como a empresa não possuía um controle do
consumo de água para a lavagem dos caminhões betoneiras, foi necessário fazer um
levantamento no local para determinação do tempo gasto na lavagem e, a partir da
vazão de água consumida, foi possível calcular o consumo de água potável utilizado
para esse serviço.
3.5.1 Elaboração dos layouts
A elaboração dos layouts é uma sequência das Etapas 1, 2, 3 e 4, que foi
importante para atender ao objetivo específico de elaborar um layout com tanques de
coleta e de tratamento da água residual.
A partir do levantamento de dados da empresa, verificou-se a área disponível
para esse estudo e o volume de água residual gerada. A partir disso, foi realizado o

42
dimensionamento dos tanques de coleta e tratamento da água residual, embasado
em estudo na literatura, apresentado no Capítulo 2.4. Além disso, o projeto baseou-
se em sistemas de tratamento já existentes em empresas desse segmento, que foram
analisadas a partir de visitas técnicas. Com a definição do tipo de tanque necessário
e baseado no dimensionamento, utilizou-se softwares, como o AutoCAD® e
SketchUp®, para a elaboração de quatro layouts. Com a opinião e sugestão do
engenheiro da empresa, os croquis foram melhorados e aprimorados.

43
4 RESULTADOS E DISCUSSÕES
Nesse item, serão apresentados os resultados propostos pelos objetivos
específicos. Além disso, serão comparados com parâmetros de normas técnicas e
discutidos com conclusões de estudos similares de autores encontrados na literatura.
4.1 CONSUMO DE ÁGUA POTÁVEL E DESCARTE DE ÁGUA RESIDUAL
Para atender o objetivo específico de analisar os dados da empresa em relação
ao consumo de água potável e o descarte da água residual, foi necessário fazer um
acompanhamento da produção de concreto e das lavagens dos caminhões
betoneiras, já que a Empresa A não possui esse controle através de hidrômetros.
Para isso, calculou-se a vazão nos três pontos de lavagens já citados na Figura
7 (item 3.1) e os resultados encontrados foram de 0,5495 L/s no Ponto 1, onde ocorre
a produção do concreto, 0,3175 L/s no Ponto 2, onde é feita a lavagem completa do
caminhão no fim do dia e 0,2915 L/s no Ponto 3, onde é finalizada a limpeza dos
veículos. Após isso, foi acompanhado o tempo para lavagem dos caminhões betoneira
nesses pontos. A Tabela 11 apresenta os valores de tempo de utilização do lava jato
nos três pontos.
Tabela 11 - Controle de tempo de utilização da água potável para a lavagem dos caminhões
betoneira nos Pontos 1, 2 e 3 da Empresa A
Controle 1 Controle 2 Controle 3 Controle 4 Controle 5 Média
Ponto 1 183 s 248 s 81 s 211 s 116 s 168 s
Ponto 2 1.042 s 1.170 s 1.143 s - - 1.118 s
Ponto 3 443 s 632 s 525 s - - 533 s
Com o tempo médio de cada ponto, foi calculado, com a Equação 1 (Item 3.1)
o volume de água consumido para a lavagem de um caminhão betoneira em cada um
dos três pontos. Os resultados são apresentados no Gráfico 3.

44
Gráfico 3 - Consumo médio de água potável para a lavagem de um caminhão betoneira em
cada um dos três pontos de lavagem da Empresa A
Como pode ser visto no Gráfico 3, o Ponto 2 é o que mais consome água
(354,965 L). Esse volume consumido pode estar ligado ao tipo de lavagem executada
nesse local, pois é nele que o caminhão betoneira é lavado por completo, com o uso
de produtos químicos para a retirada de graxa e resíduos cimentícios ainda presentes
nas partes do veículo.
Além do cálculo de consumo de água potável para a lavagem dos caminhões
betoneiras nos três pontos, foi feita uma análise, através do controle de produção da
Empresa A, a fim de descobrir o volume médio gasto de água para essa atividade.
Para isso, a empresa disponibilizou a planilha de produção do mês de fevereiro de
2018. O volume produzido nesse mês está próximo a média mensal da Empresa A
para o ano de 2018, pelo fato de que a empresa cumpriu expediente em todos os dias,
desconsiderando os feriados existentes.
Na planilha de produção foi verificado para cada dia do mês, quantos
caminhões foram utilizados e quantas vezes este passou pelo processo de lavagem
durante a produção de concreto (Ponto 1) e pela quantidade de veículos utilizados
verificou-se o número de lavagens finais (Pontos 2 e 3), conforme detalhado
semanalmente pela Tabela 12, para o referido mês.
92,316 L
354,965 L
155,370 L
0 L
100 L
200 L
300 L
400 L
Ponto 1 Ponto 2 Ponto 3
Consumo
médio
de
água
potável
Pontos de Lavagem

45
Tabela 12 - Quantidade semanal de lavagem de caminhão betoneira na Empresa A
Semana 1 Semana 2 Semana 3 Semana 4 Semana 5 Total
Ponto 1 27 66 58 63 34 248
Ponto 2 10 20 23 21 12 86
Ponto 3 10 20 23 21 12 86
Com o conhecimento do número de vezes que o caminhão betoneira foi lavado
em cada um dos pontos, e com os dados do Gráfico 3, foi possível calcular o consumo
de água para essa atividade. A Tabela 13 apresenta o controle de lavagem dos
caminhões betoneiras no Ponto 1, multiplicando por dois os dados obtidos na Tabela
12, já que neste ponto os veículos são lavados na saída e no retorno à empresa.
Tabela 13 – Controle de lavagem dos caminhões betoneira e consumo de água no Ponto 1
Nº de
Lavagens
Consumo por
Lavagem (m³)
Consumo de
água (m³)
Consumo
Total (m³)
Semana 1 54 4,98
Semana 2 132 12,18
Semana 3 116 0,092316 10,71 45,79
Semana 4 126 11,63
Semana 5 68 6,28
Pelo que pode ser observado com esses resultados, a Empresa A possui um
consumo de 45,79 m³ de água potável para a lavagem dos caminhões betoneiras
somente no Ponto 1. O controle de lavagem final dos caminhões betoneiras no Ponto
2, que é realizada sempre no final do expediente e o consumo de água são
apresentados na Tabela 14.
Tabela 14 - Controle de lavagem dos caminhões betoneira e consumo de água no Ponto 2
Nº de
Lavagens
Consumo por
Lavagem (m³)
Consumo de
água (m³)
Consumo
Total (m³)
Semana 1 10 3,55
Semana 2 20 7,10
Semana 3 23 0,354965 8,16 30,53
Semana 4 21 7,45
Semana 5 12 4,26
Verifica-se que o consumo total de água potável no Ponto 2 é de 30,53 m³.
Esse consumo de água está relacionado com a quantidade de tempo necessária para
a lavagem e limpeza mais detalhada dos veículos. Já a Tabela 15 apresenta o controle

46
de lavagem no Ponto 3, onde é realizada a lavagem final dos caminhões betoneiras
antes de serem direcionados à garagem.
Tabela 15 - Controle de lavagem dos caminhões betoneira e consumo de água no Ponto 3
Nº de
Lavagens
Consumo por
Lavagem (m³)
Consumo de
água (m³)
Consumo Total
(m³)
Semana 1 10 1,55
Semana 2 20 3,11
Semana 3 23 0,155370 3,57 13,36
Semana 4 21 3,26
Semana 5 12 1,86
Nota-se pelos valores apresentados que o Ponto 3 é o que menos consome
água potável dentro da empresa, com um consumo total mensal de 13,36 m³. A Tabela
16 apresenta um resumo do consumo de água em cada um dos três pontos de
lavagem dos caminhões betoneiras da Empresa A.
Tabela 16 - Resumo do consumo médio de água utilizada mensalmente para a lavagem dos
caminhões betoneiras da Empresa A nos três pontos
Nº de
Lavagens
Consumo por
Lavagem (m³)
Consumo Total
(m³)
Ponto 1 496 0,092316 45,79
Ponto 2 86 0,354965 30,53
Ponto 3 86 0,155370 13,36
Observa-se através dos resultados apresentados na Tabela 16 que o Ponto 1
é o que possui um maior consumo de água. Apesar desse ponto apresentar um menor
consumo por lavagem, este é o que mais vezes acontece essa atividade, pois cada
vez que o caminhão betoneira sai da empresa e retorna, passa por esse processo,
obtendo um alto número de lavagens, se comparado aos outros pontos. O Ponto 2 é
o que possui o segundo maior volume consumido por ser o local onde a limpeza dos
veículos é mais rigorosa no fim de cada dia.
Também foi analisado o consumo de água utilizado para a produção de
concreto. Para essa atividade, utilizou-se para o cálculo a quantidade de 120 L de
água por metro cúbico de concreto produzido (dado médio fornecido pela Empresa
A). Esses valores de consumo podem ser visualizados na Tabela 17.

47
Tabela 17 - Consumo semanal de água potável para a produção de concreto na Empresa A
Volume de
concreto (m³)
Volume de
água (m³)
Volume Total
de água (m³)
Semana 1 165,00 19,80
Semana 2 372,50 44,70
Semana 3 341,00 40,92 173,00
Semana 4 354,50 42,54
Semana 5 209,00 25,08
Percebe-se, através da Tabela 17, que a Empresa A consumiu 173 m³ de água
para a produção de concreto no mês de fevereiro de 2018. Conhecendo o consumo
de água em todas as etapas, a Tabela 18 exibe o resumo dos valores totais de gasto
mensal de água.
Tabela 18 – Resumo do consumo mensal com água potável na Empresa A para a produção de
concreto e a lavagem dos caminhões betoneiras
Atividade Consumo (m³) Total (m³)
Produção de Concreto 173,04
262,72
Lavagem - P1 45,79
Lavagem - P2 30,53
Lavagem - P3 13,36
O volume total de água utilizada para a lavagem dos caminhões betoneira e a
produção de concreto é de 262,72 m³. Somente para o processo de lavagem, a
Empresa A consome mensalmente 89,68 m³ de água potável. Em comparação com
autores que realizaram pesquisas semelhantes sobre o consumo de água para a
lavagem de caminhões betoneiras, este estudo se aproxima dos valores obtidos,
quando considera-se o volume utilizado para a lavagem de um caminhão betoneira,
de acordo com a Tabela 19.

48
Tabela 19 - Comparação entre autores de resultados de consumo de água para a lavagem de
caminhões betoneira em centrais dosadoras de concreto
Autor Quantidade de água utilizada
Sandrolini e Franzoni (2001) 0,7 a 1,3 m³
Ekolu e Dawneerangen (2010) 0,5 m³
Vieira (2010) 0,80 m³
Tsimas e Zervaki (2011) 1,5 m³
Oliveira et al. (2017) 0,8 m³
Resultado 0,6 m³
Como pode ser observado o volume utilizado pela Empresa A para a lavagem
de um caminhão betoneira se aproxima da média de alguns autores. Vale ressaltar
que, apesar de alguns valores estarem muito próximos, essa é uma atividade que
depende muito das condições dos veículos, que pode demandar mais água para
situações em que estão mais sujos. Além disso, também deve ser levado em
consideração o funcionário que realiza o serviço, pois cada um possui um método de
lavagem. Outro detalhe que não é descrito pelos autores é em qual etapa de lavagem
foi consumida essa quantidade de água, por isso percebe-se uma disparidade entre
alguns resultados, como 0,5 m³ de Ekolu e Dawneerangen (2010) e 1,5 m³ Tsimas e
Zervaki (2011), por exemplo.
O Gráfico 4 mostra a distribuição do consumo de água na Empresa A.
Considerou-se para isso apenas as atividades relacionadas à produção de concreto e
lavagens dos caminhões betoneiras.
Gráfico 4 – Percentual do consumo de água para o preparo do concreto e lavagem dos
caminhões betoneira na Empresa A
Através desses resultados, é possível verificar que a produção do concreto
corresponde ao consumo de 2/3 do total de água potável consumida pela Empresa A.
Produção de
Concreto
65,87%
Lavagem - P1
17,43%
Lavagem - P2
11,62%
Lavagem - P3
5,09%

49
Além disso, percebe-se que o Ponto 1 é o local onde há maior demanda desse recurso
no processo de lavagem, chegando a um volume de 17,43% do total gasto.
Paula e Fernandes (2015) salientam que o consumo normal de água para a
produção em uma central dosadora de concreto é de 53%. Na Empresa A essa
utilização chega a 65,87%. Os mesmos autores destacam que a lavagem dos
caminhões betoneiras consome cerca de 11% da água, considerando apenas o Ponto
1, que, nesse caso foi de 17,43%.
Esses resultados de consumo de água mostram que a empresa terá uma
economia em relação ao gasto com água potável para a produção de concreto com a
implantação do sistema de coleta, decantação e reutilização da água residual.
4.2 ANÁLISE DAS AMOSTRAS DE ÁGUA
Atendendo ao objetivo específico de verificar as propriedades físicas e
químicas da água residual da empresa, amostras foram coletadas e analisadas na
Central analítica da Universidade Feevale, através dos métodos descritos no Standard
Methods 22nd Edition (SM). Os resultados encontrados estão na Tabela 20.
Tabela 20 - Resultados da análise da água residual da lavagem dos caminhões betoneira da
Empresa A
Parâmetro Resultado
Parâmetros limites
NBR 15900-1 (ABNT, 2009)
Metodologia
Limite de
Detecção
Alcalinidade (mg/L) 85,2 ≤ 1500 SM2320B 1,25
Cor aparente (mg Pt-
Co/L) 76 ≤ 15
SM2120 -
Óleos e graxas totais 3,8 Não mais que traços visíveis SM5520D 1,2
pH 10,13 ≥ 5,00 SM4500H+ -
Sólidos totais (mg/L) 261,5 ≤ 50000 SM2540B 1,2
Sulfato (mg/L) 48,67 ≤ 2000 SM4110B 0,0360
Surfactantes (mg/L) 5,65 - SM5540C 0,096
Turbidez (NTU) 15,53 ≤ 5 SM2130B 0,005
Em relação à turbidez, que é causada pela presença de materiais sólidos em
suspensão na água, a amostra residual apresentou um valor superior ao exigido pela
NBR 15900-1 (ABNT, 2009). Porém, a normativa deixa claro que para esse critério, a
água deve ser comparada qualitativamente com a água potável, devendo apresentar

50
cor amarelo claro ou incolor, exceto para água recuperada de processos de produção
de concreto.
No que diz respeito a alcalinidade da água residual, Ekolu e Dawneeranen
(2010) afirmam que se o valor dos íons alcalinos de sódio e potássio não for mais do
que o exigido por norma, não há com o que se preocupar com a reação álcali-sílica.
Conforme visto na Tabela 20, o resultado da amostra analisada foi de 85,2 mg/L,
permanecendo muito abaixo de 1.500 mg/L, estabelecido na NBR 15900-1 (ABNT,
2009).
Os valores encontrados para surfactantes não são estipulados pela NBR
15900-1 (ABNT, 2009). Entretanto, Mendes (2016) declara que esse parâmetro afeta
o concreto, pois é um incorporador de ar capaz de aumentar sua trabalhabilidade, bem
como reduzir a resistência e o tempo de fim de pega.
No que diz respeito ao teor máximo de cloreto, este é determinado pela NBR
15900-6 (ABNT, 2009). O resultado encontrado no ensaio da água residual para esse
critério é apresentado na Tabela 21.
Tabela 21 - Teor máximo de cloreto para água de amassamento de concreto, segundo a NBR
15900-6 (ABNT, 2009)
Uso final
Teor máximo
de cloreto
Resultado Metodologia
Limite de
detecção
Concreto protendido ou graute (mg/L) 500
10,23 SM4110B 0,040
Concreto armado (mg/L) 1.000
Concreto sem armadura (mg/L) 4.500
Percebe-se que o resultado da amostra de água residual analisada possui teor
de cloreto de 10,23 mg/L, atendendo aos requisitos estabelecidos em norma para os
três tipos de concreto produzido. Em estudo realizado por Melo (2017) na mesma
empresa, o resultado foi de 64,2 mg/L, também respeitando essas exigências
normativas.
Além da verificação dos critérios da análise da água residual com as normativas
que determinam a qualidade e aprovação desse resíduo para a produção do concreto,
os resultados também foram comparados com estudos encontrados na literatura, que
são apresentados na Tabela 22.

51
Tabela 22 - Comparação dos resultados obtidos da análise da água residual com autores
Parâmetro Resultados
Malaguti, Mymrin
e Matoski
(2017)
Melo
(2017)
Su, Miao e
Liu
(2002)
Cloreto (mg/L) 10,23 873 64,2 13,48
pH 10,13 13,66 11,64 11,2
Sólidos totais (mg/L) 261,5 3.764 2.526 1530
Sulfato (mg/L) 48,67 2.000 55,70 210
Turbidez (NTU) 15,53 63.500 3,3 29,3
Álcalis (mg/L) 85,2 - 364,0 -
Cor aparente 76 - 14 -
Verifica-se que os valores de cloretos são os mais baixos em relação aos dos
outros autores, ficando próximo do resultado de Su, Miao e Liu (2002). Porém, todos
estão aprovados, se mantendo abaixo de 500 mg/L, que é o menor limite exigido por
norma.
O pH se mostrou alcalino e semelhante para todos os estudos. Esse teor
elevado, de acordo com Paula e Ilha (2014) torna a água residual um material
perigoso, podendo contaminar o lençol freático que impede seu descarte na rede
pública sem um devido tratamento.
Os valores encontrados de sulfatos (48,67 mg/L) estão próximos aos de Melo
(2017), que é de 55,70 mgL e muito abaixo dos resultados de Malaguti, Mymrin e
Matoski (2017) e Su, Miao e Liu (2002), de 2.000 mg/L e 210 mg/L, respectivamente.
Entretanto, são inferiores a 2.000 mg/L exigido pela NBR 15900-1 (ABNT,2009). De
acordo com Souza e Ripper (1998), o excesso dessa substância na água de
amassamento pode reduzir o contato entre o agregado e a pasta de cimento,
contribuindo com a redução da resistência à compressão.
A água potável utilizada atualmente pela Empresa A para a produção do
concreto também passou pelo processo de análise, para atender ao objetivo
específico de analisar suas propriedades físicas e químicas. Os resultados são
expostos na Tabela 23.

52
Tabela 23 - Resultados da análise da água potável da Empresa A
Parâmetro Resultado
Máximo permitido
pela PRC nº5
NBR 15900-1
(ABNT, 2009)
Cor aparente (mg Pt-Co /L) 5 ≤ 15 ≤ 15
pH 7,24 6,00 ≤ pH ≤ 9,50 ≥ 5,00
Sólidos totais (mg/L) 139 ≤ 1.000 ≤ 50.000
Turbidez (NTU) 0,16 ≤ 5 ≤ 5
Percebe-se nos resultados apresentados na Tabela 23 que a água potável
coletada na Empresa atende aos requisitos de potabilidade conforme a Portaria de
Consolidação nº 5, de 18 de setembro de 2017. Além disso, a amostra também é
considerada como água ideal para amassamento de concreto, de acordo com os
critérios estabelecidos pela NBR 15900-1 (ABNT, 2009).
4.3 PROPRIEDADES DO CONCRETO
Cumprindo o objetivo específico de comparar as propriedades dos concretos
dosados com a água residual e com a água potável nos estados fresco e endurecido,
foram realizados os ensaios de abatimento de tronco de cone (slump test) e
resistência à compressão axial dos corpos de prova com as duas amostras de água.
Os resultados do ensaio de abatimento de tronco de cone são apresentados na
Tabela 24, juntamente com a classe de consistência em que cada amostra se
enquadra, de acordo com a NBR 7212 (ABNT, 2012).
Tabela 24 - Resultados do ensaio de abatimento de tronco de cone dos concretos referência e
residual, conforme NBR 7212 (ABNT, 2012)
Amostra Resultado Classe de consistência
Referência 95 mm S50
Residual 150 mm S100
De acordo com Tsimas e Zervaki (2011), as partículas finas presentes na água
residual auxiliam no preenchimento de vazios, melhorando o empacotamento. Esse
fato reduz a trabalhabilidade do concreto. Para Sandrolini e Franzoni (2001), houve
uma redução do abatimento quando a água potável foi substituída pela residual.
Tsimas e Zervaki (2011) ainda afirmam que o aumento do abatimento ocorre pela
presença dos aditivos e não está ligado a qualidade da água residual.

53
No estudo realizado por Melo (2017), das cinco amostras analisadas apenas
uma ficou com resultados semelhantes a este estudo, onde o abatimento da amostra
referência foi inferior ao da água residual, com 100 mm e 135 mm, respectivamente.
Entretanto os resultados do autor se enquadram dentro da mesma classe de
consistência do concreto (S100), conforme a NBR 7212 (ABNT, 2012).
Em relação a este estudo, os valores encontrados no ensaio de índice de
consistência foi o oposto do que citam os autores anteriores, pois houve um aumento
da trabalhabilidade, inclusive alterando a classe de consistência do concreto de S50
(Referência) para S100 (Residual). Esse fato pode estar ligado à presença de
surfactante presente na amostra que, segundo Mendes (2016), podem causar esses
efeitos em concretos, devido a propriedade de ser incorporador de ar. Essa substância
está presente nos produtos utilizados para a lavagem dos caminhões betoneira, como
detergente, por exemplo.
Os resultados médios do ensaio de resistência à compressão axial dos seis
corpos de prova de cada uma das idades são apresentados no Gráfico 5.
Gráfico 5 – Resistência média à compressão axial dos corpos de prova de concreto com a
água potável e água residual
Os resultados mostram uma diferença entre as resistências à compressão das
duas amostras analisadas. O Concreto Residual apresentou valores inferiores aos do

54
Concreto Referência em todas as idades, porém apresenta um crescimento no ganho
de resistência muito semelhante. Esse fato também pode estar ligado pela presença
de surfactantes na amostra de água residual utilizada para a produção do concreto,
conforme afirma Mendes (2016).
Como pode ser observado no Gráfico 5 a linha pontilhada representa 90% da
média de resistência à compressão da amostra Referência. Conforme exigido pela
NBR15900-1 (ABNT, 2009), os resultados dos CP’s confeccionados com a água
residual nas idades de 7 e 28 dias devem ser superiores a este valor. Verifica-se que
esse requisito não é atingido, confirmando o fato de que a Empresa A necessita de
melhorias no sistema coleta e decantação dos tanques receptores do resíduo da
lavagem dos caminhões betoneira.
De acordo com o estudo apresentado por Malaguti, Mymrin e Matoski (2017)
em uma central dosadora que produz concreto com a reutilização da água residual e
possui os tanques de coleta e decantação, os resultados de resistência à compressão
dos corpos de prova com este resíduo foram superiores aos 90% exigidos pela norma
citada.
Os resultados encontrados por Melo (2017) em estudo realizado na Empresa
A, com a incorporação da água residual em novos concretos, os valores referentes ao
ensaio de compressão também se mostraram satisfatórios em todas as idades,
conforme apresentado na Tabela 4, estando de acordo com o exigido pela NBR
15900-1 (ABNT, 2009).
Rickert e Grube (2005) corrobora afirmando que a água residual pode ser
reutilizada tanto na lavagem dos caminhões betoneiras, quanto para a produção do
concreto. Em relação ao segundo uso, a reutilização não causa efeitos negativos
relevantes em relação às características mecânicas do concreto.
4.4 VISITAS
O Quadro 2 apresenta as datas e os assuntos discutidos nas reuniões
realizadas na Empresa A.

55
Quadro 2 - Visitas iniciais realizadas na Empresa A
DATA ATIVIDADE
06/07/2017 Reunião com representantes da empresa para coleta de dados iniciais
13/07/2017 Levantamento de dados na empresa
10/08/2017 Medições e registros fotográficos na empresa
16/08/2017 Reunião com engenheiro da empresa sobre disposição dos tanques
No local, verificou-se a necessidade de implantar um sistema de tratamento da
água residual, pois o espaço destinado para esse resíduo, assim como o concreto
residual, conforme apresentado na Figura 6, é incapaz de tratá-lo e até mesmo
armazenar a quantidade total gerada em dias de alta produção de concreto.
Para a laboração dos layouts foi necessária uma pesquisa de campo, através
de visitas em outras centrais dosadoras de concreto da região.
4.4.1 Visitas em outras empresas
Atendendo ao objetivo específico de realizar visitas em outras centrais
dosadoras de concreto da região do Vale do Rio dos Sinos, a fim de observar se
possuem sistema de decantação de água residual e se reutilizam o resíduo na
produção de concreto, foi elaborado um questionário (Apêndice A). Perguntas foram
dirigidas ao engenheiro ou responsável pela empresa e o resultado está apresentado
em síntese no Quadro 3.
Quadro 3 - Resumo do questionário aplicado nas empresas
Empresa
Tanque
de coleta
Reutiliza a
água residual?
Analisa a
água residual?
Argamassa
estabilizada
O resíduo vai para
o mesmo tanque?
A Sim Não Não Sim Sim
B Sim Em concreto Não Sim Sim
C Sim Em lavagens Não Sim Sim
D Sim Em concreto Não Não -
E Sim Em concreto Não Não -
Percebe-se que todas as empresas possuem os tanques de coleta da água
residual, porém somente a Empresa A não faz a reutilização em alguma atividade
interna. A Empresa C reaproveita o resíduo para a lavagem dos caminhões
betoneiras, enquanto que nas Empresas B, D e E é novamente incorporado na
produção do concreto.

56
Outro fato importante que deve ser levado em consideração é de que nenhuma
das empresas, de acordo com as pessoas entrevistadas, realiza testes periódicos
para verificar se a água residual está de acordo com as exigências da NBR 15900 -1
(ABNT, 2009) em relação a água para amassamento de concreto. Estes relataram
que o ensaio foi realizado, mas não souberam informar em que momento.
Do mesmo modo, foi questionado se a empresa produzia argamassa
estabilizada, pois os aditivos utilizados para sua produção, podem interferir nas
características do concreto. As empresas B e C trabalham com esse tipo de material
e o resíduo da lavagem dos caminhões betoneiras são colocados no mesmo tanque.
Por esse fato, a Empresa C não reaproveita o resíduo em concreto. Já as empresas
D e E não operam com esse tipo de produção.
Na visita onde aplicou-se o questionário, realizou-se uma observação direta e
visual na empresa. Também foram feitos registros fotográficos dos espaços
destinados ao recebimento da água residual.
Em visita à Empresa B, pode ser visualizado na Figura 10 o tanque de coleta e
decantação de água residual. Essa empresa faz a reutilização da água residual em
novas matrizes cimentícias, reutilizando até 100% desse resíduo. Além disso, os
resíduos provenientes da lavagem dos caminhões betoneira com argamassa
estabilizada são colocados no mesmo espaço e, segundo o engenheiro responsável
da empresa, essa prática não interfere na característica do concreto.
Figura 10 - Tanques de decantação da água residual de lavagem de caminhões betoneira da
Empresa B
Já a Empresa C possui um sistema mais complexo de tratamento da água
residual, porém não faz a reutilização para a produção de novos concretos, apenas o
reuso para a lavagem dos caminhões betoneira. Inicialmente, o veículo é lavado
próximo a um tanque, que coleta a maior parte dos resíduos (Figura 11 a). Em

57
seguida, a água residual é deslocada para um segundo tanque (Figura 11 b). Quando
este completa seu volume, o efluente é canalizado a um sistema com cerca de 15
tanques para passar pelo processo de decantação (Figura 11 c). O número de tanques
utilizados depende do volume de água residual gerada pela empresa e das condições
climáticas, já que não possuem cobertura e ficam expostos.
Figura 11 - Tanques de decantação da Empresa C
(a) (b) (c)
Após passar pelo processo de decantação, a água é armazenada em um
reservatório e direcionada para outro espaço. Nesse tanque, encontra-se a água que
será reutilizada no processo de lavagem dos caminhões betoneiras da empresa, em
cerca de 20 a 30%.
Outro modelo de tanque de coleta e decantação foi percebido na Empresa D,
como pode ser visto na Figura 12. Esse sistema é composto por quatro tanques
responsáveis pela sedimentação das partículas sólidas e uma bomba para transportar
a água até o ponto de dosagem de concreto.
Figura 12 - Tanque de coleta e decantação da água residual da Empresa D
Entretanto, nessa central dosadora de concreto, boa parte do pátio não possui
piso asfáltico ou de concreto, o que faz com que toda a água pluvial seja direcionada

58
aos tanques. A visita foi realizada em um período chuvoso, onde ficou muito evidente
esse acúmulo da água de chuva. Além disso, percebeu-se um acúmulo de lodo em
diversos setores da empresa.
Na Empresa E observou-se um sistema com três tanques de decantação muito
semelhante ao da Empresa B, conforme apresentado na Figura 13. A água passa pelo
processo de decantação e após o terceiro tanques é coletada em um reservatório com
capacidade de 20.000 L.
Figura 13 - Tanques de coleta e decantação da água residual da lavagem dos caminhões
betoneira da Empresa E
A água armazenada no reservatório é transportada por meio de bombas para
o ponto de dosagem de água do concreto. Além disso, nesse local é feita a lavagem
das calhas dos caminhões betoneiras e a água residual gerada é transportada por
meio de uma canaleta até o primeiro tanque.
Em síntese, as Empresas B, D e E reutilizam 100% da água residual em novos
concretos. Já a Empresa C emprega esse resíduo apenas na lavagem dos caminhões
betoneira.
Em relação ao controle de análise da água residual, nenhuma das empresas
visitadas realiza ensaios periodicamente, bem como não controlam o consumo de
água utilizada para o processo de lavagem.
As visitas realizadas nas empresas da região foram importantes para dar
sequência ao estudo, pois através desses levantamentos em campo e com as
pesquisas em literaturas, foi possível dar início à elaboração dos layouts a ser
apresentado à Empresa A.

59
4.5 LAYOUT
Com base no levantamento de dados, foram dimensionados os tanques de
decantação. A partir de um estudo inicial, foram projetados quatro modelos desse
sistema de tratamento em software, que foram apresentados para a Empresa A como
sugestão de como devem ser os tanques de decantação, assim como o sistema de
bombeamento da água residual para recolocar esse resíduo no processo de produção
do concreto.
Inicialmente foi criado o layout de como é a situação atual da empresa (Figura
14), com uma área de descarte, onde é descartado o resíduo, três tanques
decantadores e um reservatório de 15.000 L (15 m³).
Figura 14 - Layout da situação atual da Empresa A
Fonte: Próprio autor, 2017
Nesse caso, a quantidade de resíduo gerado pela empresa através do processo
de lavagem dos caminhões betoneira é superior à capacidade do tanque de coleta
existente no local. A profundidade dos tanques é de 60 cm e o volume de
armazenamento é de 4,37 m³, ficando com uma capacidade total de 19,37 m³,
contando com o reservatório. Mesmo com o reservatório, o sistema atual da empresa
não é capaz de coletar a quantidade semanal de geração de água residual, que é de
22,39 m³ em média. Por isso, fez-se necessário o estudo para implantar um novo
sistema de tanques de coleta e decantação na Empresa A.
Seguindo os princípios do decantador horizontal clássico, apresentado na
Figura 2 e das visitas realizadas nas centrais dosadoras de concreto do Vale dos
Sinos/RS, optou-se por um modelo de tanque de coleta e decantação. Esse modelo
segue o que é mais utilizado pelas centrais dosadoras visitadas e encontradas na
literatura, como Malaguti (2016) e Sealey, Phillips e Hill (2001).

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