Journal of Biotechnology and Biodiversity | v.8 | n.2 | 2020
Journal of Biotechnology and Biodiversity
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Reaproveitamento dos resíduos laboratoriais como agregado na confecção de concreto estrutural
Valter Antônio Senger a*, Amanda Schneider Senger a
a Instituto Federal Farroupilha, Brasil
* Autor correspondente (valter.senger@iffarroupilha.edu.br )
I N F O A B S T R A C T
Keyworks
compression
recyclable concrete environmental impacts
preservation sustainability
Reuse of laboratory waste as aggregate in the manufacture of structural concrete
Civil construction presents itself as an efficient alternative to absorb the waste generated in the laboratories linked to the theme, through its use as an aggregate in obtaining recyclable concrete, the opportunity to use it in making new products is envisaged, in addition to from the economic and environmental contri- bution, expansion of the number of jobs, environmental preservation, among others, starting to play an important role with regard to the economy and social practices. Through the use of this material, different traces in the composition of the concrete were designed, in order to verify its characteristics regarding absorption and resistance to compression, developed by laboratory tests that allowed to obtain results, which after being tabulated and analyzed, makes - it is possible to find a way to minimize environmental impacts, through its reuse as raw material in the manufacture of by-products, aiming at its application in the buildings themselves or in their surroundings. The approached methodology is given by action re- search through experimentation through laboratory analysis. With the use of these residues, the objective is to reduce the cost of manufacturing concrete parts, providing a sustainable destination for the materials now discarded. The values obtained show favorable results for the use of laboratory residues from civil construction in the manufacture of structural concrete, both in buildings and in pavements.
R E S U M O
Palavras-chave s
compressão concreto reciclável
impactos ambientais preservação
sustentabilidade
A construção civil apresenta-se como uma alternativa eficiente para absorver os resíduos gerados nos laboratórios vinculados à temática, por meio de sua utilização como agregado na obtenção de concreto reciclável, vislumbra-se a oportunidade de aproveitá-lo na confecção de novos produtos, além da contri- buição econômica, ambiental, ampliação da quantidade de postos de trabalho, preservação ambiental, dentre outros, passando a ter um papel importante no tocante à economia e as práticas sociais. Por meio do uso desse material, procedeu-se ao dimensionamento de diferentes traços na composição do concreto, como forma de verificar suas características quanto à absorção e resistência à compressão, desenvolvidas por ensaios laboratoriais que permitiram obter resultados, que após tabulados e analisados, torna-se pos- sível encontrar uma forma de minimizar os impactos ambientais, por meio do seu reaproveitamento com o matéria-prima na confecção de subprodutos, objetivando sua aplicação nas próprias edificações ou no se u entorno. A metodologia abordada dá-se pela pesquisa ação pela experimentação por meio de análises laboratoriais. Com a utilização desses resíduos, objetiva-se reduzir o custo de fabricação de peças de con- creto, proporcionando uma destinação sustentável aos materiais ora descartados. Os valores obtidos apre- sentam resultados favoráveis ao uso dos resíduos laboratoriais da construção civil na confecção de con- cretos estruturais, tanto em edificações quanto em pavimentações .
Received 13 February 2020; Received in revised from 25 May 2020; Accepted 19 June 2020
© 2020 Journal of Biotechnology and Biodiversity ISSN: 2179- 4804
DOI: https://doi.org/10.20873/jbb.uft.cemaf.v8n2.senger
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INTRODUÇÃO
A conscientização sobre a importância da gestão de resíduos da construção civil tem crescido e vem surgindo soluções na forma de reaproveitamento. A Política Nacional de Resíduos Sólidos (Lei 12.305) é quem mais estimula o estabelecimento desse seg- mento no país. Os entulhos da construção civil po- dem servir de matéria-prima de qualidade para agregados, como areia e brita, que podem ser rea- proveitados em diversas atividades da construção civil. Além de reduzir a pressão sobre os recursos naturais (rochas, cascalhos, areia, etc.), o reaprovei- tamento de resíduos é portador de vantagens soci- ais, econômicas e ambientais. Principalmente para as prefeituras, significa menos despesas e área des- tinadas a aterros. Para a indústria da construção re- presenta redução de custos com a destinação final. De acordo com PINTO (2005), com o crescente volume das obras de edificações distribuídas pelo planeta, torna-se cada vez maior a preocupação com o meio ambiente. Desta forma, as atitudes relacionadas com o tema sustentabilidade afloram de forma imprescindível para novas atividades que vislumbrem o reaproveitamento dos resíduos
Os laboratórios vinculados à construção civil, responsáveis pela geração de resíduos (limpos), os quais demandam muito espaço físico e principal- mente investimentos elevados para a destinação controlada junto à natureza. Em contrapartida, com o reaproveitamento, a construção civil apresenta- se como um gargalo capaz de receber como matéria prima vários tipos de materiais utilizando-os como agregados na composição de misturas, dando uma utilização sustentável e inteligente a esses resíduos. Seguindo nesta linha, direcionou-se a possibilidade para o estudo de caso fazendo-se uso de um dos re- síduos gerados pelos laboratórios da construção como forma de utilizá-la nas próprias construções. A proposta visa encontrar uma destinação apro- priada e segura para os resíduos, verificar a quali- dade do produto final, com a geração de uma mis- tura capaz de atender as exigências preconizadas em norma, através da utilização desses materiais ora descartados, agregando qualidade ao produto proposto, redução no custo de destinação final, in- serção de novos produtos no mercado, sustentabili- dade e uma alternativa de auxílio ao meio, utili- zando-os como matéria-prima, o que acaba contri- buindo e também reduzindo o consumo de areia e
gerados pelos processos construtivos, basalto convencional, por consequência reduzir a
proporcionando um descarte inadequado desses materiais.
Com vistas aos rejeitos gerados pelo processo de edificação, tem-se dado ênfase para a reutilização, sendo necessários estudos de viabilização desen- volvidos dentro dos laboratórios da construção ci- vil, principalmente nas universidades que ofertam cursos voltados a área. Dessa forma, encontram- se soluções para aproveitar os resíduos gerados nas obras de edificações, no entanto, o processo de de- senvolvimento das pesquisas também gera resíduo, sendo esses provenientes de trabalhos didáticos e/ou de outras pesquisas. Conforme JOHN (2001), os materiais produzidos pelo processo de constru- ção, de maneira geral são descartados diretamente no meio ambiente, principalmente como forma de aterro, criando danos ambientais com vistas ao vo- lume produzido. Além dos descartes nos canteiros de obra, os resíduos de laboratório contribuem hoje com uma parcela do volume nos aterros e lixões, pensando nisso, propõem-se a utilização dos des- cartes como matéria prima na produção de novos produtos, contribuindo com a instituição deman- dante através do diagnóstico do tipo e volume de resíduos gerados no município de Santa Rosa e re- gião, objetivando também disseminar a necessi- dade do cumprimento da Política Nacional de Re- síduos Sólidos, segundo a Lei 12.305/2010.
extração dos recursos naturais. Para as empresas vinculadas a temática, significa redução de investi- mentos em aquisição de áreas e em tratamento dos resíduos, implicando em redução de custos na aqui- sição da matéria prima e satisfação dos clientes, re- fletindo diretamente em toda a sociedade por meio da redução dos impactos ambientais, servindo para que empresas ligadas ao meio utilizem este viés como ferramenta na qualificação.
Diante do proposto, utilizando os resíduos gera- dos dentro dos laboratórios da construção, através do reaproveitamento destes, sejam reinseridos no processo construtivo como umagregado, vindo por somar características à massa de concreto, auxili- ando não só as empresas que passam a eliminar os autos investimentos com a destinação dos rejeitos, incorporando a eles valores comerciais, as que re- ceberão matéria prima mais barata, mas principal- mente a natureza que deixará de receber esses ma- teriais, auxiliando na preservação do meio ambi- ente.
MATERIAL E MÉTODOS
Utilização de ensaios de laboratório vinculados a misturas em concreto, com obtenção de resultados em acordo com as especificações técnicas preconi- zadas por norma, sendo para tanto considerado os percentuais dos agregados envolvidos (fator água /
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cimento pelo método de dimensionamento e verifi- cação pelo abatimento de tronco de cone – Slump test, Moldagem de amostras em cilindros D=10cm x 20cm e rompimento em prensa hidráulica / elé- trica digital para a confirmação da resistência a compressão axial).
Os traços foram elaborados e executados junto ao Laboratório de Materiais e Tecnologia da Cons- trução do Instituto Federal Farroupilha – campus
Após procedimento de cálculo para obtenção dos resultados de absorção nas amostras ensaiadas, foi possível elaborar uma planilha com os resultados, sendo a mesma demonstrada abaixo pela tabela 1.
Tabela 01 - Resultados dos ensaios de absorção. Tipo Nº Idade Absorção (%) 1 7 4,34
Santa Rosa / RS, bem como se utilizando de pes- quisas bibliográficas, artigos correlacionados, nor- mas técnicas e testes de laboratório.
Em função das características específicas apre- sentadas pelos agregados, foram dimensionados seis traços com composições distintas (conside-
rando cimento, areia e resíduo), substituindo gradu-
almente os materiais convencionais pelo resíduo de laboratório, seguindo uma bateria de ensaios como forma de verificação/confirmação dos resultados, sendo eles:
• 1 : 3 : 4 - 1 : 2/1 : 3/1 - 1 : 1/2 : 2/2 - 1 : 1,5/1,5 : 3/1 - 1 : 1,5/1,5 : 2/2 e 1: 0 : 4. • Relação em massa = 1 : 1,5 : 1, sendo ci-
Testemunho
Agregado Reciclado
2
3
4
5
6
7
8
9
10
7
28
28
28
7
7
28
28
28
4,05 2,20 2,50 1,75 5,58 5,11 2,47 2,22 2,84
mento, pedrisco + pó e brita intermediária, onde somente o cimento não se classifica como material reciclado.
• Relação em percentagem = 25 : 37,5 : 25, com os mesmos materiais.
• Relação em consumo = 6,5 : 9,75 : 6,5, com os mesmos materiais.
Foram utilizados para elaboração dos ensaios, agregados provenientes da moagem de corpos de prova, os quais foram ensaiados no Laboratório de Materiais e Tecnologia da Construção do Instituto Federal Farroupilha – campus Santa Rosa / RS, em função de trabalhos de pesquisa de cunho didático elaborados por docentes e discentes do Curso Téc- nico em Edificações Modalidade Integrado, da ins- tituição.
Foi utilizado cimento do tipo CP II F – 32, en- contrado no comércio local.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Dentre os traços utilizados com incremento de resíduos, o que apresentou melhor resultado quanto à resistência a compressão, foi 1:0:4 (cimento, areia
e resíduo de laboratório), respectivamente, o qual seguiu com maior número de amostragem para de- mais veri ficações.
Sempre que se procede a um ensaio comparativo ou de substituição de materiais, utiliza-se como re- ferência amostras padrão confeccionadas com agre- gados convencionais (neste caso denominado como testemunho tendo cimento, areia e brita), o que pos- sibilita proceder a um comparativo de desempenho entre o padrão e o proposto. Nos testes de resistên- cia a compressão realizados em laboratório em prensa com capacidade para 200 toneladas, os mes- mos foram executados em duas datas distintas, para 7 e 28 dias, sendo possível verificar que a utilização dos resíduos de laboratório fornecem condições de trabalho atendendo as exigências preconizadas pe-
las NBR6118:2014 (Estruturas de concreto armado – Procedimento) e NBR 9781:2013 (Peças de con- creto para pavimentação – Especificação e métodos de ensaio), as quais indicam como resistência mí- nima para aceitabilidade de seus produtos valores
inferiores aos encontrados. Dessa forma, conclui- se que os resíduos laboratoriais são recicláveis perti-
nentes ao uso em estruturas, demonstrando quali- dade de resistência dentro das normas, con forme pode ser visualizado na tabela 2.
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Tabela 02 - Resultados à compressão .
Tipo Nº Idade Resistência (MPa) Tipo Nº Idade Resistência (MPa)
11 7 34,01 39 28 49,85
12 7 33,67 40 28 46,49
13 28 46,42 41 28 45,13
14 28 45,54 42 28 50,93
15 28 46,67 43 28 51,79
16 28 52,65 44 28 44,35
17 28 50,95 45 28 48,06
18 28 55,04 46 28 48,40
19 28 55,16 47 28 34,06
20 28 46,26 48 28 29,33
21 28 48,33 49 28 49,28
22 28 49,09 50 28 47,81
23 28 55,62 51 28 46,98
24 28 54,78 52 28 50,33
25 28 50,73 53 28 49,15
26 28 54,08 54 28 49,74
27 28 52,63 55 28 50,20
28 28 54,71 56 28 48,92
29 28 53,89 57 28 50,11
30 28 52,50 58 28 51,30
31 7 36,69 59 28 50,45
32 7 37,06 60 28 50,86
33 7 37,55 61 28 51,43
34 7 38,02 62 28 51,37
35 7 37,89 63 28 52,33
36 7 37,72 64 28 51,12
37 7 37,66 65 28 50,99
38 7 37,87 66 28 51,22
CONCLUS ÃO
Dentro do tema reciclagem de resíduos proveni- entes da construção civil, são várias as pesquisas já realizadas, no entanto, a utilização de resíduos de laboratório ainda é pouco comum devido ao pe- queno volume se comparado com os rejeitos de edi- ficações. Levando-se em consideração que atual- mente os cursos relacionados com a área, vem tendo um significativo incremento quanto a sua procura pelo aquecimento da economia e pelo in- centivo a construções, o volume de resíduos gera- dos em laboratórios tende a aumentar, sendo assim, vislumbra-se a possibilidade de sua utilização como matéria prima na confecção de novos produ- tos, aliviando assim o meio ambiente na exploração de materiais. Os resíduos de laboratório apresentam outra vantagem se comparados aos demais rejeit os, são materiais homogêneos em função das suas composições não apresentarem muitas variedades de materiais envolvidos.
A partir dos objetivos lançados no início da pro- posta, obtiveram-se resultados positivos quanto ao uso desses materiais como agregados na confecção
de produtos de concreto. A relação custo x benefí- cio também demonstra ser eficaz, haja vista que fo- ram utilizados na composição da mistura 100% dos reciclados, tendo acrescido apenas o cimento, bem como os custos com a moagem não serem conside- rados elevados o suficiente para tornar inviável a utilização dos materiais, dessa forma, a utilização dos recicláveis tornou possível encontrar uma utili- zação inteligente e sustentável, mantendo a quali- dade do produto estudado, provando ser viável sua util ização.
AGRADECIMENTOS
Ao laboratorista do Instituto Federal de Educa- ção, Ciências e Tecnologia Farroupilha, campus Santa Rosa (RS) Flavian Lorenzzi, pelo apoio e dis- posição durante as atividades de laboratório.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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