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.3.2.3 Retração linear.Executou-se, para cada dosagem, o ensaio sugerido pelo CEPED (1999). Embora sejaum ensaio bastante ...
.                                             CURVA GRANULOMÉTRICA (SOLO NATURAL+20% RESÍDUO CONCRETO)                    ...
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Anlise da adio de resduos de concreto nas caractersticas do solo cimento plstico para uso em estacas moldadas in loco

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Anlise da adio de resduos de concreto nas caractersticas do solo cimento plstico para uso em estacas moldadas in loco

  1. 1. . ANÁLISE DA ADIÇÃO DE RESÍDUOS DE CONCRETO NAS CARACTERÍSTICAS DO SOLO-CIMENTO PLÁSTICO PARA USO EM ESTACAS MOLDADAS IN LOCO. Analysis of the addition of concrete residues in the characteristics of the plastic soil cement for use in foundations piles André Francisco Machado (1); Diogo Enrrico Ortelan Miranda (2); Márcia Ikarugi Bomfim Souza (3); Maria da Consolação Albuquerque (4); Antonio Anderson da Silva Segantini (5) (1) Aluno de Graduação em Engenharia Civil, Universidade Estadual Paulista - UNESP email: afmachado@aluno.feis.unesp.br (2) Aluno de Graduação em Engenharia Civil, Universidade Estadual Paulista - UNESP email: deomiranda@aluno.feis.unesp.br (3) Aluno de Pós- Graduação em Engenharia Civil, Universidade Estadual Paulista - UNESP email: pmibsouza@aluno.feis.unesp.br (4) Professora Doutora, Departamento de Engenharia Civil, Universidade Estadual Paulista - UNESP email: sao@dec.feis.unesp.br (5) Professora Doutora, Departamento de Engenharia Civil, Universidade Estadual Paulista - UNESP email: anderson@dec.feis.unesp.br Endereço para correspondência: Alameda Bahia 550, cep 15.385-000, Ilha Solteira-SP, Brasil.ResumoO solo-cimento plástico, desde 1994, tem sido objeto de pesquisas na Unesp em Ilha Solteira, SP,objetivando-se a sua aplicação em elementos de fundação. Resultados de ensaios de laboratório indicarama necessidade de se trabalhar com teor de cimento > 14% e teor de umidade w > 27% em relação a massade solo. Observou-se que o material é viável tecnicamente para a finalidade proposta, mas o aumento daresistência em função do tempo se processa de forma lenta. Outro aspecto observado foi a necessidade dese utilizar fator A/C elevado para propiciar condições adequadas para homogeneizar o material embetoneira e torná-lo auto-adensável, visando a sua aplicação em fundações. Em vista destes resultados,procura-se, no presente trabalho, através da adição de resíduos de concreto, melhorar as características domaterial, visando propiciar melhores condições para a aplicação proposta.Palavras-Chave: Solo-Cimento; Resíduo de Construção e Demolição; Fundações.AbstractThe plastic soil-cement, since 1994, it has been object of researches in University of São Paulo State, aimingat his application in foundation piles. Results of laboratory rehearsals indicated the need to work with cementpercentage > 14% and humidity w > 27% in relation to soil mass. It was observed that the material is viabletechnically for the application purpose, but the increase of the resistance in function of the time is slowlyprocessed. Another aspect was the need to use high relation A/C to propitiate the mix thoroughly of thematerial in mixer and to turn it plastic material, aiming his application in foundations piles. In view of thisresults, in this work, through the addition of concrete residues, to improve the characteristics of the material,aiming at to propitiate better conditions for the proposed application.Keywords: Plastic Soil-Cement, Demolition and Construction Residue, Foundation Pile.
  2. 2. .1 IntroduçãoO solo-cimento plástico, desde 1994, tem sido objeto de pesquisas no CampoExperimental da Unesp em Ilha Solteira, SP, nas quais se tem investigado a suaaplicação em estacas moldadas “in loco”, pois trata-se de um tipo de fundação de usobastante freqüente na região oeste do Estado de São Paulo. Normalmente, nas obras depequeno porte, são utilizadas estacas de concreto moldadas in loco com diâmetro de 25cm e comprimentos inferiores a 6 m. A proposta, neste trabalho, é estudar a adição deresíduos de construção na composição do solo-cimento plástico, tendo em vista a suaaplicação em estacas moldadas in loco.Em ensaios de laboratório realizados, visando a definição da dosagem a ser utilizada, deforma a compatibilizar a resistência do solo-cimento plástico com as ações de trabalhonessas fundações, constatou-se a necessidade de se trabalhar com teor de cimento igualou superior a 14% e, com relação à trabalhabilidade, visando a homogeneização domaterial em betoneira, constatou-se a necessidade de se trabalhar com teor de umidadeigual ou superior de 27% em relação a massa de solo. Observou-se, em ensaios járealizados, que o solo-cimento auto-adensável é viável tecnicamente para a finalidadeproposta, porém o aumento da sua resistência em função do tempo se processa de formabastante lenta. Outro aspecto observado é a elevada porosidade do material, em razãopossivelmente do elevado fator A/C utilizado. Dessa forma, concluiu-se que o materialprecisaria ser melhorado, principalmente com relação ao fator A/C. Uma das alternativasseria aumentar o consumo de cimento, mas isto tornaria o custo inviável e não condizentecom a proposta de produzir uma opção de baixo custo. Em outras pesquisas,trabalhando-se com solo-cimento compactado com adição de resíduos de argamassa decimento, constatou-se que a incorporação desse resíduo fez com que limite de liquidez dosolo-cimento compactado baixasse de 27,7% para 22,5% e o limite de plasticidade de18,3% para 15,6%, sendo isto bastante interessante, em particular para o caso do solo-cimento plástico. Desta forma, neste trabalho, procurou-se estudar a influência da adiçãodesses resíduos na composição do solo-cimento plástico, juntamente com a aplicação deum aditivo hiperplastificante, objetivando-se assim reduzir ainda mais o fator A/C a serutilizado. Por tratar-se de um resíduo comum nos entulhos de construção em Ilha Solteira,neste trabalho foi utilizado o resíduo de concreto. Quanto ao aditivo, utilizou-se umhiperplastificante à base de policarboxilato. O solo-cimento plástico foi produzido embetoneira, utilizando-se as seguintes composições: cimento Portland CP V ARI,empregando-se três teores de cimento (10%, 14% e 18%); Resíduo de concreto,empregando-se dosagens com 0%, 20% e 40% de resíduo; e o solo arenoso fino de IlhaSolteira, pois trata-se de um solo típico da região oeste do Estado de São Paulo, sendofacilmente encontrado em mais de 50% da área do Estado e também em extensas áreasno Centro Sul do Brasil.Foram ensaiados corpos-de-prova cilíndricos 10x20 cm² para se determinar a resistênciaà compressão simples e o módulo de elasticidade.2 Revisão de Literatura2.1 Solo-cimentoSegundo a ABCP – Associação Brasileira de Cimento Portland (1999), o solo-cimento é oproduto resultante da mistura íntima de solo, cimento portland e água que, compactadosna umidade ótima e máxima densidade, em proporções pré-estabelecidas, adquireresistência e durabilidade através das reações de hidratação do cimento. O interesse peloassunto no Brasil se deu a partir de 1936, quando a ABCP pesquisou e regulamentou asua aplicação.
  3. 3. .A fabricação de tijolos de solo-cimento constitui-se numa das alternativas para aconstrução de alvenaria em habitações e outras edificações. As vantagens da suautilização vão desde a fabricação até a aplicação no canteiro de obras. Os equipamentosutilizados são simples e de baixo custo. A mão-de-obra para operar a máquina defabricação não precisa ser especializada, permitindo operação no próprio canteiro,reduzindo assim os custos com transporte. Sua resistência à compressão é semelhante àdo tijolo convencional, mas a qualidade final é superior, possuindo dimensões regulares eplanas. Além das vantagens econômicas, o tijolo de solo-cimento agrada também doponto de vista ecológico, pois não passa pelo processo de cozimento, no qual seconsome grandes quantidades de madeira ou de óleo combustível, como acontece nocaso dos tijolos produzidos em cerâmicas e olarias. O aprimoramento de equipamentospara a fabricação dos tijolos tem contribuído para a racionalização das técnicas deconstrução, possibilitando a elaboração de projetos com maior qualidade, permitindo ouso do material em obras de padrão médio. Tem-se, na figura 1, uma ilustração daamarração em encontro de paredes e do tijolo furado, cujo assentamento é feito porencaixe. A técnica de assentar os tijolos com encaixe proporciona maior rapidez naexecução da alvenaria. Os furos coincidentes possibilitam a passagem de tubulações,permitindo também a execução de colunas grauteadas. Figura 1 – Amarração em encontro de paredes e detalhe do tijolo furado. Fonte: http://www.unilivre.org.brSegundo a ABCP (1998), a utilização do solo-cimento na construção de habitaçõespermite redução de custos que pode chegar a 40%. Contribuem para isto o baixo custo dosolo, que é o material usado em maior quantidade, e também a redução dos custos comtransporte e energia. Existe ainda a possibilidade de se reduzir os custos com mão-de-obra, pois o processo não requer, em grande número, profissionais especializados emconstrução.Lima Junior (2003) estudou o comportamento de paredes estruturais de tijolos de solo-cimento com adição de resíduo cerâmico moído, trabalhando com três composições nafabricação dos tijolos. Em todos os ensaios realizados, as diferenças entre as tensõesmáximas observadas nas paredes e a resistência dos tijolos foram inferiores a 20%,concluindo ser possível e viável a substituição parcial do cimento por resíduos cerâmicosna fabricação dos tijolos.
  4. 4. .O emprego do solo-cimento em fundações, conforme citado acima, tem sido objeto deestudo na Unesp em Ilha Solteira desde 1994, quando, visando amparar as pesquisas emdesenvolvimento e implantar um Campo Experimental próximo ao Laboratório deEngenharia Civil, deu-se início à realização de ensaios para o reconhecimento do subsololocal. Foram executados 05 ensaios SPT – Standard Penetratrion Test, 05 ensaios CPT –Cone Penetration Test e abertura de um poço de inspeção com 18,0 m de profundidade e1,10 m de largura. A descrição completa da implantação do Campo Experimental éapresentada por CARVALHO et al. (1998), em trabalho apresentado no XI CongressoBrasileiro de Mecânica dos Solos, em Brasília-DF.Estudos realizados por SEGANTINI (1994) mostraram que o solo-cimento apresentabaixo custo e possibilidade técnica de ser utilizado em elementos de fundação do tipoestaca moldada in loco. Segundo o autor, é importante que se dê prosseguimento aosestudos, visando investigar as características de resistência e deformabilidade domaterial, sendo também importante para o meio técnico a obtenção de informações arespeito do seu comportamento ao longo do tempo.SEGANTINI (2000) estudou a aplicação do solo-cimento plástico em estacas moldadas inloco. Foram efetuados ensaios de laboratório para caracterizar os materiais utilizados etambém ensaios de resistência à compressão e módulo de deformabilidade do solo-cimento plástico ao longo do tempo. Foram também realizadas provas de carga emestacas escavadas com trado mecânico com 0,32 m de diâmetro de 10,0 m decomprimento. Concluiu-se que o material é viável tecnicamente para ser utilizado emestacas moldadas in loco e que o custo de produção é de aproximadamente 50% docusto de produção do concreto utilizado em fundações. A resistência à compressão nosprimeiros dias, no entanto, é bem inferior à do concreto e esse aspecto deve serexplorado em trabalhos futuros, objetivando-se melhorar a sua resistência inicial.Assim, em trabalho de IC desenvolvido por AIO (2003), em vez de cimento portlandcomum, utilizou-se o cimento de alta resistência inicial CP V ARI na composição do solo-cimento. Os valores obtidos de resistência à compressão simples e módulo deelasticidade mostraram-se satisfatórios para as solicitações usuais em estacas moldadasin loco em pequenas construções. No que diz respeito à resistência inicial, concluiu-seque o material apresenta ganhos crescentes com o aumento do teor de cimento, obtendo-se resultados bastante positivos para as dosagens com teor de cimento igual a 22%.2.2 Desenvolvimento sustentávelSegundo JOHN (1999), o desenvolvimento sustentável está criando raízes na sociedadee certamente irá abranger as atividades do macro-complexo da construção civil, daextração de matérias-prima, da produção de materiais de construção, chegando aocanteiro e às etapas de operação, manutenção e demolição.Para se ter uma idéia da importância do assunto, visto que o crescimento da economia eda população induz aumentos na exploração de recursos naturais, no Japão, em 1995,estimou-se um consumo de 2,6 bilhões de toneladas, cerca de 18,7 t/hab.ano KASSAI(1998). No mundo, o consumo de materiais entre 1970 e 1995 passou de 5,7 bilhões detoneladas para 9,5 bilhões, cerca de 1,6 t/hab.ano MATOS & WAGNER (1999).A Conferência das Nações Unidas sobre Meio Ambiente e Desenvolvimento Sustentável –Rio 92 - realizada no Rio de Janeiro em junho de 1992, em que 170 países membros daONU estiveram representados, resultou na instalação da Agenda 21 ONU, na qual seformalizou um acordo, entre os países presentes, de colocar em prática um amploprograma para o desenvolvimento sustentável no planeta, envolvendo governos, agênciasde desenvolvimento, órgãos das Nações Unidas e outras entidades.
  5. 5. .2.3 Reciclagem de resíduosAGOPYAN & JOHN (2001) afirmam que a reciclagem dos RCD vem desde a antiguidade.Recentemente, após a segunda guerra mundial, foi empregada na reconstrução daEuropa e atualmente é amplamente praticada especialmente na Holanda. Segundo JOHN(2001), a reciclagem pode ser uma oportunidade de transformação de fontes de despesaem faturamento ou de redução das despesas. As vantagens daí decorrentes sãoextremamente visíveis, principalmente nos dias atuais. No Brasil este processo cresce nomomento em que a legislação ambiental fica mais rigorosa e estimula a conscientizaçãodos consumidores. Nas universidades já existem grupos atuando nesta linha de pesquisae diversos municípios já operam centrais de reciclagem, produzindo agregados para usoem bases de pavimentos.O processo de reciclagem envolve atividades que compreendem a coleta, a classificaçãoe o processamento dos resíduos, de modo que a matéria-prima resultante tenhagranulometria adequada ao uso a que se destina (JARDIM, 1995); (LEVY, 1997);(CLINTON, 1993).BUTLLER et al. (2005) apresentam uma análise dos aspectos relacionados com areciclagem de resíduos, apontando possibilidades para o emprego dos agregadosreciclados. Segundo os autores, estimativas feitas por vários estudiosos do assuntoindicam uma geração média no Brasil de aproximadamente 0,5 t/hab. ano. SegundoÂngulo et al. (2004), citado por BUTTLER (2005), existem atualmente 12 usinas públicasde reciclagem instaladas no Brasil, e algumas privadas com pequena escala de produção(menor que 100 t/dia de resíduos processados). Extrapolando valores, os autores avaliamque seriam necessárias pelo menos 3500 usinas de reciclagem para processar o volumegerado atualmente no Brasil.2.4 Caracterização dos RCDA composição dos RCD varia em função do tipo de obra, da técnica construtivaempregada, da fase em que a obra se encontra e também em função de característicassócio-econômicas regionais (ANGULO, 2000); (OLIVERA, 2002). Assim, nos trabalhosque visem a sua redução, reutilização ou reciclagem, a caracterização dos RCD passa aser imprescindível (LIMA & VIEIRA, 2001). Com relação à composição, PINTO (1986) dizque em média o que sai dos canteiros de obra é composto por 64% de argamassa, 30%de componentes de vedação (tijolo maciço, tijolo furado, telhas e blocos) e 6% de outrosmateriais, como concreto, pedra, areia, materiais metálicos e plásticos.3 Materiais e Métodos3.1 MateriaisNa realização deste trabalho estão sendo utilizados os seguintes materiais:3.1.1 Solo de Ilha SolteiraO solo de Ilha Solteira apresenta características geotécnicas semelhantes às dos solosencontrados em grandes extensões na Região Oeste do Estado de São Paulo. Trata-sede um solo arenoso fino, composto por cerca de 50% de areia fina, 30% de argila e 20%de silte. É um material já bastante utilizado nos experimentos realizados no Laboratório deEngenharia Civil da Unesp em Ilha Solteira, com resultados satisfatórios nos estudos deutilização para a produção do solo-cimento compactado e também para o solo-cimentoplástico.
  6. 6. .3.1.2 CimentoO cimento utilizado neste trabalho é o CP V ARI, Trata-se de um cimento que propiciaaltas resistências iniciais, sendo este um dos objetivos perseguidos neste trabalho.3.1.3 ÁguaEstá sendo utilizada a água potável proveniente da rede pública de abastecimento dacidade de Ilha Solteira.3.1.4 Resíduos de concretoOs resíduos de concreto, utilizados neste trabalho, foram coletados junto a uma empresade tira-entulho em atividade na cidade de Ilha Solteira, sendo posteriormente triturados,em um pequeno triturador elétrico, passando ainda por peneiramento empregando-sepeneira com malha 4,8 mm. Mostra-se, na figura 2, o triturador utilizado. Figura 2 – Triturador utilizado na obtenção dos resíduos de concretoFERRAZ (2004) salienta que o concreto é o material encontrado em maior quantidade nosentulhos gerados em Ilha Solteira, principalmente em obras de demolição, pois asedificações construídas durante a construção da UHE de Ilha Solteira foram feitas emalvenaria de blocos de concreto. Este fato também constatado em projeto de extensão,
  7. 7. .em andamento, sobre as possibilidades de aproveitamento dos resíduos de construção edemolição RCD, em desenvolvimento na Unesp em Ilha Solteira.3.1.5 AditivoEstá sendo utilizado o Viscocrete 20 HE, à base de policarboxilato, que propicia alta taxade redução da água de amassamento na confecção de concreto auto compactante, sendoisto também um dos objetivos perseguidos neste trabalho para o caso do solo-cimentoplástico em estudo.3.2 Métodos3.2.1 Preparação das misturasApós a coleta nas caçambas de tira-entulho, os resíduos foram processados em umtriturador específico para esta finalidade e peneirados de modo que sobrassem apenasgrãos com diâmetros inferiores a 4,8 mm, sendo esse o diâmetro máximo preconizadopela ABCP (1999) para a produção do solo-cimento. Observa-se na figura 3 uma amostrado resíduo já triturado e peneirado. Figura 3 - Resíduo de concreto triturado e peneirado.Utilizando-se o solo (arenoso fino) de Ilha Solteira, foram preparadas três misturas (solonatural; solo + 20,0% de resíduo; e solo + 40,0% de resíduo) empregando-se em cadamistura, três teores de cimento (10,0%; 15,0%; e 20,0%) em relação à massa da mistura,e 1,0% de aditivo hiperplastificante em relação à massa do cimento. A adição de água edo aditivo hiperplastificante foi feita, em cada composição, de modo que se obtivesseabatimento de 100 mm + 10 mm no Cone de Abrams, determinando-se, em seguida, oteor de umidade correspondente a esse abatimento.3.2.2 Moldagem, cura e ensaio dos corpos dos corpos-de-prova.Foram moldados 135 corpos-de-prova cilíndricos com dimensões 10,0 x 20,0 cm2 osquais foram curados em câmara úmida e ensaiados à compressão simples na prensahidráulica do Laboratório de Engenharia Civil da Unesp em Ilha Solteira aos 07, 28, 56 e120.
  8. 8. .3.2.3 Retração linear.Executou-se, para cada dosagem, o ensaio sugerido pelo CEPED (1999). Embora sejaum ensaio bastante simples e empírico, a sua realização permitiu a obtenção deresultados bastante interessantes, propiciando uma boa análise qualitativa da retraçãoinicial na secagem. Obviamente, por tratar-se de um ensaio não padronizado, algunscuidados adicionais foram tomados na sua realização, como controle da consistência damassa, do teor de umidade e peso da mistura, de modo a possibilitar a obtenção deinformações aceitáveis a respeito da tendência de comportamento das três misturas noque tange a retração linear.4 Resultados e discussão4.1 Análise GranulométricaNa tabela 01 são mostrados os valores obtidos no ensaio de análise granulométrica. Nasfiguras 4 a 6 são apresentadas as curvas obtidas nos ensaios de análise granulométricado solo natural, do solo com 20% de resíduo, do solo com adição de 40% de resíduo e nafigura 7, a do resíduo de concreto. Tabela 01 – Composição granulométrica das misturas e teor de umidade da amostra Material Argila Silte Areia Areia Areia Massa Especif. Teor de umidade (%) (%) Fina Média Grossa Sólidos da amostra (%) (%) (%) (g/cm³) (%)Solo natural 32,1 10,9 55,0 2,0 0 2,76 3,3Solo + 20% de resíduo 26,4 10,1 49,3 11,7 2,5 2,75 3,1Solo + 40% de resíduo 22,1 109 46,2 16,5 4,3 2,77 3,0Resíduo - - 8,2 36,4 55,4 - 2,3 CURVA GRANULOMÉTRICA (SOLO NATURAL) 100 90 80 Pocentagem que Passa (%) 70 60 50 40 30 20 10 0 0,001 0,01 0,1 1 10 Diâmetro dos Grãos (mm) Sedimentação Peneiramento Fino Peneiramento Grosso Figura 4 - Granulometria do solo natural.
  9. 9. . CURVA GRANULOMÉTRICA (SOLO NATURAL+20% RESÍDUO CONCRETO) 100 90 80 Percentagem que Passa (%) 70 60 50 40 30 20 10 0 0,001 0,01 0,1 1 10 Diâmetro dos Grãos (mm) Sedimentação Peneiramento Fino Peneiramento Grosso Figura 5 – Granulometria do solo com 20% de resíduo CURVA GRANULOMÉTRICA (SOLO NATURAL+40% RESÍDUO CONCRETO) 100 90 Percentagem que Passa (%) 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0,001 0,01 0,1 1 10 Diâmetro dos Grãos (mm) Sedimentação Peneiramento Fino Peneiramento Grosso Figura 6 – Granulometria do solo com 40% de resíduo
  10. 10. . CURVA GRANULOMÉTRICA (RESÍDUO DE CONCRETO) 100 90 Porcentagem que Passa (%) 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0,001 0,01 0,1 1 10 Diâmetro dos Grãos (mm) Sedimentação Peneiramento Fino Peneiramento Grosso Figura 7 - Granulometria do resíduo de concretoA adição dos resíduos de concreto, conforme se observa na tabela 01 propicioucaracterísticas granulométricas mais apropriadas para a produção do solo-cimento,principalmente a composição com adição de 40% de resíduo. Nota-se para esta mistura,que foi obtida uma composição com cerca de 67% de areia, 22% de argila e 11% de silte,composição esta considerada ideal por muitos autores e pesquisadores do solo-cimento.4.2 Retração LinearNa tabela 2 são apresentados os valores obtidos nos ensaios de retração linear. Tabela 02 – Retração linear Material Retração (mm) Solo natural 26,0 Solo + 20% de resíduo 14,0 Solo + 40% de resíduo 6,0 Resíduo -Nota-se, na tabela 02, que para o solo natural, a retração linear foi de 26,0 mm, enquantoque para o solo com 40% de resíduo, de apenas 6,0 mm. Assim, a adição do resíduo deconcreto promoveu redução considerável nos valores de retração linear, indicando de fatoantes da realização dos ensaios, a possibilidade de ocorrência de melhoria para aqualidade do produto final.4.3 Fator A/CNa tabela 3 são apresentados os valores obtidos para os teores de umidade namoldagem dos corpos-de-prova. São também apresentados os valores correspondes aofator A/C. A moldagem dos corpos-de-prova foi efetuada mantendo-se abatimento no
  11. 11. .tronco de cone igual a 10 cm, pois este abatimento propicia boas condições para atrabalhabilidade do material e também facilita o processo de homogeneização embetoneira. Tabela 03 – Teor de umidade e fator A/C. Teor de umidade Fator Material (%) A/C Solo + 10% de cimento 25,1 2,5 Solo + 15% de cimento 24,0 1,6 Solo + 20% de cimento 25,8 1,3 Solo + 20 % de resíduo + 10% de cimento 26,5 2,7 Solo + 20 % de resíduo + 15% de cimento 24,6 1,6 Solo + 20 % de resíduo + 20% de cimento 24,1 1,2 Solo + 40 % de resíduo + 10% de cimento 21,1 2,1 Solo + 40 % de resíduo + 15% de cimento 22,0 1,5 Solo + 40 % de resíduo + 20% de cimento 23,0 1,2Observa-se, na tabela 3, que a adição do resíduo de concreto, associada ao uso de 2%do aditivo hiperplastificante, propiciou a redução do fator A/C. Observa-se também que ouso do aditivo hiperplastificante é fortemente influenciado pela quantidade de cimentopresente na massa. Por exemplo, nas composições com 40% de resíduo, observa-se quecom o aumento do teor de cimento de 10% para 20%, o fator A/C reduziu de 2,1 para 1,2,respectivamente. Nas outras composições também se observa comportamentosemelhante.4.4 Resistência à compressão simplesNa tabela 3 são mostrados os resultados obtidos de resistência a compressão simples dosolo-cimento plástico. Os valores apresentados são representativos da média de trêscorpos-de-prova. Tabela 3 – Resistência à compressão simples (MPa) Material Idade (dias) 7 28 56 120 Solo + 10% de cimento 1,5 2,4 3,0 3,5 Solo + 15% de cimento 2,4 3,8 5,0 6,4 Solo + 20% de cimento 6,5 8,2 9,9 12,6 Solo + 20 % de resíduo + 10% de cimento 1,6 2,7 3,3 4,0 Solo + 20 % de resíduo + 15% de cimento 3,0 4,6 6,2 7,9 Solo + 20 % de resíduo + 20% de cimento 7,4 9,1 10,8 13,4 Solo + 40 % de resíduo + 10% de cimento 1,9 3 3,7 4,6 Solo + 40 % de resíduo + 15% de cimento 4,6 6,4 8,1 10,7 Solo + 40 % de resíduo + 20% de cimento 8,8 10,5 12,4 15,6
  12. 12. . Solo + 10% de cimento 16 Solo + 15% de cimento Resistência à Compressão Simples (MPa) 14 Solo + 20% de cimento 12 Solo + 20% de resíduo + 10% de cimento 10 Solo + 20% de resíduo + 15% de cimento 8 Solo + 20% de resíduo + 20% de cimento 6 Solo + 40% de resíduo + 10% de cimento 4 Solo + 40% de resíduo + 15% de cimento 2 Solo + 40% de resíduo + 20% de cimento 0 0 28 56 84 112 140 Idade (dias) Figura 8 – Resistência à compressão simples do Solo-cimento plásticoObserva-se, na figura 8, para as três composições em estudo, que quanto maior é aadição de resíduo, maior também é a resistência à compressão obtida nos ensaios.Observa-se na tabela 3 que a resistência do solo-cimento plástico com 40% de resíduo foide 10,5 MPa aos 28 dias, enquanto que a do sem resíduo foi de 8,2 MPa, ou seja, aumentode 28% aproximadamente.Nota-se ainda, na tendência mostrada pelas curvas, que o material ainda continuaganhando resistência de forma considerável, indicando a necessidade de se avaliarcorpos-de-prova com idades superiores a 120 dias.A composição com 40% de resíduo e 20% de cimento propiciou a obtenção de resistênciafc,28 dias = 10,5 MPa. Para uma estaca com 25 cm de diâmetro (Área = 490 cm²), porexemplo, considerando-se esta resistência, a carga de ruptura do material da estaca,portanto, será de 514 kN. Este valor é muitas vezes superior ao que se aplica em obrasde pequeno porte, que é o caso em estudo neste trabalho. Geralmente, nestasedificações, as cargas que chegam às fundações são da ordem de 50 kN. Ou seja, omaterial apresenta coeficiente de segurança, que para o caso em estudo, é 10 vezessuperior a carga de trabalho.O uso deste material em estacas moldadas in loco para obras de pequeno porte, em vistados resultados obtidos, portanto, é uma possibilidade tecnicamente viável.Entretanto, por tratar-se de uma técnica ainda pouco conhecida pelos profissionais deengenharia, e também considerando-se a grande variabilidade tanto dos resíduos deconstrução como dos solos existentes em diferentes localidades, recomenda-se a realizaçãode ensaios de laboratório para a fixação adequada da dosagem a ser utilizada.Cumpre lembrar que somente são indicados para a produção do solo-cimento solos arenososcom mais de 50% de areia. Assim, para esta finalidade, a adição do resíduo de concretomostrou-se uma alternativa interessante para melhorar a granulometria do solo. Há que setomar cuidado na regulagem dos trituradores, de modo que o material resultante após abritagem apresente granulometria nos limites de uma areia grossa. Para o solo-cimentocompactado, a ABCP (1999) recomenda partículas com diâmetro máximo inferior a 4,8 mm,
  13. 13. .podendo, em princípio, ser também adotado este limite para a confecção do solo-cimentoplástico.Da mesma forma que para outros materiais e técnicas construtivas, recomenda-se tambémpara as obras com fundações executadas com solo-cimento plástico a realização deinspeções periódicas. As inspeções periódicas são importantes para que se adquiraconhecimento do comportamento dos materiais, avaliando-se o seu desempenho frente ascondições de uso ao longo do tempo. Assim, medidas corretivas, se necessário, podem sertomadas a tempo, e modificações nas técnicas construtivas ou na composição dos materiaispodem ser sugeridas, no caso de se constatar a presença de patologias recorrentes.Por fim, é bom lembrar que neste estudo foi utilizado o resíduo de concreto, ou seja, ummaterial que, do ponto de vista dos RCD, pode ser considerado um resíduo nobre, pois seuúnico componente é o concreto moído, diferente, portanto, dos RCD produzidos em usinasde reciclagem de entulho, que contém misturados resíduos de diversos materiais.Obviamente neste trabalho, visualiza-se o aproveitamento desses resíduos pela a ótica dacoleta seletiva, podendo-se para isto, adotar-se procedimento semelhante ao que aplica nacoleta do lixo doméstico. Assim procedendo, a separação dos resíduos deve ocorrer já nocanteiro de obras, no momento do descarte. Em vez de simplesmente lançar o material semqualquer critério nas caçambas de tira-entulho, sugere-se, a princípio, o uso de pelo menostrês recipientes para o depósito dos resíduos, sendo um recipiente para resíduos de concreto(comuns em obras de demolição), um para cerâmica vermelha (restos de tijolos vermelhos,telhas, lajotas de laje, revestimentos cerâmicos) e outro para os demais materiais (tijoloscomuns, argamassa, madeira, vidro, etc). Este procedimento possibilita a obtenção deresíduos mais apropriados, como é o caso do resíduo de concreto, para emprego nacomposição de materiais como solo-cimento, concreto e argamassas.4.5 Módulo de elasticidadeNa tabela 4 são mostrados resultados médios, obtidos a partir de três corpos-de-prova,para o módulo de elasticidade do solo-cimento plástico. Tabela 3 – Módulo de elasticidade (MPa) Material Idade (dias) 7 28 56 120 Solo + 10% de cimento 2,2 3,2 4 4,8 Solo + 15% de cimento 3,5 4,5 5,3 6,2 Solo + 20% de cimento 5,9 7,2 8,1 8,8 Solo + 20 % de resíduo + 10% de cimento 2 3 3,8 4,6 Solo + 20 % de resíduo + 15% de cimento 4,2 5,5 6,5 7,5 Solo + 20 % de resíduo + 20% de cimento 9 10,4 11,6 12,9 Solo + 40 % de resíduo + 10% de cimento 3,9 5,1 6,2 7,2 Solo + 40 % de resíduo + 15% de cimento 6,6 8,1 9,2 10,1 Solo + 40 % de resíduo + 20% de cimento 11,1 12,7 13,8 15
  14. 14. . 16 Solo + 10% de cimento 14 Solo + 15% de cimento 12 Módulo de Elasticidade (GPa) Solo + 20% de cimento 10 Solo + 20% de resíduo + 10% de cimento 8 Solo + 20% de resíduo + 15% de cimento 6 Solo + 20% de resíduo + 20% de cimento Solo + 40% de resíduo + 10% de cimento 4 Solo + 40% de resíduo + 15% de cimento 2 Solo + 40% de resíduo + 20% de cimento 0 0 20 40 60 80 100 120 140 Idade (dias) Figura 9 – Módulo de Elasticidade do solo-cimento plástico.Da mesma forma que para a resistência à compressão simples, observa-se na figura 9ocorrência de aumento da resistência com o aumento da quantidade de resíduos. O módulode elasticidade da composição com 40% de resíduo foi de 12,7 GPa, enquanto que a dosem resíduo foi de 7,2 GPa, ou seja, aumento de aproximadamente 76%. As curvasmostram, após os 120 dias, uma forte tendência de aumento no valor do módulo deelasticidade, indicando a necessidade de se avaliar corpos-de-prova com idades superiores.É sabido que em fundações por estacas, as tensões mais elevadas acontecem nasseções que ficam na parte superior do fuste e que, para as seções mais profundas atensão é menor, pois o solo absorve parte da tensão através do atrito lateral. Para o solo-cimento em estudo, com 40% de resíduo de concreto, obteve-se módulo de elasticidadeaos 28 dias de E28=12,7 GPa. Se considerarmos uma carga de trabalho P=50kN, emuma estaca com 25 cm de diâmetro (A = 490 cm²) e comprimento de 6,0 m, desprezando-se o atrito lateral, obtém-se para o material em estudo o seguinte encurtamento: Pl 5000 kgf × 6000 mm Δl = = ⇒ EA kgf 127000 × 490 cm 2 cm 2 (Equação 1) Δ l ≅ 0,5 mmObserva-se, que o encurtamento obtido, na a situação em análise, equação 1, pode serconsiderado desprezível, pois os recalques de fundação são superiores a este valor.Ressalta-se, que nesta análise não se considerou o efeito da transferência de carga parao solo. Portanto, o encurtamento do material com certeza será bem inferior ao valorcalculado acima.4.6 Gestão dos resíduos de construçãoEstá em vigor, desde Janeiro de 2003, a Resolução 307 do CONAMA, que estabeleceuprazo máximo de doze meses para que os municípios e o Distrito Federal elaborem seusPlanos Integrados de Gerenciamento de Resíduos de Construção Civil, contemplando os
  15. 15. .Programas Municipais de Gerenciamento de Resíduos de Construção Civil oriundos degeradores de pequenos volumes, e o prazo máximo de dezoito meses para suaimplementação. Estabeleceu também prazo máximo de vinte e quatro meses para que osgeradores de resíduos de construção incluam os Projetos de Gerenciamento de Resíduosnos projetos de obras a serem submetidos à aprovação ou ao licenciamento dos órgãoscompetentes; e que no prazo máximo de dezoito meses os Municípios e o Distrito Federaldeverão cessar a disposição de resíduos de construção civil em aterros de resíduosdomiciliares e em áreas de "bota fora".Segundo FERRAZ (2004), as prefeituras deverão, portanto, possuir planos integrados quevisem o gerenciamento das questões ligadas à destinação dos resíduos de construção.Este assunto, por sinal está sendo bastante veiculado no momento. Na edição n° 37 daRevista Concreto, do IBRACON, é feita uma ampla cobertura, com reportagens e artigossobre o aproveitamento de resíduos.Boletins eletrônicos de diversas instituições divulgam notícias sobre o assunto, fazendoreferências à resolução 307 do CONAMA. Da mesma forma, o portal Piniweb, da EditoraPini, vem constantemente divulgando boletins e notícias sobre ao assunto, enfatizando,no boletim enviado em abril de 2005 que a gestão de resíduos agora é lei.Embora o assunto já esteja sendo objeto de pesquisas em diversas universidades, é bomsalientar que o aproveitamento dos RCD na composição de novos materiais é algo aindapor demais insipiente, e por isto deve ser feito de forma cuidadosa, sendo natural, pois,que haja algum preconceito no início. Os resíduos de construção devem, portanto, servalorizados e para que isto aconteça se faz necessária a realização intensa de pesquisas,de modo que o seu aproveitamento seja feito de forma eficaz, segura e principalmentecom credibilidade, estabelecendo-se assim um novo paradigma, capaz de inibir prováveistentativas de se anular as potencialidades para o aproveitamento destes materiais.5 ConclusõesEm vista dos resultados obtidos e das análises e discussões efetuadas, conclui-se:- O resíduo de concreto é um excelente material para ser utilizado na composição do solo-cimento plástico.- Quanto maior a quantidade de resíduos, no caso das composições em estudo, maioressão os valores obtidos para a resistência à compressão simples e o módulo deelasticidade do solo-cimento plástico.- Os valores de resistência à compressão e do módulo de elasticidade obtidos, comaplicação do solo em estudo, indicam haver possibilidade técnica, com elevadocoeficiente de segurança, para o emprego deste material em estacas moldadas in locopara obras de pequeno porte, com cargas de trabalho inferiores a 50 kN.- Ensaios de laboratório, controle de qualidade e inspeções periódicas são indispensáveispara a obtenção de dosagens adequadas à finalidade pretendida para o material e para oaprimoramento das técnicas construtivas empregadas na aplicação deste material.- A implementação do aproveitamento dos resíduos de construção na composição denovos materiais deve ser feita de forma cuidadosa, amparada pela realização intensa depesquisas, de modo que o seu aproveitamento seja feito de forma eficaz, com segurançae credibilidade.Agradecimentos:Fapesp – Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo;Laboratório CESP de Engenharia Civil em Ilha Solteira-SP; eSika S.A.
  16. 16. .6 ReferênciasASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE CIMENTO PORTLAND. Dosagem das misturas desolo-cimento: normas de dosagem e métodos de ensaio. São Paulo-SP: ABCP, 1999.51p. (ET-35).ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE CIMENTO PORTLAND. Solo-cimento na habitaçãopopular. São Paulo-SP: ABCP, 1998. 14p. (EC-4).AIO, D. A. Estudo da influência do uso do cimento ARI na resistência à compressãosimples do solo-cimento plástico. In: CONGRESSO DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA, 15,2003, Marília-SP. UNESP, 2003. 1 CD-ROM.AGOPYAN, V. e JOHN, V. M. Reciclagem de resíduos da construção. EscolaPolitécnica da Universidade de São Paulo. São Paulo-SP, 2001. 13p.ANGULO, S. C. Variabilidade de agregados graúdos de resíduos de construção edemolição reciclados. Dissertação (Mestrado) – Escola Politécnica, Universidade deSão Paulo. São Paulo-SP, 2000. 155p.BUTTLER, Alexandre Marques; CORREA, Márcio Roberto Silva; RAMALHO, MárcioAntonio. Agregados reciclados na produção de artefatos de concreto. RevistaConcreto, n.° 37, ISSN 1806-9673, IBRACON – Instituto Brasileiro do Concreto, SãoPaulo-SP, dez/jan/fev de 2005. p.24-27.CARVALHO, David; SEGANTINI, A.A.S.; CLARO, A.T.; MANTILLA, J.N.R.Comportamento de estacas escavadas como elemento de fundação em solosarenosos. In: JORNADAS SUL-AMERICANAS DE ENGENHARIA ESTRUTURAL, 28,São Carlos-SP, EESC-USP, v.2, p.527-536.CENTRO DE PESQUISAS E DESENVOLVIMENTO. Manual de construção com solo-cimento. Camaçari: CEPED/ABCP, 1999. 116p.FERRAZ, André Luiz Nonato. Análise da adição de resíduos de argamassa decimento na produção de tijolos prensados de solo-cimento. Ilha Solteira: 2004, 96f.Dissertação (Mestrado) UNESP.CLINTON, W.J. Federal acquisition, recycling and waste prevention (Executive order12873 of october 20, 1993). Federal Register, Vol.58, n.º 203, Presidential Documents,p.54911-54919.FERRAZ, André Luiz Nonato. Análise da adição de resíduos de construção em tijolosprensados de solo-cimento. Dissert. Mestrado. UNESP, Ilha Solteira-SP, 2004. 98p. JARDIM, N. S. Lixo municipal: manual de gerenciamento integrado. São Paulo-SP,1995. (publicação IPT 2163)JOHN, Vanderley Moacir. Reciclagem de resíduos na construção civil – contribuiçãoà metodologia de pesquisa e desenvolvimento. Tese-Escola Politécnica, Universidadede São Paulo. São Paulo-SP, 2000. 102p.
  17. 17. .JOHN, V.M. Panorâmica sobre a reciclagem de resíduos na construção civil. In: IISeminário – Desenvolvimento Sustentável e a Reciclagem na Construção Civil.IBRACON, Comitê Técnico CT 206, Meio Ambiente. Anais. São Paulo, 1999.JOHN, V. M. Aproveitamento de resíduos como materiais de construção.Reciclagem de entulho para produção de materiais de construção. p.28-45. EDUFBA– Projeto entulho bom. Salvador-BA, 2001.KASSAI, Y. Barriers to the reuse of construction by products and the use of recycledaggregate in concrete in Japan. In: Use of recycled concrete aggregate. DHIR,HENDERSON & LIMBACHIYA eds. Tomas Telford, 1998 p. 433-444LEVY, S. M. Reciclagem do entulho da construção civil, para utilização comoagregado para argamassas e concretos. Dissertação (Mestrado) – Escola Politécnicada Universidade de São Paulo. São Paulo, 1997. 147p.LIMA, F. B. e VIEIRA, G. L. Blocos de concreto produzidos com entulho daconstrução civil. In: Congresso Brasileiro do Concreto, 43, 2001, Foz do Iguaçu.CDROM. Foz do Iguaçu: Instituto Brasileiro do Concreto, 2001.LIMA JR., H. C.; WILLRICH F. L.; BARBOSA, N. P. Structural behavior of loadbearing brick walls of soil-cement with the addition of ground ceramic waste.Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e ambiental, Jaboticabal, v.7, n.3, p.552-558,2003. http://www.agriamb.com.brMATOS, G.; WAGNER, L. Consumption of materials in the United States 1900 –1995. US Geological Survey, 1999, 9p.OLIVEIRA, M. J. E. Materiais descartados pelas obras de construção civil: Estudodos resíduos de concreto para reciclagem. Rio Claro-SP, 2002. Tese de doutorado,instituto de Geociências e Ciências Exatas – UNESP, 191p.PINTO, T. P. Utilização de resíduos de construção – Estudo em argamassas.Dissertação de Mestrado, Escola de Engenharia de São Carlos – USP, 1986.PINTO, T. P. Metodologia para a gestão diferenciada de resíduos sólidos daconstrução urbana. Tese (Doutorado) – Escola Politécnica, Universidade de São Paulo.São Paulo, 1999. 189p.SEGANTINI, A. A. S. Utilização de solo-cimento em estacas apiloadas para obras depequeno porte. Campinas: 1994, 96f. Dissertação (Mestrado) UNICAMP.SEGANTINI, A. A. S. Utilização de solo-cimento plástico em estacas escavadas comtrado mecânico em Ilha Solteira-SP. Campinas: 2000, 176f. Tese (Doutorado)UNICAMP.XAVIER, L. L e ROCHA, J. C. Diagnóstico do resíduo da construção civil – início docaminho para o uso potencial do entulho. IV Seminário Desenvolvimento Sustentável ea Reciclagem na Construção Civil: materiais reciclados e suas aplicações, p. 57 – 63. SãoPaulo, 2001.

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