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Produção De Concreto Não Estrutural Com Agregados Reciclados, Um Subproduto Da...

Victor Anezio Alves Bueno Ponchio

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE GOIÁS - UEG CAMPUS DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS - CCET CURSO DE ENGENHARIA CIVIL VICTOR ANEZIO ALVES BUENO PONCHIO PRODUÇÃO DE CONCRETO NÃO ESTRUTURAL COM AGREGADOS RECICLADOS, UM SUBPRODUTO DA CONSTRUÇÃO CIVIL ANÁPOLIS - GO 2016 ii VICTOR ANEZIO ALVES BUENO PONCHIO PRODUÇÃO DE CONCRETO NÃO ESTRUTURAL COM AGREGADOS RECICLADOS, UM SUBPRODUTO DA CONSTRUÇÃO CIVIL Projeto Final submetido ao curso de Engenharia Civil da Universidade Estadual de Goiás. Orientador: Prof.º Msc. ROBERTO GONÇALVES FREIRE ANÁPOLIS - GO 2016 iii FICHA CATALOGRÁFICA PONCHIO, VICTOR ANEZIO ALVES BUENO Produção de concreto não estrutural com agregados reciclados, um subproduto da construção civil. 52 p., 8mm (ENC/UEG, Bacharel, Engenharia Civil, 2016). Projeto Final – Universidade Estadual de Goiás. Unidade Universitária de Ciências Exatas e Tecnológicas. Curso de Engenharia Civil 1. Resolução 307 do CONAMA 2. Gestão de Resíduos sólidos 3. Concreto de Agregados Reciclados 4. Queixada I. ENC/UEG II. Bacharel em Engenharia Civil REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA PONCHIO, V. A. A. B. PRODUÇÃO DE CONCRETO NÃO ESTRUTURAL COM AGREGADOS RECICLADOS, UM SUBPRODUTO DA CONSTRUÇÃO CIVIL. Projeto Final, Curso de Engenharia Civil, Universidade Estadual de Goiás, Anápolis, GO, 52p. 2016. CESSÃO DE DIREITOS NOME DO AUTOR: Victor Anezio Alves Bueno Ponchio. TÍTULO DO PROJETO FINAL: Produção de concreto não estrutural com agregados reciclados, um subproduto da construção civil. GRAU: Bacharel em Engenharia Civil ANO: 2016 É concedida à Universidade Estadual de Goiás a permissão para reproduzir cópias deste projeto final e para emprestar ou vender tais cópias somente para propósitos acadêmicos e científicos. O autor reserva outros direitos de publicação e nenhuma parte deste projeto final pode ser reproduzida sem a autorização por escrito do autor. __________________________________________ Victor Anezio Alves Bueno Ponchio Rua 08 Nº820 Apto. 204 – Setor Central CEP: 74013 - 030 Goiânia, GO - Brasil [email protected] +55 62 98302 0205 iv VICTOR ANEZIO ALVES BUENO PONCHIO PRODUÇÃO DE CONCRETO NÃO ESTRUTURAL COM AGREGADOS RECICLADOS, UM SUBPRODUTO DA CONSTRUÇÃO CIVIL Projeto Final submetido ao curso de Engenharia Civil da Universidade Estadual de Goiás como parte dos requisitos necessários para a obtenção de grau de bacharel. Banca Examinadora: _________________________________________________ ROBERTO GONÇALVES FREIRE, Prof.º Msc. (UEG) (ORIENTADOR) _________________________________________________ RAPHAELA CHRISTINA COSTA GOMES, Prof.ª Dra. (UEG) (EXAMINADOR INTERNO) _________________________________________________ JULIANA SIMAS VASCONCELLOS, Prof.ª Msc. (UEG) (EXAMINADOR INTERNO) Anápolis, 06 de dezembro de 2016. v “Dedico este trabalho à minha família, especialmente à minha mãe por sempre me apoiar, educar e orientar”. vi AGRADECIMENTOS À Universidade Estadual de Goiás, aos professores e colaboradores da instituição por capacitar, orientar e qualificar diversos alunos dando-lhes a oportunidade de ter uma profissão e zelar pela boa técnica de engenharia. Ao professor Roberto Gonçalves Freire, do Campus de Ciências Exatas e Tecnológicas da Universidade Estadual de Goiás, pela orientação durante o desenvolvimento deste trabalho, pelo apoio e incentivo. E, finalmente, a todos que contribuíram direta e indiretamente para o desenvolvimento deste trabalho. vii "Desenvolvimento sustentável é o desenvolvimento que satisfaz as necessidades presentes, sem comprometer a capacidade das gerações futuras de suprir suas próprias necessidades." (RELATÓRIO BRUNDTLAND, 1987) viii RESUMO Com o intuito de reduzir os impactos ambientais através de uma melhoria na aplicabilidade da Gestão de Resíduos Sólidos a resolução nº 307 do CONAMA (2002) traz diretrizes para o adequado gerenciamento dos Resíduos da Construção Civil. Este trabalho apresenta as diretrizes normativas visando a produção de concreto não estrutural com resíduos “Classe A”. Para isso, foi a realizada revisão bibliográfica de caráter exploratório e expositivo. Foram citados os meios para implantação da gestão e gerenciamento dos resíduos da construção civil, dentre outras práticas sustentáveis. A principal contribuição deste trabalho é apresentar a técnica de reciclagem dos resíduos “Classe A” para a produção de concreto não estrutural, ela foi exposta ao longo do trabalho dando soluções individualizadas de acordo com cada etapa construtiva e porte de obra. Para pequenas obras o britador “QUEIXADA” foi apresentado como a solução mais adequada. Palavras-chave: concreto de agregados reciclados; construção civil; reaproveitamento de resíduos; resíduos sólidos. ix ABSTRACT In order to reduce environmental impacts through an improvement in the applicability of Solid Waste Management, Brazilian government created the resolution 307 of CONAMA. It’s provides the guidelines for an adequate management of civil construction waste. In this paper are presented the normative guidelines for the production of non-structural concrete with "Class A" waste. For this, it was carried out an exploratory bibliographic review. Some options were cited for the implementation for the management of construction waste, among other sustainable practices. The "Class A" waste recycling techniques for the production of nonstructural concrete was exposed throughout the work, giving individualized solutions according to each construction stage and work flow. Also, the "QUEIXADA” crusher was presented as the most suitable solution for small works. Keywords: construction; recycled concrete aggregates; solid waste; waste recycling. x LISTA DE ILUSTRAÇÕES Figura 1.1 - Crime ambiental as margens do rio Meia Ponte em Goiânia. ....................... 15 Figura 2.1 - Plano de gestão dos Resíduos Sólidos. .......................................................... 21 Figura 2.2 – Ordem de aplicação das estratégias. ............................................................. 23 Figura 3.1 - Edifício do meio ambiente do BRE. .............................................................. 32 Figura 3.2 - Piso de alta resistência do laboratório de Cardinton BRE. ............................ 32 Figura 3.3 - Condomínio construído em Hamburgo, há mais de 50 anos, com concreto de agregados reciclados. ................................................................................... 33 Figura 3.4 - Laje submersa da Eclusa da hidrovia de Hendricksk. ................................... 33 Figura 3.5 - Paredes da Eclusa de Berendrecht. ................................................................ 34 Figura 3.6 - Usina de reciclagem de entulho Estação da Pampulha em Belo Horizonte. . 35 Figura 3.7 - Usina de reciclagem Estação BR-040 em operação na cidade de Belo Horizonte. .................................................................................................. 35 Figura 4.1 - Queixada, Q200 RI. ....................................................................................... 41 Figura 4.2 - Usina Queixada. ............................................................................................. 41 xi LISTA DE QUADROS Quadro 2.1 - Classificação e destinação dos RCC. ........................................................... 20 Quadro 2.2 - Dimensões dos agregados comerciais. ......................................................... 27 Quadro 2.3 - Massas específicas e taxa de absorção de água de AGR e de AGN. ........... 28 Quadro 2.4 - Massa unitária e massa específica de agregado graúdo reciclado e agregado graúdo natural............................................................................................... 29 Quadro 4.1 - Identificação dos resíduos por etapa construtiva e possível reaproveitamento. ................................................................................................................... 37 Quadro 4.2 - Equipamentos de britagem mais utilizados no beneficiamento de RCC. .... 40 Quadro 4.3 - Especificações técnicas e preço dos quatro modelos de Queixada. ............. 42 xii LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas AGN – Agregado Graúdo Natural (rocha) AGR – Agregado Graúdo Reciclado CAD – Concreto de Alto Desempenho CONAMA - Conselho Nacional do Meio Ambiente GRS – Gestão de Resíduos Sólidos NBR – Norma Brasileira Regulamentadora PIGRCC - Plano de Gerenciamento Integrado de Resíduos da Construção Civil PGRCC - Projetos de Gerenciamento de Resíduos da Construção Civil PMGRCC - Programa Municipal de Gerenciamento de Resíduos da Construção Civil RCC – Resíduos da Construção Civil 3R’s – Reduzir, Reutilizar e Reciclar xiii SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................... 15 1.1 JUSTIFICATIVA ............................................................................................................... 16 1.2 OBJETIVOS ....................................................................................................................... 17 1.2.1 Objetivo Geral ................................................................................................................. 17 1.2.2 Objetivos Específicos ...................................................................................................... 17 1.3 METODOLOGIA ............................................................................................................... 17 1.4 ORGANIZAÇÃO DO TRABALHO ................................................................................. 17 2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ........................................................................................... 18 2.1 HISTÓRICO ....................................................................................................................... 18 2.2 RESOLUÇÃO 307/2002 DO CONAMA .......................................................................... 19 2.2.1 Definições ........................................................................................................................ 20 2.2.2 Classificação e destinação dos RCC ................................................................................ 20 2.2.3 Fontes Geradoras ............................................................................................................. 20 2.2.4 Etapas do Gerenciamento de RCC .................................................................................. 21 2.3 GESTÃO DOS RESÍDUOS DA CONSTRUÇÃO CIVIL ................................................ 21 2.3.1 Princípio dos 3 R’s .......................................................................................................... 22 2.3.2 Estratégias do Plano de Gestão ........................................................................................ 23 2.4 PROPRIEDADES DOS AGREGADOS RECICLADOS PARA CONCRETO ............... 24 2.4.1 Composição do agregado de RCC ................................................................................... 25 2.4.2 Granulometria dos agregados reciclados ......................................................................... 25 2.4.3 Textura e forma dos agregados reciclados ...................................................................... 26 2.4.4 Densidades dos agregados reciclados de RCC e índices de absorção ............................. 26 2.4.5 Resistência à abrasão Los Angeles dos agregados graúdos reciclados de RCC ............. 29 2.5 PROPRIEDADES DO CONCRETO PRODUZIDO COM AGR ..................................... 29 2.5.1 Propriedades do concreto (AGR) no estado fresco. ........................................................ 30 2.5.2 Propriedades do concreto (AGR) no estado endurecido. ................................................ 30 3 APLICAÇÃO DOS AGREGADOS RECICLADOS ....................................................... 31 4 PROCEDIMENTO DE BENEFICIAMENTO DOS RCC .............................................. 35 4.1 PLANEJAMENTO ............................................................................................................. 36 4.2 CARACTERIZAÇÃO ........................................................................................................ 36 4.3 TRIAGEM .......................................................................................................................... 38 xiv 4.4 ACONDICIONAMENTO .................................................................................................. 38 4.5 TRANSPORTE .................................................................................................................. 39 4.6 DESTINAÇÃO FINAL ...................................................................................................... 39 4.7 ESPECIFICAÇÕES DO BRITADOR QUEIXADA ......................................................... 41 5 CONSIDERAÇÕES FINAIS .............................................................................................. 43 5.1 SUGESTÕES PARA PESQUISAS FUTURAS ................................................................ 44 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................................................................................. 45 ANEXO A – RESOLUÇAO 307/2002 DO CONAMA ........................................................ 49 A.1 DEFINIÇÕES .................................................................................................................... 49 A.2 CLASSIFICAÇÃO DOS RESÍDUOS DA CONSTRUÇÃO CIVIL ................................ 50 A.3 FONTES GERADORAS ................................................................................................... 51 A.4 ETAPAS DO GERENCIAMENTO DE RESÍDUOS SÓLIDOS ..................................... 51 A.5 DESTINAÇÃO FINAL DOS RCC ................................................................................... 52 15 1 INTRODUÇÃO O Brasil é um dos países que vem contribuindo para a criação de diretrizes mundiais em matéria de sustentabilidade. Tais diretrizes tem um amplo escopo, pois a sustentabilidade pode ser dividida em social, econômica, ecológica, cultural, espacial, ambiental, política e administrativa (SACHS, 1993). Em 5 de junho de 2002 entrou em vigor a Resolução nº 307 do Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA), com o intuito de reduzir os impactos ambientais através de uma melhoria na aplicabilidade da Gestão de Resíduos Sólidos (GRS) principalmente em nível municipal. Ela trata sobre as diretrizes, os critérios e os procedimentos para a gestão adequada dos Resíduos da Construção Civil (RCC). Sua importância é inegável para o desenvolvimento presente e futuro, entretanto a maior dificuldade encontrada à aplicação de medidas sustentáveis é sua viabilidade técnica e econômica. Apesar de todas as iniciativas a favor da sustentabilidade, a cidade de Goiânia em Goiás sofreu com a chamada crise do lixo em 2014. Na ocasião houve paralização da coleta do lixo devido a atrasos de pagamento cuja responsabilidade é da prefeitura. Infelizmente crimes ambientais não são fatos do passado. Em 2016 foi registrado através de fotos, no rio Meia Ponte, a disposição de RCC em suas margens, no final do ano de 2015 o mesmo local estava isento de tal degradação (Figura 1.1). Figura 1.1 - Crime ambiental as margens do rio Meia Ponte em Goiânia. Fonte: Acervo pessoal (2016). 16 Segundo Valotto (2007), cerca de 90% de todos os RCC produzidos podem ser reciclados. Como metade dos resíduos sólidos urbanos são oriundos da construção civil, significa que um único processo de reciclagem capaz de beneficiar o entulho poderia ganhar escala ao ponto de dar solução sustentável para quase a metade dos resíduos gerados na maioria das cidades. 1.1 JUSTIFICATIVA A brita e areia lavada de jazidas naturais, tradicionalmente utilizadas para a produção de concretos estruturais, estão cada vez mais escassas em grandes centros urbanos. Além disso, causam problemas ambientais durante a extração (JOHN, 2000; CURWELL; COOPER, 1998, GUNTHER, 2000). Devido ao aumento entre as distâncias de jazidas de material natural e os locais das construções, são necessários maiores gastos com o transporte (HANSEN, 1992). Assim, verifica-se um desequilíbrio ambiental e econômico impactando na sustentabilidade construtiva de novas obras. Neste ritmo, a população envelhecerá e as novas gerações não conseguirão adquirir a casa própria devido a crescente elevação nos custos de produção, a degradação ambiental e a consequente falta de material. Andrade et al. (2004), afirma que as pesquisas e o interesse pela reciclagem de RCC têm mostrado constante evolução ao longo dos tempos. O uso de materiais reciclados tem demonstrado ser técnica e economicamente viável em algumas regiões, além de permitir o reaproveitamento imediato. Isto traz excelentes perspectivas para o futuro. O principal tema abordado neste trabalho será a possibilidade de reciclar os RCC e assim contribuir para a sustentabilidade setor construtivo, inclusive na produção de concreto não estrutural, reduzindo o volume de material depositado em aterro sanitário e a degradação de jazidas de agregados. Além disso, foram reunidas informações do britador de mandíbula “Queixada” (ou Queixada®) para reciclagem dos RCC, almejando mostrar para construtoras e investidores que reciclar pode ser tecnicamente viável. 17 1.2 OBJETIVOS 1.2.1 Objetivo Geral  Apresentar as diretrizes normativas para a produção de concreto não estrutural utilizando os resíduos da construção civil. 1.2.2 Objetivos Específicos  Analisar a Resolução nº 307/2002 do CONAMA para a reciclagem de RCC.  Apresentar a NBR 15116/2004 para evidenciar os requisitos e usos dos RCC no preparo de concreto sem função estrutural.  Elencar os procedimentos para beneficiamento dos RCC utilizando o britador de mandíbula “Queixada”. 1.3 METODOLOGIA O método utilizado neste estudo foi a realização de revisão bibliográfica, de caráter exploratório, com intuito de descrever o método de produção de concreto não estrutural a partir de RCC, analisando informações legais, normativas e científicas em: leis, resoluções, normas, artigos científicos, livros, trabalhos acadêmicos e websites de organizações oficiais e reconhecidas, os quais se encontram especificados nas Referências Bibliográficas. 1.4 ORGANIZAÇÃO DO TRABALHO O presente trabalho apresenta-se dividido em cinco capítulos. O primeiro capítulo traz, sinteticamente, informações sobre a justificativa, objetivos e metodologia da pesquisa. O segundo capítulo tem foco geral, abordando o histórico, a resolução 307 do CONAMA, a GRS (princípios e estratégia) e as principais propriedades do concreto e do Agregado Graúdo Reciclado (AGR) utilizados em sua produção. O terceiro capítulo traz as aplicações dos agregados reciclados e mostra que é possível sua utilização na produção de concreto. Também, traz exemplos de obras que foram construídas com concreto proveniente de agregado reciclado. 18 O quarto capítulo relaciona os corretos procedimentos e processos pertinentes à produção de concretos a partir de agregados reciclados. No quinto capítulo encontram-se as considerações finais, e sugestões para pesquisas posteriores. 2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 2.1 HISTÓRICO Segundo Levy e Helene (2002), o concreto foi descoberto há cerca de 5.000 mil anos. Com o desenvolvimento das civilizações, ele também evoluiu e seu uso expandiu a diversos tipos de construções. Foi testado e aprovado com altíssimo grau de versatilidade e confiança. Abaixo estão expostos alguns eventos que fazem parte da cronologia da evolução do concreto, ocorridas ao longo de sua história:  Concreto Antigo: 5000 a.C. – 100 a.C.;  Concreto Romano: 100 a.C. – 400 d.C.;  Concreto Medieval: 1200 d.C. – 1600 d.C.;  Concreto da Revolução Industrial: 1600 d.C. – 1800 d. C.;  Concreto Moderno: 1800 d.C.;  Concreto com Agregados Reciclados 1946 d.C.;  Concreto de Alto Desempenho 1990 d.C.;  C.A.D. com Agregados Reciclados 2000 d. C. As pesquisas para produção de concreto a partir de agregados reciclados, tanto para avaliar a quantidade de água e cimento, quanto para analisar os efeitos da granulometria dos agregados reciclados, se iniciaram tardiamente, por volta de 1928. Porém, a aplicação significativa de entulho reciclado, só foi registrada após a 2ª Grande Guerra. Assim, considerase que o desenvolvimento da tecnologia de reciclagem dos RCC teve início em 1946 (LEVY, HELENE, 2002). Apesar da evolução observada entre as técnicas de reciclagem dos RCC, a difusão das técnicas não a acompanhou (LEVY, HELENE, 2002). Ainda, segundo os mesmos autores, no Brasil a GRS é um grande problema nas maiores metrópoles do país, assim a tecnologia de 19 reciclagem para produção de concreto pode ser mais uma solução se for melhor explorada por pesquisadores, engenheiros e profissionais da área. Segundo Pinto (2000), nos últimos cinco anos os RCC têm obrigado grandes municípios a adotar medidas para solução do problema de gestão de resíduos sólidos urbanos. Em Belo Horizonte, em algumas cidades do interior paulista e Londrina (Paraná), há empresas que recorrem a este tipo de reciclagem para amenizar seus problemas. Algumas já instalaram equipamentos de britagem e outras constituíram políticas especificas para médio e longo prazo. Tem-se observado que as destinações mais vantajosas para os agregados reciclados são:  Base de pavimentos;  Estruturas residenciais com fck28 ≤ 20 Mpa;  Produção de artefatos pré-moldados em concreto (guias, sarjetas, tubos de concreto). No Brasil, Belo Horizonte instalou equipamentos para produção de artefatos com uso exclusivo de resíduos reciclados. A iniciativa veio da prefeitura, que disponibilizou áreas de coleta para os RCC que posteriormente são levados a usina de reciclagem da prefeitura e finalmente são utilizados na produção de artefatos, base e sub-base de pavimentação asfáltica de obras públicas municipais (PINHEIRO, 2009). 2.2 RESOLUÇÃO 307/2002 DO CONAMA Para reutilizar e reciclar os RCC no Brasil, há a exigência de atendimento da legislação vigente e das respectivas normas técnicas. O marco regulatório mais significativo é a Resolução nº 307/2002 do CONAMA. Tal resolução estabelece as diretrizes, critérios e procedimentos adequados a GRS, determinando as ações que visão a redução dos impactos na natureza. Seu escopo deve ser atendido por todos os responsáveis da gestão de RCC, não havendo possibilidade para grandes flexibilizações. A ideia é ser uma referência e contribuir com a proteção do meio ambiente reduzindo a degradação gerada tanto pela extração de matéria prima quanto na disposição dos resíduos. No Anexo A, são citados na integra trechos desta resolução pertinentes ao escopo deste trabalho, eles também são brevemente exemplificados entre os itens de 2.2.1 a 2.2.4. 20 2.2.1 Definições Neste trecho da resolução nº 307/2002 do CONAMA, são citadas algumas das principais nomenclaturas juntamente com suas respectivas definições. Algumas delas são:  Geradores são responsáveis por atividades capazes de gerar RCC;  Transportadores são responsáveis pela coleta e transporte dos RCC;  Agregado reciclado é o material beneficiado de RCC;  Beneficiamento é o processo de britagem após triagem e acondicionamento; 2.2.2 Classificação e destinação dos RCC Os RCC podem ter quatro classes distintas (A, B, C e D), cada uma com definições, origem, destinação e tecnologias específicas. No Quadro 2.1, podemos ver algumas dessas características. Quadro 2.1 - Classificação e destinação dos RCC. Classe Definição e Destinação A Devem ser reciclados como agregado (concreto, alvenaria) B Reciclagem para outras destinações (papel, plástico) C Reciclagem sem tecnologia desenvolvida ou economicamente inviável D Resíduos perigosos (tintas, solventes) Fonte: Conama (2002). Vale ressaltar que este trabalho tem foco nos resíduos “Classe A”, pois a própria resolução os define como os adequados para reciclagem como agregados. 2.2.3 Fontes Geradoras A resolução nº 307 do CONAMA define as fontes geradoras de resíduos, suas responsabilidades e uma hierarquia de prioridades que devem ser atendidas. O principal objetivo dos geradores de RCC é a não geração, se não for possível, deixar de produzi-los. Poderão ser adotadas medidas minimizadoras de impacto ambiental, como a reutilização, a reciclagem, o tratamento e por último a destinação final. 21 2.2.4 Etapas do Gerenciamento de RCC Assim, não sendo possível deixar de gerar resíduos, será necessário o correto manejo dos mesmos, os procedimentos adequados são definidos no Gerenciamento de RCC que devem passar pela sequência:  Caracterização;  Triagem;  Acondicionamento;  Transporte;  Destinação; 2.3 GESTÃO DOS RESÍDUOS DA CONSTRUÇÃO CIVIL As ações humanas geram danos ambientais, por isso devem ser estudadas alternativas para reduzir os impactos ao ambiente. Uma forma de se obter isso é através da reutilização e reciclagem. De acordo resolução nº 307/2002 do CONAMA, os gestores de municípios devem elaborar o Plano de Gerenciamento Integrado de Resíduos da Construção Civil (PIGRCC), que por sua vez fará parte do escopo do Programa Municipal de Gerenciamento de Resíduos da Construção Civil (PMGRCC) e consequentemente dos Projetos de Gerenciamento de Resíduos da Construção Civil (PGRCC) (Figura 2.1). Figura 2.1 - Plano de gestão dos Resíduos Sólidos. Fonte: Pinheiro (2009). 22 A mesma resolução, a NBR 75116 (ABNT, 2004) e suas referências normativas orientam e definem os limites a serem respeitados além de classificar e estabelecer destino final dos RCC. O ideal seria que o plano fosse implantado de forma efetiva nas empresas construtoras, buscando garantir o desenvolvimento sustentável e melhor qualidade de vida para a população, além de evitar o desperdício de matéria prima (SOUZA, 2004). O PGIRCC deve ser elaborado seguindo uma lista de prioridades, esta lista é elaborada considerando os impactos de cada etapa da geração dos RCC. Assim, são estabelecidas as etapas de geração e as formas de mitigação mais eficientes em cada etapa, possibilitando maior eficiência nos processos que evitam o desperdício, reduzindo a degradação ambiental. Com esse intuito foi criado o princípio dos 3 R’s: redução, reutilização e reciclagem. 2.3.1 Princípio dos 3 R’s O princípio dos 3R’s, Redução, Reutilização direta dos produtos, e Reciclagem de materiais, afirma que causa menor impacto evitar a geração do lixo do que reciclar os materiais após seu descarte. Dessa forma, a reciclagem de materiais contribui para preservação, pois envolve menor uso de recursos naturais, entretanto não questiona o desperdício na produção (UNIFESP, 2016). a) Redução A principal e mais eficiente forma de preservação ambiental das três etapas do princípio dos 3R’s é a Redução. Ela diz que é preferível não produzir o resíduo, assim não haveria sequer impactos para serem mensurados e mitigados (UNIFESP, 2016). b) Reutilização Na segunda etapa, a reutilização, reitera que existe a possibilidade de utilização através de várias formas, devendo-se aperfeiçoar ao máximo seu uso antes de descarte final, inclusive estudar o reenvio ao processo produtivo, visando a sua recolocação para o mesmo fim ou recolocação no mercado (UNIFESP, 2016). 23 c) Reciclagem Já a Reciclagem é o conjunto de técnicas que tem por finalidade aproveitar os resíduos, e reutiliza-los no ciclo de produção que saíram. Materiais que se tornariam lixo, ou estão no lixo, são separados, coletados e processados para se transformar em matéria-prima na manufatura de novos produtos. Reciclar é usar um material para fazer outro (UNIFESP, 2016). 2.3.2 Estratégias do Plano de Gestão Atualmente a Holanda consegue reciclar cerca de 90% da produção de RCC. Os outros 10% são destinados à incineração ou aterro. Estes altos índices de reciclagem só foram possíveis através de regulamentações municipais, ambientais, de um decreto e da proibição de disposição (ÂNGULO; JOHN, 2002). Com a pretensão de seguir o exemplo holandês, devem-se traçar estratégias de gestão dos RCC, iniciando-as no âmbito legal, já regulamentada no Brasil através da resolução nº 307 do CONAMA (2002). Posteriormente deve-se dar início ao trabalho de conscientização dos geradores e da população em geral, assim pode-se dar ênfase na redução da geração, que por sinal é o método mais efetivo de redução da degradação ambiental. Por fim, faz-se possível a reutilização e reciclagem (Figura 2.2). Estratégias Legais Conscientização dos envolvidos e população Redução de geração Figura 2.2 – Ordem de aplicação das estratégias. Fonte: Spadotto, Batista (2014). Reutilização e reciclagem 24 2.4 PROPRIEDADES DOS AGREGADOS RECICLADOS PARA CONCRETO As principais características dos agregados (naturais e reciclados) para a tecnologia do concreto são: a granulometria, a absorção de água, a forma e textura das partículas, a resistência à compressão e o módulo de elasticidade. Além disso, o conhecimento dessas características são uma exigência para a composição do traço dos concretos, afinal a granulometria, a porosidade ou a massa específica, a forma e a textura determinam as propriedades dos concretos no estado fresco. Porém, a porosidade e a composição mineralógica, afetam a resistência à compressão, a dureza e o módulo de elasticidade, influenciando em inúmeras propriedades do concreto no estado endurecido (MEHTA; MONTEIRO, 1994). Entre os agregados naturais e agregados reciclados, pode-se notar que as principais diferenças são o menor valor de massa específica, maior valor de taxa de absorção de água e certa quantidade de argamassa aderida às superfícies das partículas do agregado reciclado. Isto influência diretamente nas propriedades dos concretos produzidos com o AGR, no estado fresco e no estado endurecido (BUTTLER, 2003). Dessa forma, existe a preocupação com o aspecto qualitativo dos concretos fabricados a partir de agregados reciclados, tanto em relação à durabilidade quanto a resistência, levando a uma correta determinação das propriedades de seus agregados. Assim, é necessário o estudo das principais características dos agregados para produção de concreto reciclado (LEITE, 2001). Com ênfase na qualidade de obras feitas a partir de agregados reciclados foi criada no Brasil a NBR 15116 (ABNT, 2004), que define o uso adequado dos agregados reciclados em obras rodoviárias e civis. Seus objetivos são descritos em sua primeira página e foram citados na integra abaixo: “1.1 – Esta norma estabelece os requisitos para o emprego de agregados reciclados de resíduos sólidos da construção civil. 1.2 – Os agregados reciclados de que tratam esta norma, destinam-se a: a) Obras de pavimentação viária: em camadas de reforço do subleito, sub-base e base de pavimentação ou revestimento primário de vias não pavimentadas; b) Preparo de concreto sem função estrutural. ” 25 A mesma norma define concreto de cimento Portland sem função estrutural, com AGR como: “ Material destinado a usos de enchimentos, contra piso, calçadas e fabricação de artefatos não estruturais, como blocos de vedação, meio-fio (guias), sarjeta, canaletas, mourões e placas de muro. Estas utilizações em geral implicam o uso de concretos de classe de resistência C10 e C15 da NBR 8953 (ABNT, 2015). ” As principais distinções entre as propriedades dos agregados naturais e reciclados serão evidenciadas a seguir de forma individualizada: 2.4.1 Composição do agregado de RCC A composição dos agregados naturais é definida pela jazida de sua extração, entretanto a composição do agregado reciclado apresenta diversos materiais que expressam as condições da fonte geradora dos RCC e do beneficiamento (britagem), que determinam a quantidade de impurezas ou materiais contaminantes presentes. Assim, as quantidades mais significativas e presentes na composição do AGR são partículas de argamassas e de materiais cerâmicos, além de afirmar que sua composição também representa o tipo de obra que o gerou, sobretudo o período ou etapa construtiva (LIMA, 1999). 2.4.2 Granulometria dos agregados reciclados Para a comercialização, a principal característica é sua granulometria. A granulometria dos agregados reciclados varia conforme a origem do RCC processado, os equipamentos utilizados, e a granulometria dos resíduos antes de serem processados . Segundo Leite (2001), o módulo de finura do agregado reciclado geralmente é um pouco menor que o do agregado natural. Dessa forma, o primeiro necessita de maior quantidade de água para molhar as superfícies específicas de suas partículas. Os agregados reciclados (miúdo e graúdo) tem boa distribuição granulométrica, produzindo assim um bom arranjo espacial entre estes agregados dentro do concreto. Lima (1999), afirma que a distribuição granulométrica é importante na determinação de características de concretos e argamassas. Estas características influenciam na trabalhabilidade, 26 na resistência mecânica, no consumo de aglomerantes, na absorção de água e na permeabilidade, dentre outras características. Após a produção e processamento, os agregados (naturais e reciclados) são comercializados nas seguintes dimensões: brita 3 com 38 a 50 mm; brita 2 com 19 a 38 mm; brita 1 com 9,5 a 19 mm; brita 0 com 4,8 a 9,5 mm; pó de pedra até 4,8mm; areia grossa com 1,20 a 4,8 mm; areia média com 0,3 a 1,20 mm; areia fina até 0,3 mm. Tais dimensões são mostradas na próxima página (Quadro 2.2). 2.4.3 Textura e forma dos agregados reciclados Os agregados naturais possuem textura lisa, já os agregados reciclados possuem uma superfície bastante porosa com uma textura mais rugosa. Isso pode ser explicado pela aderência superficial de argamassa em partículas, tornando sua superfície mais porosa que a de agregados naturais. Uma alternativa para minimizar este efeito seria um segundo beneficiamento, o que reduziria a quantidade de argamassa aderida as partículas dos agregados reciclados (BAZUCO, 1999). Britadores de mandíbulas tendem a formar partículas de AGR angulares, enquanto britadores giratórios produzem partículas mais arredondadas. Para a produção de concreto, a forma das partículas exerce uma grande influência sobre a trabalhabilidade, o ângulo de atrito interno, a compacidade e o volume de água de amassamento para a reação de hidratação (COUTINHO, 1997). Conforme Mehta, Monteiro (1994), a forma e a textura dos agregados influenciam mais as propriedades do concreto no estado fresco que no estado endurecido, e as partículas de textura angulosas, áspera, e alongadas requerem mais cimento para garantir a mesma trabalhabilidade se comparadas às partículas lisas e arredondadas. Dessa forma, elevam o custo do concreto. 2.4.4 Densidades dos agregados reciclados de RCC e índices de absorção Na dosagem de concretos, normalmente se utiliza a massa unitária: massa do material por unidade de volume do recipiente de medida, ou seja, é a relação entre uma determinada massa de agregado e o volume ocupado por este e os vazios entre suas partículas. A faixa de massa unitária dos AGN, utilizados na produção de concretos, oscila entre 1.300 a 1.750 kg/m³ (MEHTA e MONTEIRO, 1994). 27 Quadro 2.2 - Dimensões dos agregados comerciais. NOMENCLATURA DIMENSÕES BRITA 3 38 A 50 mm BRITA 2 19 a 38 mm BRITA 1 9,5 a 19 mm BRITA 0 4,8 a 9,5 mm PÓ DE PEDRA < 4,8 mm AREIA GROSSA 1,20 a 4,8 mm AREIA MÉDIA 0,3 a 1,20 mm AREIA FINA 0,05 a 0,3 mm Fonte: Silveira (2016). ILUSTRAÇÕES 28 Entretanto, a massa específica é o que realmente importa para a dosagem de concretos. Esta é calculada pela relação entre a massa do material e o volume aparente dos grãos, ou seja, é a massa do material por unidade de volume, com apenas os poros internos das partículas inclusos. Deste modo, são observadas oscilações entre 2.600 e 2.700 kg/m³ na faixa de massa específica dos agregados utilizados na produção de concretos (MEHTA e MONTEIRO, 1994). Os AGR tendem a ter maiores taxas de absorção de água e menor massa específica quando comparados aos AGN. Isto ocorre devido a sua porosidade, pois o primeiro possui densidade relativamente menor da argamassa aderida às partículas do agregado de origem. Esta mesma argamassa aderida nas partículas dos AGR também auxilia no aumento da taxa de absorção de água. Tais características dos AGR influenciam nas propriedades dos concretos, seja nos estados fresco ou endurecido. No Quadro 2.3, são evidenciados a massa específica e taxa de absorção de água de agregados natural e reciclado, com esses dados Hansen (1992) também afirma que agregados reciclados possuem menor massa específica e maior taxa de absorção de água em comparação com os agregados naturais. Quadro 2.3 - Massas específicas e taxa de absorção de água de AGR e de AGN. Natural Dimensões das partículas Massa específica Absorção de água (mm) (kg/m³) (%) 4–8 2.500 3,7 16 – 32 2.610 0,8 Reciclado de concreto (saturado com superfície seca – SSS) Dimensões das partículas Massa específica Absorção de água (mm) (kg/m³) (%) 4–8 2.340 8,5 a 8,7 16 – 32 2.490 3,7 a 3,8 FONTE: Hansen (1992) Já o Quadro 2.4 apresenta dados obtidos por Latterza (1997) em seus estudos na cidade de Ribeirão Preto – SP, confirmando as conclusões de outros pesquisadores, ele também observa que os agregados reciclados possuem menor massa específica. 29 Quadro 2.4 - Massa unitária e massa específica de agregado graúdo reciclado e agregado graúdo natural. Agregado Graúdo Propriedades Natural Reciclado Massa unitária do estado solto 1,44 1,10 Massa unitária do estado compactado 1,56 1,27 Massa específica 2,88 2,45 FONTE: Latterza (1997). 2.4.5 Resistência à abrasão Los Angeles dos agregados graúdos reciclados de RCC O ensaio de abrasão avalia o desgaste das partículas do agregado graúdo sob impacto de cargas mecânicas e atrito. Também pode ser chamado de Abrasão Los Angeles e mensurando em porcentagem, compara o estado inicial da amostra com o seu estado final (NUNES, 2007). Mehta e Monteiro (1994) afirmam que a porosidade apresentada pelos agregados influencia em diversas propriedades: resistência à compressão, resistência a abrasão e o módulo de elasticidade. Ainda, admitem que estas propriedades são inter-relacionadas. A origem do RCC também influencia no ensaio de abrasão, devido a materiais de origem variada, também correlacionadas à etapa construtiva da obra. Todavia, no Brasil ainda não existe normalização para o Ensaio de abrasão Los Angeles referente a AGR, ou seja, a norma é usada tanto para AGN quando para AGR. Todavia, os agregados graúdos reciclados e naturais encontram-se dentro dos limites estabelecidos pela norma, que recomenda um máximo de 50% para taxa de Abrasão Los Angeles (NUNES, 2007). 2.5 PROPRIEDADES DO CONCRETO PRODUZIDO COM AGR A fase construtiva exerce influência considerável na composição do AGR, Nunes (2007) relata que o AGR “apresentou taxa média de absorção de água de 13,09%, dos quais 80% ocorreu no primeiro minuto”. O autor também afirma que o AGR apresentou menor massa específica e que o desgaste por abrasão teve o resultado de 52,7%, pouco acima do máximo permitido que é de 50%. Por outro lado, as propriedades do concreto tanto no estado fresco quanto no endurecido sofrem pouca influência da etapa da obra. Os fatores que mais influenciam são a proporção entre AGR e AGN, a quantidade de água e cimento adicionados a mistura (LEITE, 2001; NUNES, 2007). 30 Os fatores que mais influenciam a produção de concreto convencional são o fator água cimento, o consumo de cimento e a qualidade dos agregados (MEHTA E MONTEIRO, 1994). Se essas observações forem comparadas com os resultados anteriores, será averiguado que, para os concretos convencionais ou de AGR, as propriedades e forma de produção serão as mesmas, a única diferença será o traço (NUNES, 2007). 2.5.1 Propriedades do concreto (AGR) no estado fresco. Quanto maior a proporção de AGR em relação ao agregado natural, aumenta-se também o aprisionamento de ar. Os concretos convencionais apresentam 1,7% em média de ar aprisionado, enquanto os produzidos exclusivamente de AGR apresentaram 4%. A média da densidade do concreto produzido com 100% de AGR é de 2,035 kg/dm³, já para os concretos convencionais, a média é de 2,341 kg/dm³. Esse fenômeno ocorre devido a menor densidade dos AGR e maior quantidade de ar aprisionado (NUNES, 2007). Os resultados do Slump Test praticamente não se diferenciaram dos do concreto convencional, a medida do abatimento do tronco de cone para concreto produzido com 100% de AGR não chegou sequer a valores abaixo do limite mínimo, de 50 mm, considerado como concreto trabalhável (NUNES, 2007). 2.5.2 Propriedades do concreto (AGR) no estado endurecido. Concretos produzidos por AGR também têm menor massa específica no estado endurecido, esse resultado demonstra uma maior porosidade do concreto. Pode-se afirmar que quanto maior a proporção de AGR na produção, maior será a porosidade do concreto produzido (LEITE, 2001). Concretos produzidos integralmente com AGR, possuem resistência média a compressão e tração menores, respectivamente de 32% e 39%, que a resistência dos concretos de referência. Já concretos com substituição de apenas 25% de AGR, possuem resistência média a compressão e tração menores, respectivamente de 9% e 15%, que a dos concretos de referência. Esses valores referem-se aos 28 dias (NUNES, 2007). Para reduzir o impacto no preço e garantir a durabilidade e desempenho do concreto, recomenda-se uma substituição de até 25% dos agregados naturais por AGR. Porém para substituições acima de 25% há a obrigatoriedade de especificar a utilização desses concretos 31 para aplicação em locais de baixo risco (contra pisos por exemplo), e controle da dosagem por profissional devidamente habilitado e qualificado (NUNES, 2007). 3 APLICAÇÃO DOS AGREGADOS RECICLADOS Carrijo (2005) afirma que o agregado reciclado é fruto do processo de britagem, peneiramento e, se necessário, descontaminação. Apenas após estes processos poderá ser utilizado nos seguintes tipos de obras:  Enchimentos em geral (HANSEN, 1992);  Enchimento em projetos de drenagem (HANSEN, 1992);  Sub-base ou material de base para a construção rodoviária (HANSEN, 1992);  Agregado para novos concretos estruturais e não estruturais (HANSEN, 1992);  Argamassas de assentamento e revestimento (MIRANDA, 2000);  Uso arquitetônico visando estética e decoração;  Obras públicas como bancos, calçadas etc. A aplicação que desperta maior interesse é a produção de concretos a partir de agregados provenientes de RCC, contudo é a aplicação que exige mais cuidados e estudos (CARRIJO, 2005). A NBR 15116/2004 e resolução nº 307/2002 do CONAMA vedam o uso de agregados reciclados em concretos estruturais, entretanto a aplicabilidade dos agregados reciclados para produção de concretos é admitida em diversas pesquisas. Exemplificando, Dolara et al. (1998) estudou concretos de agregados beneficiados com finalidade estrutural, em vigas protendidas de 15 metros de vão. Em países desenvolvidos, como Estados Unidos, Holanda, Japão, Bélgica, França e Alemanha, tem-se pesquisado a criação de um grau de padronização dos procedimentos, visando criar limites para atingir a padronização da qualidade (LEVY, 1997). Desde 1988 Europa executou um grande número de obras em concreto com RCC beneficiados de concreto e de alvenaria, assim como da mistura de ambos, exemplos dessas obras podem ser vistos entre as Figuras 3.1 e 3.5. Na Figura 3.1, o edifício do meio ambiente do BRE; este foi o primeiro edifício do Reino Unido a incorporar a tecnologia de concreto usinado utilizando agregados reciclados (COLLINS, 2000). Um exemplo da possibilidade de se utilizar as inúmeras tecnologias sustentáveis disponíveis para produção de concreto usinado. 32 Figura 3.1 - Edifício do meio ambiente do BRE. Fonte: Collins (2000). Na Figura 3.2, o piso de alta resistência do Laboratório de Cardinton BRE, foi construído com a finalidade de analisar os efeitos causados em seu desempenho pela substituição de 20% em massa de agregados beneficiados por resíduos de concreto e alvenaria de baixa qualidade (COLLINS, 2000). Demonstra uma alternativa para produção de concreto de alto desempenho no quesito de resistência. Figura 3.2 - Piso de alta resistência do laboratório de Cardinton BRE. Fonte: Collins (2000). Na Figura 3.3, temos um condomínio de 460 unidades habitacionais em Hamburgo na Alemanha. Este condomínio foi construído a mais de 50 anos com agregados reciclados, demonstrando que pode ser possível atender aos critérios de durabilidade mínima das estruturas em concreto armado (KROPP, 2000). 33 Figura 3.3 - Condomínio construído em Hamburgo, há mais de 50 anos, com concreto de agregados reciclados. Fonte: Kropp (2000). Na Figura 3.4, temos uma alternativa para destinação de grandes volumes em material demolido, a Eclusa da Hidrovia de Haandrick próximo à Almelo nos Países Baixos. Foi feita uma laje submersa com volume de 2000 m³ (COLENBRANDER - 2000). Figura 3.4 - Laje submersa da Eclusa da hidrovia de Hendricksk. Fonte: Colenbrander (2000). Na Figura 3.5, nas obras de ampliação do porto de Antuérpia na Bélgica, foram utilizados agregados beneficiados na construção das paredes de uma das maiores eclusas do mundo, a Eclusa de Berendrecht. Este empreendimento demonstrou a viabilidade de produção de concretos com fc28 = 35 MPa e retração por secagem < 150 µm/m. No total foram 650.000 34 m³ concreto lançado com 80.000 m³ de agregados reciclados da demolição das paredes da antiga eclusa (KROPP, 2000). Figura 3.5 - Paredes da Eclusa de Berendrecht. Fonte: Kropp (2000). No Brasil, podemos citar a prefeitura de Belo Horizonte como exemplo, pois conseguem reciclar cerca de 90% de todo RCC produzido no município. Isso só foi possível com a implantação do Plano de Gerenciamento Integrado de Resíduos da Construção Civil (PGIRCC) em 2009, nele ficou definido que a prefeitura teria áreas de coleta por toda a cidade em pontos estratégicos, construiria usinas de reciclagem e seria responsável pela destinação final. Assim os geradores são responsáveis apenas por transportar seus resíduos até a área de coleta mais próxima do local de geração, toda a logística posterior é de responsabilidade da prefeitura. Dessa forma, a prefeitura é responsável pelos locais de coleta e pelo transporte dos resíduos “Classe A” até usina de reciclagem mais próxima, por fim os resíduos reciclados são utilizados em obras da prefeitura, como base e sub-base de pavimentação asfáltica ou como artefatos de concreto. Verificou-se então que a qualidade das obras de pavimentação asfáltica municipais aumentou, pois, o agregado reciclado proporciona desempenho superior a base e sub-base se comparado ao solo da região, configurando assim vantagem técnica, econômica e ambiental. A Figura 3.6, mostra uma das usinas em operação na cidade, a “Usina de Reciclagem da Estação da Pampulha” (PINHEIRO, 2009). 35 Figura 3.6 - Usina de reciclagem de entulho Estação da Pampulha em Belo Horizonte. Fonte: Pinheiro (2009). Na Figura 3.7, temos a imagem de outra usina de reciclagem em operação na cidade de Belo Horizonte, a Usina da Estação BR-040. Figura 3.7 - Usina de reciclagem Estação BR040 em operação na cidade de Belo Horizonte. Fonte: Pinheiro (2009). 4 PROCEDIMENTO DE BENEFICIAMENTO DOS RCC O processo de reciclagem, ou beneficiamento, envolve a coleta, transporte, triagem, britagem, peneiramento e estocagem para posterior destinação final (LEITE, 2001). Ainda, segundo a pesquisadora, os mesmos equipamentos utilizados para produção de AGN podem ser utilizados no beneficiamento dos RCC, pois não foi observada diferença significativa após o tratamento. 36 Reciclar os RCC consiste em cinco etapas principais: limpeza; seleção prévia; homogeneização; trituração e extração de materiais metálicos; eliminação de contaminantes; e estocagem para expedição (PINTO, 2000). Ainda, segundo Pinto (2000), no processo são utilizados diversos equipamentos como pá carregadeira, alimentador vibratório, britador, eletroímã para a separação das ferragens, peneiras, mecanismos transportadores e, eventualmente, sistemas para eliminação de contaminantes. Além disso, as implantações dos locais de reciclagem devem ser em áreas extensas, para adequados acondicionamento, triagem, beneficiamento e destinação final. 4.1 PLANEJAMENTO Segundo Valotto (2007), os resíduos devem ser previstos durante o planejamento, nesse sentido é importante que já no projeto arquitetônico exista a preocupação com a escolha do sistema construtivo, as técnicas e tecnologias envolvidas. Além disso, deve-se detalhar os projetos reduzindo os quantitativos inexatos com o objetivo de reduzir as perdas. E durante a orçamentação e compras é necessária exatidão, afinal excesso de materiais também geram percas. Em síntese, um bom planejamento pode minimizar significativamente a produção de RCC, as práticas com maior eficiência são: - Compatibilização de projetos; - Exatidão em relação a cotas, níveis e alturas; - Especificação de materiais; - Projetos bem detalhados. 4.2 CARACTERIZAÇÃO A principal função da caracterização é quantificar e identificar os resíduos, só assim será possível planejar adequadamente as próximas etapas (CONAMA, 2002). Eles são classificados durante a Caracterização entre as classes (A, B, C e D) definidas pela Resolução 307/2002 do CONAMA. Segundo Lima (1999) a etapa construtiva que gerou o resíduo também influencia no desempenho do agregado reciclado. Dessa forma, é necessário caracterizar os RCC gerados por etapa construtiva, possibilitando uma melhor reutilização. 37 No Quadro 4.1, os RCC são correlacionados com a etapa construtiva que os originou. Este quadro é uma das fontes disponíveis que podem auxiliar no planejamento e consequente redução do volume de resíduos gerados. Quadro 4.1 - Identificação dos resíduos por etapa construtiva e possível reaproveitamento. Tipos de resíduos possivelmente gerados Limpeza do Solos terreno Rochas, vegetação, galhos Blocos cerâmicos, Montagem do concreto (areia, brita) canteiro Madeiras Fases da Obra Possível reutilização no Possível reutilização canteiro fora do canteiro Reaterros Aterros Base de piso, enchimentos Fôrmas, escoras, travamentos Solos Reaterros Fundações Jardinagem, murros de Rochas, vegetação, galhos arrimo Base de piso, Concreto (areia, brita) enchimentos Superestrutura Madeiras Cercas, portões Sucata de ferro, fôrmas Reforço para contrapiso plásticas Blocos cerâmicos, blocos Base de piso, de concreto, argamassa enchimentos, argamassa Alvenaria Papel, plástico Base de piso, Instalações Blocos cerâmicos enchimentos hidro sanitárias PVC, PPR Base de piso, Blocos cerâmicos enchimentos Instalações elétricas Conduites, mangueira, fio de cobre Reboco Argamassa Argamassa interno/externo Pisos e azulejos cerâmicos Revestimentos Piso laminado de madeira, papel, papelão, plástico Placas de gesso Readequação em áreas Forro de gesso acartonado comuns Tintas, seladores, Pinturas vernizes, textura Madeiras Coberturas Cacos de telhas de fibrocimento Fonte: Valotto (2007). Fabricação de agregados Lenha Aterros Fabricação de agregados Lenha Reciclagem Fabricação de agregados Reciclagem Fabricação de agregados Reciclagem Fabricação de agregados Reciclagem Fabricação de agregados Fabricação de agregados Reciclagem Reciclagem Lenha 38 4.3 TRIAGEM Os funcionários devem ser treinados para conhecer os RCC e classifica-los. Deve-se ter em mente que uma triagem bem executada assegura sua qualidade, entretanto, uma triagem ruim pode inviabilizar o reuso. O ideal é que a triagem seja realizada na fonte geradora, imediatamente após o fato gerador, em pilhas próximas e bem sinalizadas, identificadas por classes distintas e que posteriormente serão transportadas. Este procedimento possibilita resíduos de melhor qualidade (LEITE, 2001). A segregação pode ser executada facilmente, pois cada fato gerador ocorre separadamente por fase construtiva, deve suceder preferencialmente o final de cada serviço específico pelo mesmo profissional que o executou, agregando assim qualidade ao resíduo, contribuindo para a limpeza e organização do canteiro, e reduzindo as contaminações, acidentes e desperdício de insumos (VALOTTO, 2007). Se não for possível a realização da triagem na fonte geradora, a mesma será admitida em áreas adequadas, sempre respeitando sua classificação (CONAMA, 2002). A triagem pode ocorrer fora da fonte geradora em usinas de reciclagem, nelas o mais comum é que haja auxílio de pá carregadeira para transportar o material até uma esteira onde haverá a segregação de forma manual ou magnética (NUNES, 2007). 4.4 ACONDICIONAMENTO O acondicionamento depende da classe, quantidade e da destinação do RCC. Terminada a triagem, eles devem ser armazenados em recipientes identificados e distribuídos separadamente até atingirem volumes suficientes para serem transportados ao depósito final, onde posteriormente serão reciclados, encaminhados ao aterro ou incinerados (CONAMA, 2002). Dentre os dispositivos de armazenamento, as baias (depósitos fixos, fabricados em madeira, que se adaptam facilmente ao espaço disponível), e as caçambas (depósitos metálicos pré-fabricados com volume entre 3 e 5m³). A função de identificação é informar a classe do RCC visando sua qualidade e a organização do canteiro. Para obras com baixa produção de RCC, os resíduos devem ser coletados através de caçamba estacionária e transportados até os locais de acondicionamento, onde serão devidamente segregados. O local onde ficará a caçamba estacionária deve ser de fácil acesso, visando facilitar o trabalho dos transportadores (VALOTTO, 2007). 39 Já em obras de grande porte, devido a grande produção de RCC, os resíduos devem ser previamente triados na própria obra e acondicionados em caçambas ou baias distintas, todas identificadas separadamente em local de fácil acesso para facilitar o trabalho dos transportadores (CONAMA, 2002). Uma sugestão é criar quatro baias, uma para cada classe de resíduo, identificadas e dimensionadas em tamanho proporcional a produção das respectivas classes de RCC, levando-se em conta o intervalo desejado entre os transportes. 4.5 TRANSPORTE O transporte pode ser interno ou externo a obra, o interno garante um adequado armazenamento e triagem para um futuro transporte até a disposição final. Entre o fato gerador e o confinamento na própria obra ocorre o primeiro transporte, ou interno, pode ser operado por carrinhos, guinchos, elevadores de carga ou gruas (CONAMA, 2002). Nos momentos em que a grua desce vazia há a possibilidade de serem aproveitados para a descida dos RCC. Em casos manuais, o transporte pode ser feito em sacos (VALOTTO, 2007). Já o transporte externo tem o objetivo de transportar os RCC do local de acondicionamento da obra até o acondicionamento ou destinação final. Dar-se-á através de caminhões com equipamento poliguindaste capazes de transportar caçambas de entulho, ou caminhões basculantes carregados com pá carregadeira (VALOTTO, 2007). Relativo ao transporte externo, deve-se controlar a saída de resíduos a partir de documentos com os dados relativos a geração (classe e quantidade de resíduos), transporte e destinação final. Deve ser assinado pelos três entes envolvidos (gerador, transportadora e destinatário final), porém responsabilidade de arquivar tal documento é do gerador. Dessa forma o manejo adequado é garantido ao gerador, podendo inclusive sistematizar as informações. Outra precaução é checar a regularidade e veracidade das licenças das empresas terceirizadas que realizaram os serviços de transporte e disposição final (CONAMA, 2002). 4.6 DESTINAÇÃO FINAL Existem inúmeras destinações para os diversos materiais, o importante é ter em mente quais são as prioridades. Materiais passíveis de reutilização devem ser reutilizados (dentro ou fora da obra), os inservíveis para este fim, mas aptos para reciclagem, devem ser beneficiados (dentro ou fora da obra). Os demais materiais devem ser depositados em aterros ou destinados à incineração (CONAMA, 2002). 40 As principais sugestões para reuso de forma individualizada para operação dentro e fora da obra, e separada por cada etapa construtiva, podem ser vistas no Quadro 4.1. Caso não seja possível o reuso dos RCC, eles deverão ser reciclados. O beneficiamento de resíduos classe A ocorre pela de britagem, após a adequada triagem do material ele é lançado em um britador onde será quebrado e triturado de forma que os produtos resultantes estejam misturados (agregados graúdo e miúdo). Então, faz-se necessária à classificação e separação granulométrica através de peneiras, para que posteriormente eles sejam armazenados e comercializados segundo sua faixa granulométrica (NUNES, 2007). Finalmente aos produtos classificados como C e D não podem ser reutilizados tampouco reciclados, deverão ser incinerados ou depositados aterros sanitários respeitando a legislação vigente (CONAMA, 2002). Conforme citado anteriormente, os agregados reciclados são produzidos utilizando britadores. No beneficiamento destes agregados, podem ser utilizados quatro tipos de britadores distintos (Quadro 4.2). Quadro 4.2 - Equipamentos de britagem mais utilizados no beneficiamento de RCC. Tipo de Britador Características Equipamento robusto. Possui unidades primárias e secundárias, alta De Impacto redução das dimensões dos resíduos. Gera grãos de forma cúbica com boas características mecânicas. Baixa emissão de ruídos. Distribuição granulométrica boa para obras de pavimentação. Não reduzem muito o tamanho das partículas. Portanto, são mais De Mandíbula utilizados na britagem primária. Distribuição granulométrica adequada para uso em concretos. Alta emissão de ruídos, menor produtividade que os britadores de impacto. Moinhos de Martelo Cones de Britagem Produzem material de granulometria fina, são pouco utilizados. Britagem apenas de material já previamente britado. Portanto, utilizados para britagem secundária. Fonte: Levy (1997) e Leite (2001). 41 4.7 ESPECIFICAÇÕES DO BRITADOR QUEIXADA Um típico britador que vem sendo utilizado é denominado por “QUEIXADA”. Este britador é classificado como britador de mandíbula e além das características do britador de mandíbula expostas no (Quadro 4.2) é também um britador de pequeno porte, foi fabricado para utilização em obras com baixa produção de RCC. Todas estas propriedades são caracterizadas como vantagem em seu emprego, pois segundo Lima (1999) a GRS ideal seria a implantação da usina de reciclagem tão próxima quanto possível dos geradores e também dos locais de uso dos agregados reciclados. Nas Figuras 4.1 e 4.2, pode-se visualizar o britador tipo QUEIXADA em vista lateral e também montado para operação em canteiro de obra. Figura 4.1 - Queixada, Q200 RI. Fonte: Vegedry (2016). Figura 4.2 - Usina Queixada. Fonte: Vegedry (2016). 42 O fabricante disponibiliza quatro modelos de Queixada (Q200 RI, Q300 RI, Q400 RI, Q500 RI), com características técnicas distintas. Dentre elas, a faixa granulométrica, dos agregados reciclados produzidos, depende do ajuste na abertura das mandíbulas, de forma que o diâmetro entre a abertura das mandíbulas determina a máxima dimensão que o agregado reciclado terá. Os quatro modelos de Queixada, com todas as especificações técnicas, podem ser vistos no Quadro 4.3 (VEGEDRY). Quadro 4.3 - Especificações técnicas e preço dos quatro modelos de Queixada. Especificações Técnicas Produção média (Fino + Brita) Abertura das mandíbulas ajustável Granulometria dos agregados produzidos Abertura de entrada das mandíbulas Altura da moega de alimentação Altura de descarga da brita Peso Altura de descarga dos finos Largura total Comprimento total Motor elétrico trifásico, blindado, 220/380 v. Consumo de energia Preço Fonte: Vegedry (2016). Unidades Q200 RI Modelos Q300 RI Q400 RI Q500 RI m3/h 1,1 2,2 4 8 mm 6 - 16 6 - 22 6 - 22 12 - 42 mm 0 - 16 0 - 22 0 - 22 0 - 42 mm mm mm Kg mm mm mm 200 x 170 1746 580 951 400 1481 2424 300 x 230 1831 580 1477 400 1628 2304 400 x 265 1908 580 1935 400 1713 2404 500 x 325 2538 776 3685 300 1400 2668 3,7 5,5 9,2 15 KW cv KW/h R$ 5 3,7 36.300,00 7,5 5,5 48.825,00 12,5 20 9,2 15 60.690,00 156.600,00 Devido sua baixa capacidade de produção, entre 1,1 e 8 m³/h, são ideais para obras de pequeno porte. Além disso, os resíduos beneficiados com ele são ideais para produção de concreto, devido a sua faixa granulométrica estar entre pó de pedra e brita 1 ou brita 3, e demais propriedades atenderem aos critérios de desempenho como exposto acima, nos capítulos 2.4 e 2.5. Além deles, o fabricante disponibiliza outros modelos de máquinas e equipamentos, peneiras, transportadores, recicladores, e até mesmo conjuntos reciclagem completos. Destes, os transportadores são esteiras que conduzem o material para britagem, e as peneiras são utilizadas para a separação granulométrica após a etapa de britagem. 43 5 CONSIDERAÇÕES FINAIS Cerca de 90% dos Resíduos da Construção Civil brasileiros são passíveis de reciclagem, isso significa que é possível reciclar quase 50% de todos os resíduos sólidos produzidos no Brasil. A gestão e técnica adequadas foram apresentadas ao longo do trabalho, elas auxiliam os gestores na solução dos problemas advindos da degradação ambiental gerada pelos RCC e pelo desperdício. Foram citados os meios para implantação da gestão e gerenciamento de RCC, dentre outras práticas sustentáveis, para conscientizar o interlocutor da necessidade de ação imediata. Tais práticas abordaram as normas técnicas e os aspectos legais através da Resolução 307/2002 do CONAMA. A principal contribuição deste trabalho é apresentar a técnica de reciclagem de RCC para a produção de concreto, ela foi exposta ao longo do trabalho dando soluções individualizadas de acordo com cada etapa construtiva e porte de obra. Para pequenas obras o britador “QUEIXADA” foi apresentado como a solução mais adequada devido a sua produtividade oscilar entre 1,1 e 8 m³/h, a depender do modelo utilizado. Foi apresentado também o desempenho tanto dos agregados reciclados quanto de sua produção de concreto. A composição dos agregados reciclados tem desempenho consideravelmente distinto se comparados aos agregados naturais, por outro lado o concreto produzido não apresenta desempenho muito diferente se produzido com AGR ou AGN. Os agregados reciclados beneficiados pelo britador “QUEIXADA” também foram considerados adequados para produção de concreto não estrutural, pois ele é capaz de produzir desde pó de pedra até Brita 1 ou a Brita 3, dependendo de seu modelo. Para os concretos a principal diferença é a resistência, entre 9% e 32% menor que a resistência do concreto convencional, tal variação é proporcional a porcentagem de AGR substituído na mistura. A consequência de tal fato é que para se obter uma mesma resistência o concreto produzido com agregados reciclados consumirá mais aglomerante, o que inevitavelmente elevará os custos. Considerando todo o exposto, é possível afirmar que a utilização de agregados reciclados na produção de argamassas e concreto apresenta benefício técnico, contribuem para a sustentabilidade, mas podem não apresentar vantagem econômica nos casos em que se deve preservar a resistência mecânica. 44 5.1 SUGESTÕES PARA PESQUISAS FUTURAS  Estudo da aplicação de AGR como base e sub-base em obras de infraestrutura de pavimentação;  Estudo da durabilidade dos concretos produzidos a partir de AGR;  Análise da produção de concreto produzido com AGR oriundo do equipamento “Queixada”;  Desenvolvimento de métodos com maior eficiência para produção de AGR, com o objetivo de reduzir os custos de produção;  Quantificação e análise dos possíveis impactos que podem ser prevenidos com a reciclagem de RCC. 45 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ABNT: ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 8953: Concreto para fins estruturais – Classificação pela massa específica, por grupos de resistência e consistência. Rio de Janeiro, 2015. 3p. ABNT: ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15116: Agregados reciclados de resíduos sólidos da construção civil - Utilização em pavimentação e preparo de concreto sem função estrutural - Requisitos. Rio de Janeiro, 2004. 17p. ANDRADE, L. B.; ROCHA, J. C.; CHERIAF, M. Estudo da influência de agregados reciclados de concreto em substituição ao agregado graúdo natural na produção de novos concretos. In: CONFERÊNCIA LATINO AMERICANA DE CONSTRUÇÃO SUSTENTÁVEL X ENCONTRO NACIONAL DE TECNOLOGIA DO AMBIENTE CONSTRUÍDO. São Paulo, SP. 2004. 11 p. ANGULO, S. C.; JOHN, V. M. Normalização dos agregados graúdos de resíduos de construção e demolição reciclados para concretos e variabilidade. In: Anais. IX Encontro Nacional de Tecnologia do Ambiente Construído. Foz do Iguaçu, 2002. p. 1613-1624. BAZUCO, R. S. 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Disponível em: 49 ANEXO A – RESOLUÇAO 307/2002 DO CONAMA A.1 DEFINIÇÕES “Art. 2º Para efeito desta Resolução são adotadas as seguintes definições: I - Resíduos da construção civil: são os provenientes de construções, reformas, reparos e demolições de obras de construção civil, e os resultantes da preparação e da escavação de terrenos, tais como: tijolos, blocos cerâmicos, concreto em geral, solos, rochas, metais, resinas, colas, tintas, madeiras e compensados, forros, argamassa, gesso, telhas, pavimento asfáltico, vidros, plásticos, tubulações, fiação elétrica etc., comumente chamados de entulhos de obras, caliça ou metralha; II - Geradores: são pessoas, físicas ou jurídicas, públicas ou privadas, responsáveis por atividades ou empreendimentos que gerem os resíduos definidos nesta Resolução; III - Transportadores: são as pessoas, físicas ou jurídicas, encarregadas da coleta e do transporte dos resíduos entre as fontes geradoras e as áreas de destinação; IV - Agregado reciclado: é o material granular proveniente do beneficiamento de resíduos de construção que apresentem características técnicas para a aplicação em obras de edificação, de infraestrutura, em aterros sanitários ou outras obras de engenharia;” V - Gerenciamento de resíduos: é o sistema de gestão que visa reduzir, reutilizar ou reciclar resíduos, incluindo planejamento, responsabilidades, práticas, procedimentos e recursos para desenvolver e implementar as ações necessárias ao cumprimento das etapas previstas em programas e planos; VI - Reutilização: é o processo de reaplicação de um resíduo, sem transformação do mesmo; VII - Reciclagem: é o processo de reaproveitamento de um resíduo, após ter sido submetido à transformação; VIII - Beneficiamento: é o ato de submeter um resíduo à operações e/ou processos que tenham por objetivo dotá-los de condições que permitam que sejam utilizados como matéria-prima ou produto; IX - Aterro de resíduos classe A de reservação de material para usos futuros: é a área tecnicamente adequada onde serão empregadas técnicas de destinação de resíduos da construção civil classe A no solo, visando a reservação de materiais segregados de forma a possibilitar seu uso futuro ou futura utilização da área, utilizando princípios de engenharia para confiná-los ao menor volume possível, sem 50 causar danos à saúde pública e ao meio ambiente e devidamente licenciado pelo órgão ambiental competente; (nova redação dada pela Resolução 448/12) X - Área de transbordo e triagem de resíduos da construção civil e resíduos volumosos (ATT): área destinada ao recebimento de resíduos da construção civil e resíduos volumosos, para triagem, armazenamento temporário dos materiais segregados, eventual transformação e posterior remoção para destinação adequada, observando normas operacionais específicas de modo a evitar danos ou riscos a saúde pública e a segurança e a minimizar os impactos ambientais adversos; (nova redação dada pela Resolução 448/12) XI - Gerenciamento de resíduos sólidos: conjunto de ações exercidas, direta ou indiretamente, nas etapas de coleta, transporte, transbordo, tratamento e destinação final ambientalmente adequada dos resíduos sólidos e disposição final ambientalmente adequada dos rejeitos, de acordo com plano municipal de gestão integrada de resíduos sólidos ou com plano de gerenciamento de resíduos sólidos, (nova redação dada pela Resolução 448/12) XII - Gestão integrada de resíduos sólidos: conjunto de ações voltadas para a busca de soluções para os resíduos sólidos, de forma a considerar as dimensões política, econômica, ambiental, cultural e social, com controle social e sob a premissa do desenvolvimento sustentável. (nova redação dada pela Resolução 448/12)” A.2 CLASSIFICAÇÃO DOS RESÍDUOS DA CONSTRUÇÃO CIVIL “Art. 3º Os resíduos da construção civil deverão ser classificados, para efeito desta Resolução, da seguinte forma: I - Classe A - são os resíduos reutilizáveis ou recicláveis como agregados, tais como: a) de construção, demolição, reformas e reparos de pavimentação e de outras obras de infraestrutura, inclusive solos provenientes de terraplanagem; b) de construção, demolição, reformas e reparos de edificações: componentes cerâmicos (tijolos, blocos, telhas, placas de revestimento etc.), argamassa e concreto; c) de processo de fabricação e/ou demolição de peças pré-moldadas em concreto (blocos, tubos, meio-fio etc.) produzidas nos canteiros de obras; II - Classe B - são os resíduos recicláveis para outras destinações, tais como plásticos, papel, papelão, metais, vidros, madeiras, embalagens vazias de tintas imobiliárias e gesso; (Redação dada pela Resolução nº 469/2015). 51 III - Classe C - são os resíduos para os quais não foram desenvolvidas tecnologias ou aplicações economicamente viáveis que permitam a sua reciclagem ou recuperação; (Redação dada pela Resolução n° 431/11). IV - Classe D - são resíduos perigosos oriundos do processo de construção, tais como tintas, solventes, óleos e outros ou aqueles contaminados ou prejudiciais à saúde oriundos de demolições, reformas e reparos de clínicas radiológicas, instalações industriais e outros, bem como telhas e demais objetos e materiais que contenham amianto ou outros produtos nocivos à saúde. (Redação dada pela Resolução n° 348/04). § 1º No âmbito dessa resolução consideram-se embalagens vazias de tintas imobiliárias, aquelas cujo recipiente apresenta apenas filme seco de tinta em seu revestimento interno, sem acúmulo de resíduo de tinta líquida. (Redação dada pela Resolução nº 469/2015). § 2º As embalagens de tintas usadas na construção civil serão submetidas a sistema de logística reversa, conforme requisitos da Lei nº 12.305/2010, que contemple a destinação ambientalmente adequados dos resíduos de tintas presentes nas embalagens. (Redação dada pela Resolução nº 469/2015). Vale ressaltar que este trabalho tem foco nos resíduos “Classe A”, pois a própria resolução os define como os adequados para reciclagem em forma de agregados. A.3 FONTES GERADORAS “Art. 4º Os geradores deverão ter como objetivo prioritário a não geração de resíduos e, secundariamente, a redução, a reutilização, a reciclagem, o tratamento dos resíduos sólidos e a disposição final ambientalmente adequada dos rejeitos. (nova redação dada pela Resolução 448/12) § 1º Os resíduos da construção civil não poderão ser dispostos em aterros de resíduos sólidos urbanos, em áreas de "bota fora", em encostas, corpos d'água, lotes vagos e em áreas protegidas por Lei. (nova redação dada pela Resolução 448/12) § 2º Os resíduos deverão ser destinados de acordo com o disposto no art. 10 desta Resolução.” A.4 ETAPAS DO GERENCIAMENTO DE RESÍDUOS SÓLIDOS “Art. 9º Os Planos de Gerenciamento de Resíduos da Construção Civil deverão contemplar as seguintes etapas: (nova redação dada pela Resolução 448/12) 52 I - caracterização: nesta etapa o gerador deverá identificar e quantificar os resíduos; II - triagem: deverá ser realizada, preferencialmente, pelo gerador na origem, ou ser realizada nas áreas de destinação licenciadas para essa finalidade, respeitadas as classes de resíduos estabelecidas no art. 3º desta Resolução; III - acondicionamento: o gerador deve garantir o confinamento dos resíduos após a geração até a etapa de transporte, assegurando em todos os casos em que seja possível, as condições de reutilização e de reciclagem; IV - transporte: deverá ser realizado em conformidade com as etapas anteriores e de acordo com as normas técnicas vigentes para o transporte de resíduos; V - destinação: deverá ser prevista de acordo com o estabelecido nesta Resolução.” A.5 DESTINAÇÃO FINAL DOS RCC “Art. 10. Os resíduos da construção civil, após triagem, deverão ser destinados das seguintes formas: (nova redação dada pela Resolução 448/12). I - Classe A: deverão ser reutilizados ou reciclados na forma de agregados ou encaminhados a aterro de resíduos classe A de reservação de material para usos futuros; (nova redação dada pela Resolução 448/12). II - Classe B: deverão ser reutilizados, reciclados ou encaminhados a áreas de armazenamento temporário, sendo dispostos de modo a permitir a sua utilização ou reciclagem futura; III - Classe C: deverão ser armazenados, transportados e destinados em conformidade com as normas técnicas específicas. IV - Classe D: deverão ser armazenados, transportados e destinados em conformidade com as normas técnicas específicas. (nova redação dada pela Resolução 448/12).”