PR                    UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ      UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ          ...
RAIMUNDO NONATO BELO SOARES   RESÍDUO DE CONSTRUÇÃO E DEMOLIÇÃO E EPSRECICLADO COMO ALTERNATIVA DE AGREGADOS PARA         ...
TERMO DE APROVAÇÃO           RAIMUNDO NONATO BELO SOARERESÍDUO DE CONSTRUÇÃO E DEMOLIÇÃO E EPS RECICLADO COMO       ALTERN...
ivÀ minha filha Ana Carolina, razão maiorde minhas buscas e conquistas.
v                                  AGRADECIMENTOS     A Deus por tudo!     Aos meus pais “in memoriam” Gilberto Soares Per...
viDEUS É TUDO!
viiSOARES, Raimundo Nonato Belo, Resíduo de Construção e Demolição e EPScomo Alternativa de Agregados para a Região Amazôn...
viiiSOARES, Raimundo Nonato Belo, Resíduo de Construção e Demolição e EPScomo Alternativa de Agregados para a Região Amazô...
ix                                                                  SUMÁRIORESUMO............................................
x       3.2.7      Concreto com ACR e EPSR...................................................................................
xi                                                 LISTA DE FIGURASFigura 1.1 - Mapa do Amazonas – Localização da Matéria-...
xii                                        LISTA DE TABELASTabela 3.1 - Caracterização química do cimento ...................
xiii                   LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLASABNT      - Associação Brasileira de Normas TécnicasABRAPEX   - Assoc...
xiv                              LISTA DE SÍMBOLOSkm     - Unidade de comprimento (quilômetro)m³     - Unidade de volume (...
Capítulo 1 Introdução                                                                  11 INTRODUÇÃO      Essa dissertação...
Capítulo 1 Introdução                                                           21.1    Contextualização       Manaus, cap...
Capítulo 1 Introdução                                                              3       Até meados da década de 80 a ex...
Capítulo 1 Introdução                                                          4       Todo processo de extração mineral g...
Capítulo 1 Introdução                                                          5localidades que não dispõe de agregado gra...
Capítulo 1 Introdução                                                                       6    Figura 1.2 - Usina de Rec...
Capítulo 1 Introdução                                                             71.2    Objetivo Geral       O objetivo ...
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Capitulo2 Resumo da Literatura                                                     17simplex {3, 2} é mostrado na Figura 2...
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Capitulo3 Metodologia                                                         343.3    Produção de Blocos em Lote-Piloto  ...
Capítulo 4 Resultados e Discussões                                             354 RESULTADOS E DISCUSSÕES      Os resulta...
Capítulo 4 Resultados e Discussões                                                                             36         ...
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Aplicação em blocos para alvenaria   soares, raimundo nonato belo (2009)
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  1. 1. PR UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ CAMPUS DE CURITIBA GERÊNCIA DE PESQUISA E PÓS-GRADUAÇÃO PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECÂNICA E DE MATERIAIS - PPGEM RAIMUNDO NONATO BELO SOARES RESÍDUO DE CONSTRUÇÃO E DEMOLIÇÃO E EPSRECICLADO COMO ALTERNATIVA DE AGREGADOS PARA A REGIÃO AMAZÔNICA - APLICAÇÃO EM BLOCOS PARA ALVENARIA MANAUS-AM FEVEREIRO - 2010
  2. 2. RAIMUNDO NONATO BELO SOARES RESÍDUO DE CONSTRUÇÃO E DEMOLIÇÃO E EPSRECICLADO COMO ALTERNATIVA DE AGREGADOS PARA A REGIÃO AMAZÔNICA - APLICAÇÃO EM BLOCOS PARA ALVENARIA Dissertação apresentada como requisito parcial à obtenção do título de Mestre em Engenharia, do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica e de Materiais, Área de Concentração em Engenharia de Materiais, do Departamento de Pesquisa e Pós-Graduação, do Campus de Curitiba, da UTFPR. Orientador: Prof. José Alberto Cerri, Dr. Co-orientadora: Prof. Márcia S. de Araújo, PhD MANAUS-AM FEVEREIRO - 2010
  3. 3. TERMO DE APROVAÇÃO RAIMUNDO NONATO BELO SOARERESÍDUO DE CONSTRUÇÃO E DEMOLIÇÃO E EPS RECICLADO COMO ALTERNATIVA DE AGREGADOS PARA A REGIÃO AMAZÔNICA – APLICAÇÃO EM BLOCOS PARA ALVENARIAEsta Dissertação foi julgada para a obtenção do título de mestre em engenharia,área de concentração em engenharia de materiais, e aprovada em sua forma finalpelo Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica e de Materiais. _________________________________ Profº. Giuseppe Pintaúde, Dr Coordenador de PPGEM Banca Examinadora______________________________ ______________________________Profº. José Alberto Cerri, Dr. Profª. Márcia Silva de Araújo, PhD(UFTPR) (UFTPR)____________________________________Profº. Raimundo Pereira de Vasconcelos, Dr(UFAM) Manaus (AM), 17 de Fevereiro de 2010
  4. 4. ivÀ minha filha Ana Carolina, razão maiorde minhas buscas e conquistas.
  5. 5. v AGRADECIMENTOS A Deus por tudo! Aos meus pais “in memoriam” Gilberto Soares Pereira e Agostinha Belo Soares, meurespeito, gratidão e amor! A minha família pelo amor e apoio incondicional! À CAPES e SUFRAMA por financiar o Programa MINTER/Manaus. À FAPEAM pelo apoio a pesquisa e por financiar este trabalho. Um especial agradecimento ao Professor Dr. José Alberto Cerri, meu orientador e aProfessora PhD Márcia Silva Araújo, minha co-orientadora, cujas contribuições comempenho e dedicação foram determinantes para a realização e o êxito deste trabalho! Aos meus colegas alunos do MINTER pelos exemplos pró-ativos, compartilhamentode conhecimentos e incentivos no decorrer do curso! À UTFPR e ao IFAM, em nome dos idealizadores e implementadores doMINTER/Manaus. À UTFPR, pela acolhida e disponibilidade da estrutura dos laboratórios. Aos Coordenadores locais do MINTER, Professor Dr. Vicente e Professor Dr. Pinheiro,e aos Coordenadores do Programa MINTER da UTFPR, Professor Dr. Paulo Beltrão eProfessor Dr. Giuseppe Pintaúde, por aceitar esse desafio, superando-o com dedicação,competência e serenidade. A todos os Professores do Programa MINTER/Manaus por contribuírem com seusvalorosos conhecimentos, pelo esforço pessoal dispensado e pela amizade. Aos colegas de instituição Zezinho, Ana Maria, Marcela e Maíra pela colaboração eamizade. A Termotécnica da Amazônia S/A, na pessoa da Sra. Lucilene, responsável pelosetor de reciclagem, pelo atendimento cordial e apoio a esse trabalho. À TAM Tubos da Amazônia Ltda, na pessoa do Gerente de Produção Sr. Joaquim edo Encarregado de Produção Sr. Antônio, pelo apoio irrestrito e colaboração para afabricação dos blocos objeto desse trabalho e concessão dos blocos que foram analisadoscomo referência.À CPRM, na pessoa do Sr. César pela cessão do britador e Sr Vianei pelo seu trabalho.
  6. 6. viDEUS É TUDO!
  7. 7. viiSOARES, Raimundo Nonato Belo, Resíduo de Construção e Demolição e EPScomo Alternativa de Agregados para a Região Amazônica – Aplicação emBlocos para Alvenaria, 2010, Dissertação (Mestrado em Engenharia) - Programade Pós-graduação em Engenharia Mecânica e de Materiais, UniversidadeTecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2010. RESUMO No estado do Amazonas a questão do gerenciamento dos Resíduos deConstrução e Demolição (RCD) merece atenção e soluções que sejam sustentáveisdos pontos de vista ambiental, econômico e social. O RCD gerado, bem como oPoliestireno Expandido (EPS), ainda são descartados ou conduzidos às lixeiras comos agravantes da inexistência de um projeto de gestão, visto haverem problemascom inundações, poluição dos mananciais e, significativa ocupação nos lixõescontrolados pelo poder público, dentre outros. Outro aspecto relevante refere-se aouso, pela construção civil, de agregados como o seixo rolado e granito, o primeiroextraído de rios e transportado em balsas percorrendo distâncias superiores a 700km e o segundo explorado a distâncias superiores a 150 km da cidade de Manaus,causando alto impacto ambiental e elevado custo de logística. Neste contexto, oobjetivo desse trabalho foi estudar a viabilidade técnica da produção de concretoalternativo utilizando RCD e EPSR(Poliestireno Expandido Reciclado) obtido apósprocesso de extrusão e moagem na forma de agregado graúdo ou miúdo. Os RCDs(de concreto) selecionados em obras e britados, bem como, o EPSR foramanalisados granulometricamente com a finalidade de serem incorporados àconcretos aplicados a fabricação de blocos de alvenaria. Os blocos produzidosforam analisados quanto a resistência mecânica e também quanto à absorção deágua. O EPSR possui baixa densidade e contribui para a obtenção de blocos maisleves.Palavras-chave: RCD, EPSR, Blocos de Concreto.
  8. 8. viiiSOARES, Raimundo Nonato Belo, Resíduo de Construção e Demolição e EPScomo Alternativa de Agregados para a Região Amazônica – Aplicação emBlocos para Alvenaria, 2010, Dissertação (Mestrado em Engenharia) - Programade Pós-graduação em Engenharia Mecânica e de Materiais, UniversidadeTecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2010. ABSTRACTIn the Amazon State, the issue of management concerning construction anddemolition waste (C&D) deserves attention and solutions that are sustainable fromenvironmental, economical and social standpoints. The RCD produced as well as theexpanded polystyrene (EPS), are still discharged in inappropriate places or taken tothe dumpsters with the worsening provided by the lack of a management project suchas: floods pollution of the water resources (rivers lakes and others) and significantspace occupation in the landfills controlled by the city council, among others. Anotheraspect, related with the civil engineering sector, refers to the usage of componentslike the pebbles and granite, the first one extracted from rivers and transported byferries within distances over 700 km and the second one explored within distancesover 150 km from Manaus City, causing high environmental impact and high logisticscost. The goal of this research was to study the technical feasibility of producingalternative concrete using RCD and post-consumpting EPS extruded and crushed totransform it in aggregate. The RCDs (of concrete) selected in construction sites andcrushed, as well as the EPSR (expanded polystyrene recycled) were analyzed in itsgranulometric distribution to be used as aggregate on the concrete compositionfeatures to obtain wall blocks. The produced blocks were analyzed mechanically andalso regarding the water absorption level. The EPSR has low density and contributingto the production of lighter blocks.Keywords: C&D, EPS, Concrete Blocks.
  9. 9. ix SUMÁRIORESUMO................................................................................................................... viiABSTRACT ...............................................................................................................viiiLISTA DE FIGURAS .................................................................................................. xiLISTA DE TABELAS ................................................................................................. xiiLISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS ....................................................................xiiiLISTA DE SÍMBOLOS.............................................................................................. xiv1 INTRODUÇÃO......................................................................................................1 1.1 Contextualização ..........................................................................................................................2 1.2 Objetivo Geral...............................................................................................................................7 1.2.1 Objetivos específicos............................................................................................................7 1.3 Motivação .....................................................................................................................................72 REVISÃO DA LITERATURA.................................................................................9 2.1 Histórico da Reciclagem de Resíduos de Demolição ..................................................................9 2.2 Resíduo de Construção e Demolição (RCD) ...............................................................................9 2.3 Agregados de RCD para uso na Construção Civil.....................................................................10 2.3.1 Blocos de concreto produzidos com entulho .....................................................................11 2.3.2 As propriedades dos agregados reciclados de RCD .........................................................12 2.3.3 Blocos de concreto .............................................................................................................12 2.4 Concreto Leve ............................................................................................................................13 2.4.1 Aditivos ...............................................................................................................................13 2.4.2 Agregados utilizados em concreto leve..............................................................................14 2.4.3 Dosagem de concreto leve.................................................................................................14 2.4.4 Delineamento experimental de misturas ............................................................................14 2.4.5 Cura ....................................................................................................................................193 MÉTODOS E MATERIAIS ..................................................................................21 3.1 Materiais .....................................................................................................................................21 3.2 Métodos ......................................................................................................................................25 3.2.1 Caracterização granulométrica dos agregados .................................................................25 3.2.2 Módulo de finura do agregado natural e alternativo...........................................................25 3.2.3 Teor de argila em torrões e materiais friáveis na areia......................................................26 3.2.4 Massa unitária dos agregados natural e alternativos.........................................................26 3.2.5 Determinação da densidade aparente ...............................................................................27 3.2.6 Dosagem do concreto ........................................................................................................29
  10. 10. x 3.2.7 Concreto com ACR e EPSR...............................................................................................30 3.2.8 Cura das amostras .............................................................................................................32 3.2.9 Resistência mecânica à compressão dos CP obtidos em laboratório ...............................32 3.2.10 Absorção de água ..............................................................................................................33 3.3 Produção de Blocos em Lote-Piloto ...........................................................................................344 RESULTADOS E DISCUSSÕES........................................................................35 4.1 Distribuição Granulométrica dos Agregados..............................................................................35 4.2 Módulo de Finura........................................................................................................................40 4.3 Teor de Argila em Torrões e Materiais Friáveis na Areia...........................................................41 4.4 Massa Unitária dos Agregados Natural e Alternativos...............................................................41 4.5 Determinação da Densidade Aparente ......................................................................................43 4.6 Resistência Mecânica à Compressão (RMC) obtida em Laboratório ........................................46 4.7 Ensaio de Absorção de Água.....................................................................................................49 4.8 Produção de Blocos em Escala-Piloto .......................................................................................515 CONCLUSÃO .....................................................................................................546 REFERÊNCIAS ..................................................................................................56
  11. 11. xi LISTA DE FIGURASFigura 1.1 - Mapa do Amazonas – Localização da Matéria-Prima ..............................2Figura 1.2 - Usina de Reciclagem de RCD em Ponta Grossa/PR – Ponta GrossaAmbiental, com capacidade aproximada de beneficiar 6 ton/h (Foto do Autor, 2009).6Figura 2.1 - Modelagem de misturas de três componentes, em que: (a) espaçoexperimental para processos com três variáveis independentes, (b) superfície deresposta para todas as possíveis mistura dos componentes 1,2 e 3 e, (c) curvas denível dessa superfície de resposta. Fonte: Montgomery, 1997. ................................16Figura 2.2 - Alguns arranjos simplex com e sem pontos no centróide. Fonte:Montgomery, 1997 ....................................................................................................17Figura 3.1 - Agregados de RCD ................................................................................22Figura 3.2 - Agregados de EPS após beneficiamento...............................................23Figura 3.3 - Procedimento para determinação da densidade aparente das misturas:..................................................................................................................................29Figura 3.4 - Máquina Universal de Ensaios para ensaio manual de resistênciamecânica à compressão ...........................................................................................33Figura 4.1 – Distribuição granulométrica do agregado de ACR ................................36Figura 4.2 – Distribuição granulométrica de EPSR ...................................................38Figura 4.3 – Distribuição Granulométrica de Areia Natural .......................................39Figura 4.4 – Distribuição Granulométrica do Seixo Fino. ..........................................40Figura 4.5 – Distribuições granulométricas dos agregados utilizados.......................40Figura 4.6 - Valores de densidade aparente utilizando EPSR, RCD e Areia natural.45Figura 4.7 - Superfície de resposta para densidade aparente...................................45Figura 4.8 - Gráfico de Pareto para densidade aparente ..........................................46Figura 4.8 - Superfície de resposta para os valores de RMC....................................48Figura 4.9 - Gráfico de Pareto indicando relevância dos componentes em RMC .....48Figura 4.10 - Superfície de resposta para absorção de água....................................50Figura 4.11 - Gráfico de Pareto para absorção de água ...........................................51Figura 4.12 – Bloco confeccionado com mistura dos agregados: areia natural, RCD eEPSR. .......................................................................................................................53
  12. 12. xii LISTA DE TABELASTabela 3.1 - Caracterização química do cimento ......................................................24Tabela 3.2 - Caracterização Física do Cimento ........................................................24Tabela 3.3 - Amostras de dosagens para determinação da densidade aparente .....28Tabela 3.4 - Matriz dos pseudocomponentes............................................................30Tabela 3.5 - Composições (vol %) para estudo de RMC e AA em laboratório..........31Tabela 3.6 – Diagramação das composições dos agregados ...................................31Tabela 4.1 - Distribuição granulométrica do agregado de ACR (3000 g) ..................36Tabela 4.2 - Análise Granulométrica do agregado de EPSR (500g) .........................37Tabela 4.3 - Análise Granulométrica da areia natural (1000g) ..................................38Tabela 4.5 – Valores do módulo de finura dos agregados utilizados ........................41Tabela 4.6 - Massa aparente da areia.......................................................................42Tabela 4.7 - Massa aparente do ACR .......................................................................42Tabela 4.8 - Massa aparente do EPSR.....................................................................42Tabela 4.9 - Massa aparente do seixo fino ...............................................................43Tabela 4.10 - Valores de densidade aparente da mistura.........................................44Tabela 4.11 - Resultado de resistência a compressão, média e desvio padrão.......47Tabela 4.12 - Resultado da absorção de água..........................................................49Tabela 4.13 - Resultados comparativos de RMC entre a composição 4 e a referência 52Tabela 4.14 - Resultados comparativos de AA entre a composição 4 ......................52
  13. 13. xiii LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLASABNT - Associação Brasileira de Normas TécnicasABRAPEX - Associação Brasileira do Poliestireno ExpandidoCONAMA - Conselho Nacional do Meio AmbienteCPRM - Companhia de Pesquisa de Recursos MineraisEPSR - Poliestireno Expandido RecicladoEPS - Poliestireno ExpandidoEB - Ensaio BrasileiroIBGE - Instituto Brasileiro de Geografia e EstatísticaNBR - Normas BrasileirasPS - PoliestirenoRCD - Resíduos de Construção e DemoliçãoRMC - Resistência Mecânica à CompressãoAA - Absorção de ÁguaACR - Agregado de Concreto Reciclado
  14. 14. xiv LISTA DE SÍMBOLOSkm - Unidade de comprimento (quilômetro)m³ - Unidade de volume (metro cúbico)°C - Unidade de temperatura (graus Celsius)km² - Unidade de área (quilômetro quadrado)Cm - Unidade de comprimento (centímetro)kg/m³ - Medida de densidade (quilograma por metro cúbico)% - Porcentagem∑ - Somatório≠ - Diferente≥ - Maior ou igual≤ - Menor ou igualMPa - Unidade de carga ( Megapascal)G - Unidade de Medida de Massa (grama)Mf - Materiais friáveisµU - Massa unitáriamL - Unidade de capacidade (mililitro)Mm - Unidade de medida (milímetro)g/cm³ - Unidade de densidade (grama por centímetro cúbico)
  15. 15. Capítulo 1 Introdução 11 INTRODUÇÃO Essa dissertação está estruturada em cinco capítulos. Inicialmente, ocapítulo 1 contextualiza os problemas causados por resíduos urbanos como oentulho da construção civil e o Polietileno Expandido (EPS), popularmenteconhecido como isopor, os quais constituem um sério problema econômico eambiental da região amazônica. Além disso, a exploração do seixo rolado dosleitos dos rios e transporte em balsas com distâncias superiores a 700 km, bemcomo, o transporte rodoviário de agregados graníticos em distâncias superioresa 150 km de Manaus, apresentam alto impacto ambiental. No capítulo 1 também é apresentado o objetivo e a justificativa do trabalho.No capítulo 2 é apresentada uma a revisão da bibliografia, que aborda desde aproblemática dos resíduos de construção e demolição, passando pela produçãode agregados a partir do RCD, inclusive as normatizações pertinentes e, porúltimo, a apresentação das características do concreto leve, dos tipos deagregados utilizados e ainda o processo para obtenção de produtos à base deconcreto leve. No capítulo 3 são apresentados os métodos da pesquisa para execução dadissertação, desde a produção e caracterização dos agregados, a obtenção ecaracterização dos corpos-de-prova em laboratório e, a produção ecaracterização de blocos para alvenaria em escala-piloto. No capítulo 4 os resultados são analisados e discutidos por tipo de ensaiose, finalmente, são correlacionados os resultados entre si para apresentar umadiscussão geral sobre o projeto. O capítulo 5 destaca as principais conclusões da dissertação e fazrecomendações para trabalhos futuros.
  16. 16. Capítulo 1 Introdução 21.1 Contextualização Manaus, capital do Estado do Amazonas (figura 1.1), com aproximadamente2.000.000 de habitantes, localizada à margem esquerda da foz do Rio Negro e naconfluência com o Rio Solimões, cujo encontro dos dois rios forma o RioAmazonas. Trata-se de uma cidade entrecortada por quatro igarapés principais eseus afluentes, dois localizados no interior da área urbana, formados pelas baciasdo Igarapé dos Educandos e do Igarapé do São Raimundo, e dois localizados nosextremos periféricos denominados bacia do Igarapé do Tarumã, a montante dacidade e bacia do Igarapé do Puraquequara a jusante da cidade de Manaus. Figura 1.1 - Mapa do Amazonas – Localização da Matéria-Prima As principais jazidas de rocha do tipo arenito e de extração de areialocalizam-se na região do entorno da cidade nas áreas de abrangência das baciashidrográficas dos igarapés.
  17. 17. Capítulo 1 Introdução 3 Até meados da década de 80 a exploração desordenada de pedreiras eareais, comprometeu de maneira irreversível parte dos mananciais, seja com adestruição das matas ciliares, com a extração de rochas afloradas as margens enascentes dos igarapés, seja com o assoreamento dos leitos dos igarapés devidoao carreamento dos materiais sólidos provenientes das áreas de clareiras dasestradas vicinais e de extração de areia quando na ocorrência de chuvas de altaintensidade, comuns na região. As restrições impostas pelos órgãos ambientais, estadual e municipal,praticamente inviabilizaram a extração de arenito na região de Manaus eregulamentou a extração de areia. Tais medidas, além da baixa qualidade do agregado de arenito, por tratar-sede uma rocha em formação, provocaram a intensificação da extração de seixorolado dos leitos dos rios, com ênfase para o Rio Novo Aripuanã, e a suautilização como agregadograúdo. O transporte realizado por balsas, nesse rio, ocorre num período de 10 dias(ida/volta), já no Rio Japurá, afluente do Rio Solimões, o transporte em balsa emum período de 16 dias (ida/volta). O transporte através de balsas fica restrito oucomprometido no período de vazante máxima dos rios, fato este que ocorre noperíodo de outubro a dezembro. Nesse período há riscos a navegabilidade einfluência diretamente no abastecimento de seixo rolado para a Praça de Manaus,cujo volume aproximado atualmente é de 70.000 m³/mês, (informação dosfornecedores de seixo em portos de Manaus). Outra região de extração de seixo e areia localiza-se no município de NovoAyrão no médio Rio Negro, mas trata-se de seixo com faixa granulametricatendendo a um agregado miúdo, equivalente ao pedrisco, cujo volumedesembarcado em Manaus é da ordem de 10.000 m³/mês. A necessidade de utilizar agregado de melhor qualidade, com resistência eclassificação granulométrica normatizada, estimulou a exploração de jazidas degranito no município de Presidente Figueiredo, localizado à BR 174 à 150 km deManaus, e no município de Barcelos, na região denominada Moura à 255 km deManaus, utilizando transporte em balsas com período aproximado de 4 dias (ida evolta).
  18. 18. Capítulo 1 Introdução 4 Todo processo de extração mineral gera um passivo ambiental com umagravante devido às grandes distâncias e os meios de transportes utilizados àbase de óleo diesel. Essa logística influencia de forma determinante adisponibilidade de seixo rolado e brita, bem como, no preço dessas matérias-primas no mercado consumidor de Manaus, sendo comercializados atualmente aR$ 120,00/m³ do seixo e R$ 170,00/m³ da brita. No Amazonas, a extração de seixo rolado por dragagem causarevolvimento e turbilhonamento das margens e do fundo dos cursos d’água,desmatamento das margens para possibilitar o acesso de equipamentos epessoal e, deposição de estéreis e rejeitos, afetando o ecossistema. Em muitoscasos, o aumento no número de dragas e balsas trafegando pelos rios eleva ariscos de acidentes com as embarcações regionais que transportam cargas epassageiros, RIBAS (2008). Manaus é uma cidade em constante transformação com obras de infra-estrutura, empreendimentos comerciais e construções de moradias. Essasatividades contribuíram para um aumento significativo do consumo dos materiaisbásicos como o agregado graúdo e o miúdo, bem como, para o aumento dageração de resíduos, proveniente principalmente, das demolições de edificaçõese de obras viárias, além do desperdício na indústria da construção civil. Dentre os tipos de resíduos estão: alvenarias; estruturas de concreto;revestimentos cerâmicos; estruturas de pedra em bloco; argamassas; meio-fio;sarjeta; tubos de concreto; e caixas confeccionadas com bloco de concreto,calçadas e outros. Todos classificados como RCD Classe A. Os resíduos ClasseA são aqueles reutilizáveis ou recicláveis como agregados compostos pordiversos materiais de origem mineral (CONAMA, 2002). O descarte desse tipo de resíduo, devido a não observância das leis porparte da sociedade e a ausência do poder público municipal como agente gestor efiscalizador do cumprimento das leis ocorrem de maneiras variadas como: lixõesviciados; margens de igarapés; em ruas, aterro de valas e; no aterro sanitário deManaus, onde é utilizado para melhoria dos acessos e para cobertura de lixo. A reciclagem artesanal dos RCDs é praticada em larga escala para oaproveitamento em edificações nas regiões urbanas, principalmente nas
  19. 19. Capítulo 1 Introdução 5localidades que não dispõe de agregado graúdo como na cidade de Tabatinga,localizada no extremo norte do Amazonas. Naquela localidade, a população debaixo poder aquisitivo, devido ao alto preço do agregado graúdo (seixo), britamanualmente o tijolo cerâmico e prepara de forma empírica, concreto simplespara pisos e até elementos estruturais como pilares e vigas de amarração dealvenaria em construções de pavimento térreo. No Brasil, são vários os trabalhos de pesquisas tecnológicas sobre atemática da utilização sustentável de RCD e comprovam de forma inequívoca aviabilidade técnica e econômica da utilização sustentável de RCD, EPS e outrosprodutos alternativos como agregados para produtos como: pavimentação;argamassa; concreto; concreto leve e artefatos de concreto. Em diversas cidades no Brasil, tais como, Londrina, São Paulo, RibeirãoPreto, Belo Horizonte, Ponta Grossa, etc., existem várias usinas que executam abritagem de RCD(Figura 1.2). Outro resíduo que desafia os gestores nas grandes cidades é o de EPS(isopor) proveniente, principalmente, de embalagens do comércio de eletro-eletrônicos, da indústria da construção civil e recipiente térmicos. O EPS é ummaterial de baixa densidade, que apesar de não ser tóxico, contribui para apoluição ambiental (poluição visual) dos igarapés e rios e, quando conduzido aoslixões, ocupa espaço significativo. A indústria Termotécnica da Amazônia Ltda, fabricante de produtos paraembalagens em EPS, com a finalidade de atender as indústrias do Pólo Industrialde Manaus (PIM), implantou um programa denominado logística reversa, com oobjetivo de reciclar o EPS, pós-uso, recebidos de seus clientes. O programa consiste em reciclar os materiais recolhidos em cinco pontos decoleta (shopping e lojas de eletro-eletrônicos), que após serem transportados atéa indústria são triturados, sendo em seguida aquecidos a uma temperatura de140º C. Neste processo o EPS sofre uma redução de volume e transforma-senuma pedra rígida (EPSR) e posteriormente é triturado e embalado na forma depedrisco.
  20. 20. Capítulo 1 Introdução 6 Figura 1.2 - Usina de Reciclagem de RCD em Ponta Grossa/PR – Ponta Grossa Ambiental, com capacidade aproximada de beneficiar 6 ton/h (Foto do Autor, 2009). A Resolução do CONAMA n° 307, de 5 de julho de 2002, preconiza sobre asações previstas dos vários atores envolvidos, ou seja, os geradores, coletores,transportadores e gestores de RCD proveniente da indústria da construção civil,com objetivo de implementar uma gestão com diretrizes, critérios eprocedimentos, visando minimizar os impactos ambientais e possibilitam umautilização racional sustentável para os resíduos. Sobretudo, possibilitaria ainclusão de cooperativas, associações de catadores e indústrias recicladoras deRCD, com a oferta de emprego e renda, contribuindo para o aproveitamentopossível da demanda gerada dos RCD e outros resíduos recicláveis. Segundo MEADOWS et al. (1992) e MILANEZ (2001) apud TESSARI(2006), para alcançar um estágio de sustentabilidade é fundamental umamudança de postura por parte da sociedade com ênfase para os atoresenvolvidos na cadeia produtiva da construção civil, com a adoção de açõesefetivas que possibilitem a eles aprender a avaliar seu bem-estar e as condiçõesambientais, implementar medidas corretivas a curto prazo com o objetivo dereduzir os danos ambientais e também, o uso dos recursos naturais nãorenováveis, priorizando a eficiência e a reciclagem.
  21. 21. Capítulo 1 Introdução 71.2 Objetivo Geral O objetivo geral desse trabalho é avaliar a viabilidade tecnológica daobtenção de blocos de concreto para alvenaria de vedação utilizando agregadosalternativos a base de resíduos de construção e demolição em conjunto comEPSR descartados na cidade de Manaus. 1.2.1 Objetivos específicos Verificar a possibilidade de moldar a mistura para fabricação de blocos devedação, composta de areia natural, ACR e EPS reciclado, em equipamento devibro-prensagem. Verificar a Resistência Mecânica a Compressão e Absorção de Água dobloco segundo a NBR 6136/2007.1.3 Motivação O Estado do Amazonas, devido a sua vasta área, com cerca de1.577.820,20 km², dispõe de muitas riquezas naturais. Dentre os mineraisdisponíveis estão às jazidas de rocha de granito, seixo rolado nos leitos dos rios ejazidas de areia sob florestas, margens e leitos de rios, materiais indispensáveisna indústria da construção civil. Embora hoje se encontrem em abundância nanatureza, apresentam como fatores limitantes para exploração o alto custoambiental e de logística até a cidade de Manaus, que é o principal centroconsumidor. Todo esse cenário, associado à elevada demanda da construção civil, induza continuidade da exploração de seixo rolado nos leitos dos rios, o que por suavez acarreta um elevado impacto ambiental. A utilização racional do RCD e EPSR como agregados para a produção deblocos de concreto com menor densidade, busca viabilizar o uso sustentáveldeste material, por meio de uma proposta tecnológica que, sobretudo, desperte a
  22. 22. Capítulo 1 Introdução 8responsabilidade ambiental e social para essa questão e possibilite um destinoadequado para esses resíduos, dentre os quais podemos citar: • construção de moradias a baixo custo; • oferecer um produto alternativo para alvenarias de vedação à indústria da construção civil no Amazonas, com qualidade e que contribua para minimizar a extração de matérias-primas naturais; • reduzir o impacto ambiental decorrente da exploração de agregados naturais, seja devido à extração nos rios ou transporte rodoviário até os grandes centros consumidores; • contribuir para nortear políticas públicas de gestão de RCD e EPSR na cidade de Manaus.
  23. 23. Capitulo2 Resumo da Literatura 92 REVISÃO DA LITERATURA Neste capítulo são abordados aspectos relevantes de pesquisas desenvolvidassobre RCD e EPS, as respectivas características específicas e utilização na indústriada construção civil.2.1 Histórico da Reciclagem de Resíduos de Demolição A reciclagem de resíduos de demolição para reaproveitamento na construçãocivil teve sua origem na Europa após a II Guerra Mundial, com o objetivo de removerruínas devido a destruição de edifícios e a necessidade de reconstruir as cidades,ANGULO (1998). Atualmente é amplamente empregada com destaque para Holandacom cerca de 90% de aproveitamento do entulho (JOHN, 2000). A reciclagem de RCD no Brasil é uma oportunidade sustentável que seencontra num estágio de sensibilização e implantação com relativos avanços. Segundo JOHN (2000), trabalhos desenvolvidos por grupos de pesquisadoresem universidades no Brasil, abordam estudos consistentes sobre aspectos degeração, manipulação, coleta, transporte e gestão de RCD, bem como tecnologiaspara a reciclagem. Ressalta ainda que a reciclagem de RCD é viável do ponto devista técnico e ambiental. Diversos municípios brasileiros já operam, com sucesso, centrais dereciclagem de resíduo de construção e demolição, produzindo agregados utilizadospredominantemente como sub-base de pavimentação (JOHN, 2000).2.2 Resíduo de Construção e Demolição (RCD) O “entulho”, nome usual do Resíduo de Construção e Demolição (RCD) écomposto por materiais provenientes de demolições, sobras de obras e solosprovenientes de escavações na indústria da construção civil. Portanto, é geralmenteinerte, com possibilidade de reutilização total, contudo, pode ocorrer contaminaçãodevido à ação de produtos tóxicos como sobras de tintas, solventes, pedaços deplacas de amianto e metais diversos (D’ALMEIDA e VILHENA, 2000) apud RIBAS,(2008).
  24. 24. Capitulo2 Resumo da Literatura 10 A Resolução no 307/2002 do CONAMA classifica os RCD quanto ao seupotencial de reciclagem em quatro classes: • compostos por materiais de origem mineral, tais como: blocos de Classe A: são os resíduos reutilizáveis ou recicláveis como agregados concreto, argamassas, produtos cerâmicos, rochas e solos entre outros; • classe B: são os resíduos recicláveis para outras destinações, tais como plásticos, papel/papelão, metais, vidros, madeiras e outros; • classe C: são os resíduos para os quais ainda não foram desenvolvidas tecnologias ou aplicações economicamente viáveis, que permitam a sua reciclagem/ recuperação, a exemplo dos produtos oriundos do gesso; • classe D: são os resíduos perigosos, oriundos do processo da construção, tais como tintas, solventes, óleos e outros, ou aqueles contaminados, oriundos de demolições, reformas e reparos de clínicas radiológicas, instalações industriais e outros; Segundo ANGULO (2005), os fatores relacionados à geração tambéminfluenciam a composição do RCD, e a sua fração mineral é composta de umamistura de componentes construtivos como concretos, argamassas, cerâmicas,rochas naturais, solos, entre outros, dependente da origem.2.3 Agregados de RCD para uso na Construção Civil Segundo FONSECA (2002), surgiu no mercado novos materiais com a funçãode serem usados como agregados, a argila expandida e o EPS em flocos sãoexemplos para produção de concretos e argamassas com menor densidade. O agregado para material de construção pode ser definido como sendo umsólido, não totalmente inerte, porém coesivo em contato com a massa de cimento,cujas propriedades físicas, térmicas e químicas influenciam no desempenhomecânico do concreto, NEVILLE (1997) apud FONSECA (2002). O processo de reciclagem é o resultado de uma série de atividadesdesenvolvidas na construção civil, no qual os materiais se tornam resíduo, então,
  25. 25. Capitulo2 Resumo da Literatura 11são coletados, separados e processados para serem usados como matéria-prima namanufatura de bens, feitos anteriormente apenas com matéria-prima virgem(JARDIM (1995) apud SOUZA (2001)). Com relação à reciclagem do entulho, talprocesso pode ser entendido como um conjunto de operações de processamentoque incluem: seleção, britagem ou moagem, peneiramento, dentre outros, quepermitam obter um material cuja granulometria esteja dentro de limites específicosque possibilitem seu uso como agregado em argamassa, concreto ou atividadecorrelata, LEVY (1997). 2.3.1 Blocos de concreto produzidos com entulho DE PAUW (1980) apud SOUSA (2001), avaliou a substituição de agregadosnaturais, convencionalmente utilizados na produção dos blocos de concreto, poragregados reciclados de entulho e para todas as composições foi mantida certapercentagem de areia natural. A quantidade de água utilizada na mistura foi definidavisualmente, pela mão-de-obra local, em função da facilidade de moldagem dosblocos. Os blocos produzidos foram ensaiados apenas com relação a resistênciamecânica à compressão aos 28 dias. Em relação à composição de referência,observa-se que na média os resultados obtidos são satisfatórios. Para ascomposições com certa percentagem de agregados reciclados, na faixa entre 0 e25mm, verifica-se uma queda na resistência. Ao contrário, nas composições nasquais se utiliza agregados reciclados nas faixas entre 3 e 12 mm, verifica-se certoaumento da resistência para as percentagens mais elevadas, SOUZA (2001). No caso do concreto seu uso como agregado reciclado oferece o máximo nívelde reutilização e constitui a forma mais fácil de atingir o fechamento do ciclo de vidadesse material, CARNEIRO (2005). A atual tecnologia empregada nas centrais de reciclagem de RCD brasileirasnão permite que grande parte dos agregados de RCD reciclados seja empregadaem concretos, conforme especificações internacionais. Os principais impedimentospara o uso destes agregados são os teores de argamassa, de contaminantes, demateriais pulverulentos e valores de absorção de água e de massa específica,ANGULO et al (2002).
  26. 26. Capitulo2 Resumo da Literatura 12 2.3.2 As propriedades dos agregados reciclados de RCD SAKAI et al (1996), CABRAL (2007) apud ANGULO (2005), ressaltam aimportância de conhecer a origem do RCD e suas características, composição evolume, antes de decidir pelo reaproveitamento. Trata-se de um materialheterogêneo, pois os fatores de geração também influenciam a composição do RCD,cuja fração mineral é composta de uma mistura de componentes construtivos comoconcretos, argamassas, cerâmicas, rochas naturais, entre outros. As características físicas dos agregados, como densidade, resistênciamecânica, volume, formato geométrico, tamanho e distribuição de poros, segundoMEHTA (1994), são as principais responsáveis pelas propriedades físicas no estadoendurecido do concreto, como massa unitária e específica, módulo de elasticidade, eresistência à tração e compressão. Portanto, é recomendável que a utilização destesagregados sem o conhecimento prévio de suas características, seja destinada aconfecção de elementos de concreto sem função estrutural, como, por exemplo:blocos de concreto de vedação, obras de pavimentação, guias e sarjetas,regularização e cascalhamento de ruas de terra, obras de drenagem, execução decontra pisos, calçadas, entre outros (FONSECA 2002). 2.3.3 Blocos de concreto Ao estudar a substituição de agregados naturais por reciclados, na produçãode blocos de vedação (39x19x19) cm, com traço padrão de 1:8, DE PAUW (1982)verificou que os agregados de fração 3-12 mm apresentaram melhor desempenho,FONSECA (2002). DE PAUW (1982) apud FONSECA (2002), estudou a substituição deagregados naturais por RCD, na produção de blocos de vedação, com traço padrãode 1:8, porém sempre mantendo certa quantidade de agregado miúdo natural. PIMIENTA e DELMOTTE (1998) , também produziram blocos vazados deconcreto com agregados naturais e de RCD. Com dimensão de (50x20x20) cm(comprimento, espessura, altura) e paredes de (100x20x100) cm, constatando bom
  27. 27. Capitulo2 Resumo da Literatura 13comportamento estrutural, resistência média à compressão inferior à série comfração 0-2,5mm. KRÜGER (2003) analisou a influência da temperatura em edificação construídacom o acoplamento de garrafas PET em blocos de concreto leve de EPS comoagregado. BEZERRA (2003), analisou os blocos de concreto com EPS como agregado econcluiu que a resistência mecânica obtida atende às normas NBR 6461/NBR 7171,podendo ser usado como alvenaria de vedação, possibilitando redução datransferência de calor entre o meio externo e o interno do ambiente, quandocomparado a blocos de cimento e tijolo de oitos furos, proporcionando maior confortotermo-acústico.2.4 Concreto Leve O concreto leve é um produto de baixa densidade, possui massa específicavariando de 500 kg/m³ a 1800 kg/m³ e pode ser fabricado com argila expandida,poliestireno expandido (pérolas de isopor) ou aditivos incorporadores de ar. Éutilizado para "enchimentos", isolamento térmico, divisórias ou em locais onde sedeseja reduzir o peso próprio da estrutura. Os agregados utilizados em concreto leve podem ser areia e pedra britada, deacordo com a NBR 7211 / 1983, ou agregados leves como escória de alto forno,cinzas volantes, argila expandida ou outros agregados, que satisfaçam asespecificações próprias a cada um desses materiais (NBR 7173 / 1982; SOUZA,2001). 2.4.1 Aditivos Os aditivos fluidificantes ou plastificantes têm como função reduzir aquantidade de água de amassamento do concreto para uma dada trabalhabilidade.Como resultado, tem-se uma redução no consumo de cimento do concreto na qual arelação água/cimento é constante (MEDEIROS 1993 apud SOUZA 2001).
  28. 28. Capitulo2 Resumo da Literatura 14 2.4.2 Agregados utilizados em concreto leve Os agregados utilizados em concreto leve podem ser areia e pedra britada, deacordo com a NBR 7211 / 1983, ou agregados leves como escória de alto forno,cinzas volantes, argila expandida ou outros agregados, que satisfaçam asespecificações próprias a cada um desses materiais (NBR 7173 / 1982 SOUZA2001). ÂNGULO (2000) e BEZERRA (2003) apud LIMA (2005), após análiseexperimental de desempenho, constataram a viabilidade de paredes construídascom blocos de concreto leve utilizando EPS como agregado, tomando comoreferência blocos de concreto comum, quanto aos aspectos de resistência mecânicae desempenho térmico. 2.4.3 Dosagem de concreto leve O objetivo mais amplo da dosagem do concreto para blocos é a escolha dotraço de concreto que, com o equipamento e o processo de produção empregado,resulte na confecção de blocos cujas propriedades no estado endurecido satisfaçamàs exigências de uso predeterminadas, com um custo mínimo (TANGO (1984) apudSOUZA (2001)). Na cidade de Manaus o concreto leve fornecido pelas usinas de concreto é dotipo celular, composto de cimento (CP II-Z-32), areia ou pedrisco, fibra de nylon,aditivo incorporador de ar (Fongraco) e água, cuja densidade é de aproximadamente1.300 kg/m³. 2.4.4 Delineamento experimental de misturas Em todas as áreas do conhecimento a estatística é fundamental paracaracterizar cenários, buscando na captação, distribuição, análise e a utilização dedados, informações para tomada de decisão, que em atividades correntes serve desuporte no controle de processos e produtos, e embasa o sistema planejamento naprogramação de ações futuras.
  29. 29. Capitulo2 Resumo da Literatura 15 O planejamento experimental para misturas foi utilizado para a obtenção damelhor dosagem, pois se trata de uma ferramenta largamente utilizada empesquisas acadêmicas e até nas indústrias, principalmente quando envolve diversoscomponentes na composição da mistura, cujas proporções interferem naspropriedades dos produtos fabricados por serem interdependentes. No delineamentoexperimental, o somatório de todas as proporções dos componentes tem comoresultado 100%, e atende a Equação (1) para q componentes, no qual xi representaa proporção do i-ésimo componente da mistura, (KHURI e CORNELL, 1996): q ∑x i = x1 + x 2 + ,..., x n = 1 equação (1). i =1 Logo, para misturas com três componentes, a Equação (1) corresponde ax1+x2+x3 = 1. Essa equação equivale geometricamente, ao espaço experimental deum triângulo eqüilátero inscrito no cubo, Figura 2.1(a). As diferentes composiçõespossíveis são representadas pelos pontos pertencentes ao triângulo. Os vérticescorrespondem aos componentes puros e os lados às misturas binárias, enquanto ospontos situados no interior do triângulo representam as possíveis misturas de trêscomponentes. A variação de uma dada propriedade com a composição da misturapode ser representada por uma superfície de resposta desenhada acima dotriângulo, como se mostra na Figura 2.1(b). Representando essa superfície por suascurvas de nível seria obtido o diagrama triangular da Figura 2.1(c). Fazendo-se uma distribuição uniformemente espaçada de pontosexperimentais no espaço de fator disponível, tem-se como resultado planejamentosem rede simplex (Gomes, 2004 e Campos, 2006). Sendo assim, se o número decomponentes na mistura é n, o espaço de fator disponível torna-se uma figurasimples com (n - 1) dimensões (por exemplo, um triângulo para n = 3, um tetraedropara n = 4) (Montgomery, 1997).
  30. 30. Capitulo2 Resumo da Literatura 16 Figura 2.1 - Modelagem de misturas de três componentes, em que: (a) espaço experimental para processos com três variáveis independentes, (b) superfície de resposta para todas as possíveis mistura dos componentes 1,2 e 3 e, (c) curvas de nível dessa superfície de resposta. Fonte: Montgomery, 1997. Segundo Gomes (2004) e Campos (2006), um planejamento simplex {q, m}para q componentes (no qual m é o grau do modelo) consiste de pontos que sãodefinidos pelo conjunto de coordenadas, no qual as proporções de cada componentesão tomadas a m+1 valores igualmente espaçados de 0 a 1, e todas ascombinações possíveis (misturas) são formadas usando as proporções doscomponentes da Equação (2). 1 2 xi = 0, , ,...,1 equação m m (2). Para um sistema com q = 3 componentes, o fator de espaço disponível é umtriângulo eqüilátero e as proporções de cada componente serão 0 , ½ e 1, quando m= 2. Então o simplex {3, 2} consiste de seis pontos localizados nas arestas dotriângulo: (x1, x2, x3) = (1, 0, 0), (0, 1, 0), (0, 0 ,1), ( ½, ½ , 0 ), ( ½ ,0, ½ ), (0, ½, ½).Os três pontos (1, 0, 0) ou x1 = 1, x2 = x3 = 0, (0, 1, 0) ou x1 = x3 = 0, x2 = 1 e (0, 0,1) ou x1 = x2 = 0, x3 = 1 representam as misturas dos componentes puros e estãolocalizados nos três vértices do triângulo. Os pontos (½, ½, 0 ), (½, 0, ½ ) e (0, ½, ½)representam as combinações binárias ou misturas de dois componentes xi = xj = ½ ,xk = 0, k≠i,j, e estão localizados no centro das arestas (lados) do triângulo. O
  31. 31. Capitulo2 Resumo da Literatura 17simplex {3, 2} é mostrado na Figura 2.2 (a) e (c). Cada uma das proporções doscomponentes na mistura é um número fracionado soma das frações é igual a um.Quando delimitados numa rede esses pontos formam um arranjo simétrico comrelação aos vértices e lados do simplex. Uma abordagem alternativa da rede simplexé o simplex com pontos no centróide, Figura 2.2 (b). Nesse tipo de planejamento,existirão além de 2p -1 pontos, os pontos do centróide (1/p). JURAN (1990),questiona o fato de, nesses planejamentos, os pontos estarem localizadosmajoritariamente nos limites das regiões, o que inclui apenas p - 1 componentes.Assim, quando se deseja observar a influência real da mistura dos p componentes,utiliza-se o planejamento simplex aumentado, e todas as combinações possíveis ( oumisturas ) são formadas usando as proporções dos componentes da Equação 1. Figura 2.2 - Alguns arranjos simplex com e sem pontos no centróide. Fonte: Montgomery, 1997 Algumas propriedades atrativas do arranjo simplex {q, m} são: • a rede consiste de um arranjo simétrico e uniforme dos pontos sobre o simplex, e assim, é dada igual segurança para cada componente do sistema;
  32. 32. Capitulo2 Resumo da Literatura 18 • o arranjo é extremamente simples para montar (determinar as combinações dos componentes); • as estimativas dos mínimos quadrados dos coeficientes do modelo de regressão (superfícies de resposta) são facilmente calculadas das médias das observações dos pontos do delineamento. Uma desvantagem do arranjo simplex {q, m} acontece quando q é grande e m≥ 2, pois o número de pontos experimentais pode se tornar excessivo. Frequentemente há casos em que não se explora totalmente o simplex, porcausa de certas restrições nos limites das proporções dos componentes. Restriçõesnos limites inferiores de xi limitam as misturas a uma sub-região do simplex. Essalimitação a uma sub-região também resulta na definição dos limites superiores dealguns componentes da mistura. Um outro caso que ocorre com freqüência équando os limites inferiores e superiores de algumas ou de todas proporções doscomponentes são limitadas, ou seja, requer-se a presença de todos os componentespara que se tenha um produto aceitável. Em qualquer uma dessas situações, o fatode se ter um subconjunto do simplex, ou uma região menor de experimentação paraa análise, diminui o custo e o tempo de experimentação, bem como aumenta aprecisão das estimativas do modelo. Arbitrado os limites inferiores de xi forma uma sub-região do simplex original, écomum redefinir as coordenadas dessa sub-região em termos de “pseudo”componentes. Os pseudocomponentes são definidos como combinações dasproporções dos componentes originais e a principal razão de introduzi-los é que aconstrução dos experimentos e o ajuste do modelo são mais fáceis quando feitos emsistemas pseudocomponentes do que quando feitos em sistemas com oscomponentes originais. Contudo, deve-se lembrar que pseudocomponentes sãoimaginários e, deseja-se observar o efeito dos componentes originais que compõemo sistema, deve-se também ajustar o modelo aos componentes originais ou fazer atransformação inversa para produzir um modelo em função dos componentesoriginais. Os L-pseudocomponentes são definidos em termos dos componentes originaise seus limites inferiores. Em termos gerais diz-se que o sistema consiste de q
  33. 33. Capitulo2 Resumo da Literatura 19componentes e Li ≥ 0 representa o limite inferior para o componente i, i = 1, 2, .....,q. A condição de contorno para o limite inferior é expressa na forma geral por: 0 ≤Li ≤ xi , para i = 1, 2, ....., q, em que qualquer ou alguns dos Li pode ser igual a zero.Os L pseudocomponentes ( x1` ) são definidos pela subtração dos limites inferiores Lide xi e dividindo esse valor pela diferença 1- (soma dos Li ), como: xi − Li x1` = equação (3), 1− L qem que, L = ∑ Li − 1 . i =1 2.4.5 Cura O processo de cura consiste em proporcionar aos blocos, por um período detempo, condições de umidade, temperatura e pressão, necessários a uma adequadareação de hidratação do cimento. Qualquer alteração nessas condições pode refletirdiretamente nas características finais dos blocos de concreto. A escolha de umprocesso de cura adequado pode ter como resultado, dentre outros fatores, reduçãono consumo de cimento e no tempo necessário de cura, o que diminui o tempo paraexpedição dos blocos na fábrica, TANGO (1984) apud SOUZA (2001). Basicamente existem três tipos de cura, que geralmente são utilizadas naprodução dos blocos de concreto: • cura através de autoclaves • cura natural ou ao ar livre • cura em câmara à vapor A cura através de autoclaves utiliza temperatura entre 150 e 205 oC e pressãode aproximadamente 1 MPa. Este método é pouco utilizado devido aos altos custosde implantação e consumo de energia que representa (MEDEIROS, 1993 apudSOUZA (2001)).
  34. 34. Capitulo2 Resumo da Literatura 20 A cura natural é ainda bastante utilizada, principalmente em situações nasquais as exigências de desempenho para os blocos são menores e as condiçõesclimáticas favorecem o rápido endurecimento do concreto e por tratar-se de umprocesso relativamente de baixo custo. Neste tipo de cura, recomenda-se que osblocos permaneçam úmidos e protegidos do vento e da insolação direta, pelo menosdurante os sete primeiros dias, para evitar a evaporação excessiva de água(MEDEIROS (1993), TANGO (1984) apud SOUZA (2001)). A cura à vapor é o sistema mais empregado na indústria de blocos deconcreto. Este sistema é empregado pelos produtores de blocos que buscammelhorar componentes de desempenho do produto em curto prazo. O período decura à vapor é variável podendo chegar a 24 horas, MEDEIROS (1994) apudSOUZA (2001).
  35. 35. Capitulo3 Metodologia 213 MÉTODOS E MATERIAIS O desenvolvimento experimental dessa dissertação foi dividido em três fases:Fase I - Coleta, beneficiamento e caracterização das matérias-primas Nesta fase as matérias-primas foram adquiridas ou coletadas nas fontesgeradoras ou produtoras, beneficiadas (RCD) e caracterizadas: cimento, agregadosconvencionais, concreto à base de seixo rolado proveniente de RCD e EPSR . O agregado convencional que se refere essa pesquisa é a areia quartzítica eo seixo miúdo, ambos explorados em leitos de rios, largamente utilizados emManaus para produção de artefatos pré-fabricados de concreto.Fase II - Avaliação em laboratório do concreto com agregados alternativos Nesta fase foi verificado e comparado o desempenho entre a dosagem dasamostras de blocos de concreto com agregados convencionais (referência) e asdosagens compostas de agregados alternativos, obtidas por meio de umdelineamento estatístico experimental.Fase III - Produção e avaliação dos blocos de concreto com agregados alternativos Identificado o resultado mais favorável dos ensaios realizados na fase anterior,foram moldados em escala-piloto de produção industrial blocos de concretoutilizando agregados de RCD e EPSR, e então caracterizados com base nas normasNBR 12118/2007 e NBR 6136/2007.3.1 Materiais Os materiais utilizados na pesquisa foram: a) agregados de RCD (ACR) Provenientes de concreto fabricado com agregado de seixo rolado, os materiaisforam coletados de forma aleatória nos locais geradores, como demolições e
  36. 36. Capitulo3 Metodologia 22construções de edificações. Material contaminado com restos de tinta, solvente,gesso e outros foram retirados. Posteriormente, foram ensacados, transportados aolaboratório da Companhia Pesquisa de Recursos Minerais - CPRM e transformadosem agregado correspondente ao pedrisco, conforme figura 3.1, através de britadorde mandíbula (MAROBRÁS, modelo 30x20). Figura 3.1 - Agregados de RCDb) agregados de EPSR O agregado proveniente de Poliestireno Expandido Reciclado (EPSR) foiadquirido da Indústria Termotécnica da Amazônia Ltda. O processo de produção do agregado leve alternativo consiste em recolher oEPS descartado nos postos de coleta seletiva e transportá-los até a usinarecicladora, onde é reprocessado o material que deve estar isento de impurezaspara evitar a contaminação da matéria-prima, passa por uma triagem com aseparação do EPS branco e o pigmentado, depois de picados, são extrudados a140° C, resultando em tarugos rígidos de poliestireno expandido reciclado. Emseguida, o material é triturado e granulado passando por peneira, obtendo-se assimo agregado de EPSR, na forma de pedrisco ou areia grossa (Figura 3.2).
  37. 37. Capitulo3 Metodologia 23 Figura 3.2 - Agregados de EPS após beneficiamento c) agregados naturais Foram utilizados nos blocos referência seixo e areia quartzítica extraídos de rio,e adquiridos em uma indústria de blocos de concreto de Manaus. A areia compõe otraço de referência e as dosagens compostas com agregados alternativos. d) aglomerante O aglomerante utilizado no processo de fabricação das dosagens de concretos(convencional e alternativo) foi o Cimento Portland Nassau CPII-Z 32, fabricado pelaIndústria Itautinga Agro Industrial S/A, localizada na cidade de Manaus, cujascaracterísticas químicas (Tabela 3.1) e físicas (Tabela 3.2) estão em conformidadecom a NBR 11.578/2004.
  38. 38. Capitulo3 Metodologia 24 Tabela 3.1 - Caracterização química do cimento Análise Química (%) Perda ao fogo (P.F.) 2,46 Dióxido de Silício (SiO2) 23,84 Óxido de alumínio (Al2O3) 6,47 Óxido de Ferro (Fe2O3) 3,12 Óxido de Cálcio (CaO) 58,61 Óxido de Magnésio (MgO) 2,43 Anidrido Sulfúrico (SO3) 2,81 Óxido de Sódio (Na2O) 0,05 Óxido de Pótássio (K2O) 0,26 Equivalente Alcalino (0,658 x % K2O - %Na2O) 0,22 Resíduo Insolúvel (R.I.) 6,57 Óxido de Cálcio Livre (CaO.l) 1,28 Dióxido de Carbono (CO2) 1,79 Valores fornecidos pelo fabricante. Tabela 3.2 - Caracterização Física do Cimento Análise Física Finura # 0,075 mm (%) 2,8 Finura # 0,044 mm (%) 12,8 Blaine (cm²/g) 3980 Massa específica (g/cm²) 3,05 Água para Consistência Normal (%) 26 Expansibilidade (mm) Quente 0 Início 110 Tempo de Pega (minuto) Fim 150 1 Dia 13,4 Resistência à Compressão por Idade 3 Dias 26,4 (MPa) 7 Dias - 28 Dias - Temperatura (°C) 84 até 93 Valores fornecidos pelo fabricante.
  39. 39. Capitulo3 Metodologia 253.2 Métodos A seguir são detalhados os procedimentos utilizados obtenção dos objetivospropostos. 3.2.1 Caracterização granulométrica dos agregados Os agregados naturais e alternativos foram caracterizados quanto àdistribuição granulométrica, através de ensaio de peneiramento (NBR 7211/2009 eNM 248/2003). Após secagem em estufa até massa constante, pelo processo dequarteamento, obteve-se uma amostra de 1000 g de areia, 3000 g de RCD e 500 gde EPSR, para proceder a análise granulométrica. Utilizou-se para isso, umabalança com precisão de 0,1 g (MARTE) e um conjunto de peneiras que compõe asérie normal, cujas malhas de aço têm aberturas de: (6.2, 4.8, 2.4, 1.2, 0.6, 0.3, 0.15e 0.075) mm, com fundo, uma tampa e um recipiente de porcelana. O peneiramentofoi realizado manualmente com movimentos horizontais e rotativos por 2,5 minutos,conforme a NBR 7211/2009, utilizando o conjunto formado pela tampa, peneira efundo, individualmente, para cada abertura de malha. As partículas retidas nasmalhas foram transferidas para o recipiente de porcelana usando pincel de aço. Oprocedimento foi repetido para as demais peneiras. As massas retidas nas malhasde cada peneira foram transferidas para o recipiente de porcelana, bem como, omaterial que passou pela malha de 0,075 mm, medidas e os valores foramregistrados em planilha. 3.2.2 Módulo de finura do agregado natural e alternativo O módulo de finura foi obtido determinando o somatório das percentagensretidas acumuladas em massa de agregado, em todas as peneiras da série normal edividindo por 100, conforme NBR NM 248/2003.
  40. 40. Capitulo3 Metodologia 26 3.2.3 Teor de argila em torrões e materiais friáveis na areia O teor de argila em torrões e materiais friáveis presentes na areia foideterminado conforme A NBR 7218/87, utilizando a série normal de peneiras, deacordo com a NBR 7211/09. Os agregados minerais foram secos em estufa (105 - 110)ºC até obter umamassa constante. Em seguida o agregado miúdo foi peneirado na peneira 1,2 mm,recolheu-se a fração retida e pesou-se (Mi), cuja massa mínima da fração daamostra é 0,2 kg (descartando as frações que não representavam menos de 5% damassa da amostra inicial). Em seguida o material foi espalhado na bandeja,formando uma camada fina e, por meio de análise visual foram identificadas aspartículas com aparência de torrões de argila ou materiais friáveis. Pressionando-seos torrões entre os dedos de modo a desfazê-los, repetiu-se o peneiramento edeterminou-se a massa do material retido na peneira 1,2 mm (Mf). O teor de argilaem torrões e materiais friáveis (Mt) da fração da amostra em porcentagem foi obtidopela equação (1): Mi − M f Mt = x100 equação (1), Miem que:Mi = massa inicial da fração, em gMf = massa após repeneiramento, em g 3.2.4 Massa unitária dos agregados natural e alternativos Parte das amostras utilizadas para caracterização granulométrica foi submetidaà determinação da massa unitária aparente dos agregados naturais e alternativos,utilizando um recipiente metálico com 96 mm de comprimento, 94 mm de largura e95 mm de altura, conforme ABNT NBR 7251/1982 e NM 45/2002. O processo consiste em depositar material agregado no recipiente com autilização de uma pá pequena, de uma altura de 12 cm de queda, com auxílio deuma régua milimetrada, mantendo-se constante a altura até completar seu volume.Posteriormente, rasou-se o recipiente com uma régua metálica para remover o
  41. 41. Capitulo3 Metodologia 27excesso. O conjunto (recipiente e material) foi pesado e os resultados registrados,sendo o procedimento repetido por três vezes. A massa unitária é calculada pela equação (2): MT − M c M µU = = , equação (3), V Vem que: M c = massa do recipiente (g) M T = massa do recipiente mais amostra (g) M = massa da amostra (g) V = volume do recipiente (cm³) µU = massa unitária (g/cm³) 3.2.5 Determinação da densidade aparente O processo para a obtenção da melhor composição a ser utilizada foi oplanejamento experimental para misturas, cujas proporções interferem naspropriedades dos produtos fabricados por serem interdependentes. No delineamentoexperimental, tem-se como resultado planejamentos em rede simplex, cujosomatório de todas as proporções dos três componentes é igual a 100%. Logo, paramisturas com três componentes, a equação (3) corresponde a x1+x2+x3 = 1. Após o ensaio de distribuição granulométrica dos agregados procedeu-se aanálise para compor uma distribuição, de modo a obter o melhor empacotamento namistura para fabricação dos blocos pelo processo de vibro-prensagem. As composições foram pré-definidas por meio de delineamento estatístico(Tabela 3.3), baseado na dosagem de agregados da amostra de referência (3 partesde areia para 2 partes de seixo fino) em estado seco. O processo consiste em definirquantitativamente as frações de Areia Natural (Anat), Agregado de ACR (ARCD) eAgregado de EPSR (AEPSR)das dosagens em massa e volume, para um volume totalde 100 ml das composições.
  42. 42. Capitulo3 Metodologia 28 Tabela 3.3 - Amostras de dosagens para determinação da densidade aparente DELINEAMENTO ESTATÍSTICO PARA DOSAGEM EXPERIMENTAL (mL) VALORES Anat ARCD AEPSR PROPORÇÃO DE AREIA PARA MAX(%V) 67 50,5 50,5 AGREGADO ALTERNATIVO MIN(%V) 33 16,5 16,5 AMOSTRAS Anat ARCD AEPSR Areia ARCD+AEPSR 1 67,0 16,5 16,5 2,0 1,0 2 33,0 50,5 16,5 1,0 2,0 3 33,0 16,5 50,5 1,0 2,0 4 44,3 39,2 16,5 1,0 1,3 5 44,3 16,5 39,2 1,0 1,3 6 33,0 27,8 39,2 1,0 2,0 7 55,7 27,8 16,5 1,3 1,0 8 55,7 16,5 27,8 1,3 1,0 9 33,0 39,2 27,8 1,0 2,0 10 44,3 27,8 27,8 1,0 1,3 11 55,6 22,2 22,2 1,3 1,0 12 38,6 39,2 22,2 1,0 1,6 13 38,6 22,2 39,2 1,0 1,6 14 44,3 27,8 27,8 1,0 1,3 15 55,6 22,2 22,2 1,3 1,0 16 50 25 25 1,0 1,0 Após ter sido medidas em balança de precisão as massas dos componentesforam colocados em sacos plásticos transparentes identificados com o número darespectiva amostra e procedeu-se a mistura dos compostos com a movimentaçãomanual do saco até uma condição de distribuição visual satisfatória. O procedimentofoi repetido para todas as dosagens estabelecidas. Posteriormente, utilizou-se umaproveta com capacidade para 250 mL e graduação de 2 mL, colocando esse volumeaparente de mistura com a massa correspondente de material e registrou-se osvolumes iniciais. Em seguida a proveta foi instalada em um suporte com liberdade demovimento vertical com uma altura de queda de 2,5 cm, da qual as composiçõesforam submetidas a quedas livres com 50 impactos de encontro à base do suporteem intervalos de 2 segundos. Um movimento giratório foi estabelecido para quefosse assegurado o nivelamento da superfície, de modo a conferir as composiçõesum adensamento e consequente redução dos vazios no interior do recipiente.Concluída a operação, registrou-se a leitura final do volume obtido para cadamistura. Na Figura 3.3 é mostrado o arranjo experimental para o ensaio dedensidade aparente.
  43. 43. Capitulo3 Metodologia 29 a) b) c) Figura 3.3 - Procedimento para determinação da densidade aparente das misturas: a) Proveta contendo areia, ACR e EPSR antes de misturar; b) Mistura disposta no suporte para adensamento; c) Após adensamento. 3.2.6 Dosagem do concreto Com o objetivo de aprimorar a escolha das dosagens (que resultem em maiorcompacidade), além de reduzir custos de materiais e número de experimentos emlaboratório foi realizado um delineamento estatístico de dosagem. Adotou-se comotraço referência um traço utilizado por uma indústria, parceira a esse projeto, paraprodução de blocos de concreto. Inicialmente 16 composições foram analisadasquanto ao volume aparente. Os sete resultados mais favoráveis para uma melhorcompacidade foram caracterizados em laboratório para verificação da resistênciamecânica à compressão e absorção de água aos sete dias.
  44. 44. Capitulo3 Metodologia 30 Tabela 3.4 - Matriz dos pseudocomponentes. DELINEAMENTO ESTATÍSTICO PARA DOSAGEM EXPERIMENTAL (mL) PROPORÇÃO DE AREIA VALORES Anat ARCD AEPSR PARA AGREGADO MÁX. PSEUDOCOMPONENTES 67 50,5 50,5 ALTERNATIVO MÍN. 33 16,5 16,5AMOSTRAS Anat ARCD AEPSR Anat ARCD AEPSR Areia ARCD+AEPSR 1 1 0 0 67,0 16,5 16,5 2,0 1 2 0 1 0 33,0 50,5 16,5 1,0 2,0 3 0 0 1 33,0 16,5 50,5 1,0 2,0 4 0,333333 0,666667 0,000000 44,3 39,2 16,5 1,0 1,3 5 0,333333 0,000000 0,666667 44,3 16,5 39,2 1,0 1,3 6 0,000000 0,333333 0,666667 33,0 27,8 39,2 1,0 2,0 7 0,666667 0,333333 0,000000 55,7 27,8 16,5 1,3 1,0 8 0,666667 0,000000 0,333333 55,7 16,5 27,8 1,3 1,0 9 0,000000 0,666667 0,333333 33,0 39,2 27,8 1,0 2,0 10 0,333333 0,333333 0,333333 44,3 27,8 27,8 1,0 1,3 11 0,666667 0,166667 0,166667 55,6 22,2 22,2 1,3 1,0 12 0,166667 0,666667 0,166667 38,6 39,2 22,2 1,0 1,6 13 0,166667 0,166667 0,666667 38,6 22,2 39,2 1,0 1,6 14 0,333333 0,333333 0,333333 44,3 27,8 27,8 1,0 1,3 15 0,666667 0,166667 0,166667 55,6 22,2 22,2 1,3 1,0 16 0,500000 0,250000 0,250000 50 25 25 1 1 3.2.7 Concreto com ACR e EPSR Com base em um concreto de referência utilizado industrialmente na produçãode blocos pela indústria TAM Tubos da Amazônia Ltda, variou-se a quantidade deagregado, procurando manter o fator água/cimento próximo a 0,5 e, também, aproporção de aditivo compatibilizador entre os agregados considerando uma relaçãoentre aditivo/água igual a 0,5. As composições em volume percentual das proporções dos quantitativos doscomponentes da mistura cimento, água, aditivo, e agregados, expresso em litros,para compor as dosagens ensaiadas em laboratório foram definidos com base nanova modelagem, conforme Tabela 3.4.
  45. 45. Capitulo3 Metodologia 31 Tabela 3.5 - Composições (vol %) para estudo de RMC e AA em laboratório Material ARef A1 A7 A4 A10 A5 A8 ANova ANova cimento 2 2 2 2 2 2 2 2 2 Água 1 0,66 0,66 0,66 0,66 0,66 0,66 0,66 0,66 Aditivo - 0,34 0,34 0,34 0,34 0,34 0,34 0,34 0,34 Seixo 4 - - - - - - - - Areia 6 6,70 5,57 4,43 4,43 4,43 5,57 5,20 5,20 RCDACR - 1,65 2,78 3,92 2,78 1,65 1,65 2,40 2,40 EPSR - 1,65 1,65 1,65 2,78 3,92 2,75 2,40 2,40 Na busca de uma composição mais adequada foi selecionada sete amostras,buscando uma nova modelagem para mistura e definida uma melhor composição ,conforme Tabela 3.5. Então os agregados alternativos estão substituindo totalmente o agregadograúdo natural. Tabela 3.6 – Diagramação das composições dos agregados Composição em ml Nova modelagem das misturas Max. 67 39,2 39,2 Min 44,3 16,5 16,5 ACR+ Amostra Anat ACR EPSR Anat ACR EPSR Areia EPSR 1 1 0 0 67 16,5 16,5 2 1 7 0,5 0,5 0 55,7 27,8 16,5 1,3 1 4 0 1 0 44,3 39,2 16,5 1 1,3 10 0 0,5 0,5 44,3 27,8 27,8 1 1,3 5 0 0 1 44,3 16,5 39,2 1 1,3 8 0,5 0 0,5 55,7 16,5 27,8 1,3 1 Nova 0,334 0,333 0,333 52 24 24 1,1 1 Para a produção dos concretos alternativos procedeu-se a limpeza dosmoldes e da betoneira, removendo com água todo resíduo de material aderido. Osmateriais foram medidos, conforme o estabelecido em delineamento experimentalpara a escolha dos traços. Os concretos foram preparados em betoneira estacionária com eixo vertical,acionada por motor elétrico com capacidade de 120 litros (marca Zannoni, modelo121, produzida pela Metalúrgica Zannoni Ltda).
  46. 46. Capitulo3 Metodologia 32 Foram adicionados na betoneira na seguinte ordem: cerca de 70% de águacom a proporção de aditivo compatibilizador para os materiais (Bianco, marcaVedalit produzido por: OTTO Baumgart), o agregado de ACR e foi acionado abetoneira, em seguida a areia, o agregado de EPSR e o cimento. Após 30 segundosfoi adicionado o restante da água. O processo de mistura permaneceu por quatrominutos e foi lançado nos moldes em três camadas compactadas num total de seteamostras por dosagem. Para análise foram moldados sete CP’s cilíndricos de (10 x 20) cm para cadacomposição, repetindo a composição C7 para verificação quanto à repetitividade. Asamostras foram curadas em laboratório da mesma forma que na indústria. 3.2.8 Cura das amostras A cura dos blocos das amostras de todas as composições ocorreu peloprocesso convencional, ou seja, ao ar livre protegido do vento e chuva nas primeiras24 horas no galpão da fábrica, posteriormente, foram conduzidas ao pátio externocoberto para a conclusão do processo. A utilização do processo de cura ao ar livreocorre devido às condições climáticas da região (umidade do ar deaproximadamente 80%) e por ser o meio mais utilizado nas indústrias de produçãode blocos na Cidade de Manaus, inclusive da empresa TAM. 3.2.9 Resistência mecânica à compressão dos CP obtidos em laboratório Os corpos-de-prova foram capeados com enxofre para garantir o paralelismodas faces. As amostras curadas tiveram a resistência mecânica à compressão avaliada aos7 dias em uma máquina universal de ensaios de acionamento manual (marcaPAVITESTE, modelo C 3001 – 485, fabricada por CONTENCO Ind. e Com. Ltda.)com capacidade máxima de carga 1.154,83 toneladas para concreto e de 1,96toneladas para argamassa, com velocidade de 0,1 a 1000 mm/min, com aferição emjunho/2009, conforme Figura 3.4.
  47. 47. Capitulo3 Metodologia 33 Figura 3.4 - Máquina Universal de Ensaios para ensaio manual de resistência mecânica à compressão Os resultados apresentados na Tabela 4.9 mostram que os valores obtidossuperam o exigido pela NBR 6136 / 2007, cujo valor mínimo de resistência deconcreto para blocos de vedação é 2,5 MPa. Na Figura 4.8 os resultados sãoapresentados na forma de uma superfície de resposta, na qual as curvas de nívelindicam tendências de aumento ou diminuição dos valores de RMC. O valor de R2dessa figura indica que a superfície está extremamente bem ajustada aos valores dedensidade aparente. 3.2.10 Absorção de água As amostras foram avaliadas quanto ao teor de absorção de água após 7 diasde cura conforme a NBR 9779 /2005.
  48. 48. Capitulo3 Metodologia 343.3 Produção de Blocos em Lote-Piloto Após análise dos resultados e definida a melhor composição, em termos deresistência mecânica à compressão e absorção de água, foi produzida em escalaindustrial um lote-piloto de blocos de vedação, separando sete amostras paraavaliação. Simultaneamente foram retiradas amostra de blocos referência para finsde comparação. Todos foram avaliados quanto a resistência mecânica àcompressão e absorção de água. Esse teste industrial ocorreu nas instalações daindústria TAM - Tubos da Amazônia Ltda.
  49. 49. Capítulo 4 Resultados e Discussões 354 RESULTADOS E DISCUSSÕES Os resultados estão dispostos na seqüência de um cumprimento das fases1, 2 e 3 descritos na metodologia. Assim os resultados de caracterização estãodispostos nos itens 4.1 a 4.4. No item 4.5 estão apresentados os resultados dedensidade aparente dos materiais que, em conjunto, darão origem ao concretoproposto cujo resultado está disposto no item 4.6. Depois de moldado e curado os CP’s foram realizados os ensaios com oconcreto endurecido, analisando a resistência mecânica à compressão no item4.7 e o ensaio de absorção de água no item 4.8. Diante dos resultados, foram moldados blocos nas dimensões comerciaiscom o referido concreto, os quais foram submetidos ao teste de resistênciamecânica a compressão e análise que está disposta no item 4.9.4.1 Distribuição Granulométrica dos Agregados Os resultados da distribuição granulométrica dos agregados estão dispostosnas Tabelas 4.1 a 4.4, com a respectiva representação gráfica nas Figuras 4.1 a4.4 e análise dos resultados.a) Agregado de ACR Na análise granulométrica, verificou-se que a quantidade retida na peneira4,8 mm está superior ao limite ótimo definido pela EB-4, também as quantidadesde massa retida na peneira 2,4 mm e 1,2 mm estão um pouco acima do propostopela EB-4, contudo a partir da peneira 0,6 mm a 0,15 o material atende aos limitesda EB-4, conforme Tabela 4.1. Apesar de o material pulverulento influenciar no consumo de água namistura e ainda causar fissuração, a quantidade de material pulverulento naamostra está muito abaixo do que estabelece a EB-4, como é visto na Figura 4.1e na Tabela 4.1.
  50. 50. Capítulo 4 Resultados e Discussões 36 Tabela 4.1 - Distribuição granulométrica do agregado de ACR (3000 g) PENEIRA EB-4 MASSA Abertura (g) (%) (%) Nº (mm) retido acumulado Ótima Utilizável 4 4,8 1084,40 36,15 36,15 3–5 0–3 8 2,4 59 3,24 19,76 55,91 29 – 43 13 – 29 16 1,2 335,10 11,17 67,09 49 – 64 23 – 49 30 0,6 294,62 9,82 76,91 68 – 83 42 – 58 60 0,3 447,23 14,91 91,82 83 – 94 73 – 83 100 0,15 189,55 6,32 98,14 93 – 98 83 – 93 200 0,075 44,93 1,50 < 375 < 590 Mat. Pulverulento:EB-4 10,88 0,36 Soma 2999,95 99,99 426,02 Módulo de finura 4,26 Neste gráfico está representado o percentual retido por peneira, destacandouma elevada massa retida na peneira com abertura de 4,8 mm e uma pequenaquantidade de massa de material pulverulento. % RETIDO X PENEIRA ACR 40 35 Massa retida (%) 30 25 20 15 Massa retida 10 5 0 4,8 2,4 1,2 0,6 0,3 0,15 0,08 Abertura da peneira (mm) Figura 4.1 – Distribuição granulométrica do agregado de ACRb) agregado de EPSR Da análise de distribuição granulométrica, verifica-se que a quantidade retidana peneira 4,8 mm e 2,4 mm está superior ao limite ótimo definido pela EB-4,
  51. 51. Capítulo 4 Resultados e Discussões 37contudo a partir da peneira 1,2 mm a 0,075 mm seus valores estão muito abaixosugerido pelo limite da EB-4, conforme Tabela 4.2. Tabela 4.2 - Análise Granulométrica do agregado de EPSR (500g) PENEIRA (%) (%) EB-4 PESO(g) Nº ABERT mm retido acumulado Ótima Utilizável 4 4,8 183,94 36,79 36,79 3-5 0–3 8 2,4 164,37 32,87 69,66 29 - 43 13 - 29 16 1,2 44,72 8,94 78,60 49 - 64 23 - 49 30 0,6 44,20 8,84 87,44 68 - 83 42 - 58 60 0,3 40,25 8,05 95,49 83 - 94 73 - 83 100 0,15 17,51 3,50 98,99 93 - 98 83 - 93 200 0,075 4,72 0,94 ---- < 375 < 590 Mat. Pulverulento: EB-4 0,26 0,05 ---- Soma 499,97 99,98 467 Módulo de finura 4,67 O resíduo pulverulento é insignificante apesar do material não interferir noconsumo de água na mistura por ser de natureza polimérica. No gráfico da Figura4.2. está representado o percentual retido por peneira, destacando uma elevadamassa retida nas peneiras 4,8 mm e 2,4 mm, nas peneiras de número 16 a 60 osvalores apresentam uniformidade e uma pequena quantidade de massa dematerial na peneira nº 100. Este material apresenta a distribuição de massa retida acumulada muitopróxima a do ACR.
  52. 52. Capítulo 4 Resultados e Discussões 38 % RETIDO X PENEIRA EPSR 40 35 Massa retida (%) 30 25 20 15 Massa retida 10 5 0 4,8 2,4 1,2 0,6 0,3 0,15 0,08 Abertura da peneira (mm) Figura 4.2 – Distribuição granulométrica de EPSRc) Areia natural Na referida análise de distribuição granulométrica, verifica-se que a massaretida começa a partir da peneira 2,4 mm, verifica-se que a quantidade retida naspeneiras 2,4 mm e 0,3 mm está inferior ao limite ótimo definido pela EB-4,Enquanto que a peneira 0,15 mm apresenta valor em conformidade comestabelecido pela EB-4, conforme tabela 4.3. Tabela 4.3 - Análise Granulométrica da areia natural (1000g) PENEIRA % % EB-4 PESO(g) Nº ABERT mm retido acumulado Ótima Utilizável 4 4,8 - - - 3-5 0–3 8 2,4 7,80 0,78 0,78 29 - 43 13 – 29 16 1,2 40,60 4,06 4,84 49 - 64 23 – 49 30 0,6 143,50 14,35 19,19 68 - 83 42 – 58 60 0,3 425,60 42,56 61,75 83 - 94 73 – 83 100 0,15 354,60 35,46 97,21 93 - 98 83 – 93 < 100 < 0,15 27,70 2,77 - < 375 < 590 Mat. Pulverulento:EB-4 0,2 0,02 Soma 999,80 99,98 183,77 Módulo de finura 1,83
  53. 53. Capítulo 4 Resultados e Discussões 39 AREIA NATURAL 50 Massa retida (%) 40 30 20 10 0 2,4 1,2 0,6 0,3 0,15 < 0,15 Abertura da peneira (mm) Figura 4.3 – Distribuição Granulométrica de Areia Natural A figura 4.3 mostra as quantidades retidas por peneira da areia naturalcoletada de leito de rio.d) Seixo fino Para a distribuição granulométrica, verifica-se que a maior quantidade demassa retida está entre as peneira 2,4 mm a 0,3 mm, entretanto o percentualacumulado entre as peneiras 4,8 mm e 1,2 mm está inferior ao limite ótimodefinido pela EB-4. Enquanto as peneiras 0,6 mm a 0,15 mm apresentam valoresque atendem ao estabelecido pela EB-4, conforme Tabela 4.4. Tabela 4.4 - Análise Granulométrica do seixo fino (3000g) PENEIRA PESO(g) (%) (%) EB-4 Nº ABERT mm retido acumulado Ótima Utilizável 4 4,8 91,16 3,04 3,04 3-5 0-3 8 2,4 537,02 17,90 20,94 29 - 43 13 - 29 16 1,2 513,60 17,12 38,06 49 - 64 23 - 49 30 0,6 1386,93 46,23 84,29 68 - 83 42 - 58 60 0,3 398,82 13,29 97,58 83 - 94 73 - 83 100 0,15 55,88 1,86 99,44 93 - 98 83 - 93 200 0,075 16,58 0,55 < 375 < 590 Mat. Pulverulento: EB-4 0,01 - Soma 2999,99 99,99 343,35 Módulo de finura 3,43

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