Andre Ferraz 2004
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UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA "JÚLIO DE MESQUITA FILHO"
FACULDADE DE ENGENHARIA DE ILHA SOLTEIRA
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL
ANÁLISE DA ADIÇÃO DE RESÍDUOS DE ARGAMASSA DE CIMENTO EM
TIJOLOS PRENSADOS DE SOLO-CIMENTO
ANDRÉ LUIZ NONATO FERRAZ
Dissertação apresentada à Faculdade de Engenharia de Ilha
Solteira, da Universidade Estadual Paulista, como parte
dos requisitos para obtenção do Título de Mestre em
Engenharia Civil.
ORIENTADOR:
Prof. Dr. Antonio Anderson da Silva Segantini
Ilha Solteira, fevereiro de 2004.
unesp Departamento de Engenharia Civil
Aos meus pais José Luiz e Nara Lucia Ao meu irmão Luiz Augusto
A minha irmã Carolina
unesp Departamento de Engenharia Civil
Agradecimentos
Á CAPES pelo apoio fornecido, na forma de bolsa de mestrado, a qual possibilitou a realização
desta pesquisa.
Ao professor Antonio Anderson da Silva Segantini, pela dedicação e confiança na realização deste
trabalho. Agradeço ainda pela sua orientação e contribuição à minha formação profissional e ética.
Aos professores Jair Camacho, Adriano Souza, Jorge Luis Akasaki, Renato Bertolino Júnior,
Haroldo de Mayo Bernardes, Danilo Aguillar, Paulo César Lodi, Mônica Pinto Barbosa e Geraldo
de Freitas Maciel pelos ensinamentos e auxilio.
Aos técnicos do Laboratório de Engenharia Civil da Unesp, Gilson Campos Corrêa, Mário Roberto
Corrêa Ferreira e Ronaldo Mendes do Amaral pela disposição e auxílio na execução dos ensaios de
laboratório.
Aos engenheiros e companheiros do programa de pós-graduação em Engenharia civil da Unesp em
Ilha Solteira, Roger Augusto Rodrigues, Silvio Toshio Yabuchi, Rodrigo Rizzo, Valério Henrique
França, Carlos Adriano Rufino, Leandro Waidemam, Julio César Molina e Francisco Lledo dos
Santos pelo companheirismo e apoio nos momentos difíceis.
unesp Departamento de Engenharia Civil
SUMÁRIO
LISTA DE SIGLAS E ABREVIATURAS. .......................................................................................i
LISTA DE SIMBOLOS .....................................................................................................................ii
LISTA DE FIGURAS .................................................................................................................... iii
LISTA DE TABELAS................................................................................................................... vii
RESUMO .......................................................................................................................................... ix
ABSTRACT ....................................................................................................................................... x
1 – INTRODUÇÃO. .........................................................................................................................01
2 – OBJETIVOS. ..............................................................................................................................04
3 – REVISÃO DE LITERATURA. ................................................................................................05
3.1 – Solo como material de construção .....................................................................05
3.1.2 – Estabilização do solo com cimento. .................................................06
3.2 – Solo-Cimento.........................................................................................................06
3.2.1 – Definição e histórico.........................................................................06
3.2.2 – Critério para a escolha do solo .........................................................07
unesp Departamento de Engenharia Civil
3.2.3 – Qualidade e dosagem do solo-cimento.............................................09
3.2.4 – Custo do solo-cimento ......................................................................11
3.2.5 – Tijolos de solo-cimento ....................................................................12
3.3 – Desenvolvimento sustentável. ...............................................................................14
3.4 – Resíduo de Construção e Demolição (RCD)/ Entulho ........................................15
3.4.1 – Definições.........................................................................................15
3.4.2 – Resíduo e preservação do meio ambiente ........................................16
3.4.3 – Geração de resíduos .........................................................................19
3.4.4 – Custo da geração de resíduos ...........................................................23
3.4.5 – Reciclagem de resíduos....................................................................26
3.4.6 – Composição dos resíduos .................................................................29
4 – MATERIAIS, MÉTODOS E EQUIPAMENTOS...................................................................35
4.1 – Materiais................................................................................................................35
4.1.1 – Solo..................................................................................................35
4.1.2 – Cimento. ...........................................................................................36
4.1.3 – Água .................................................................................................36
4.1.4 – Resíduo.............................................................................................36
4.2 – Métodos ..................................................................................................................37
unesp Departamento de Engenharia Civil 4.2.1 –Caracterização do solo, do resíduo e das misturas .............................37
4.2.2 – Moldagem, cura e ruptura de corpos-de-prova cilíndricos ...............40
4.2.3 – Retração linear...................................................................................42
4.2.4 – Fabricação dos tijolos.........................................................................43
4.2.5 – Corpos-de-prova confeccionados com tijolos....................................46
4.3 Equipamentos ...........................................................................................................50
5. RESULTADOS.............................................................................................................................51
5.1.Caracterização do solo, do resíduo e das misturas...............................................51
5.1.1 – Composição granulométrica ..............................................................51
5.1.2 – Ensaio de compactação. ....................................................................55
5.1.3 – Massa específica dos sólidos ..............................................................62
5.1.4 – Limites de consistência. .....................................................................63
5.1.4.1 – Limite de liquidez..............................................................63
5.1.5 – Classificação do solo ..........................................................................65
5.1.5.1 – Classificação segundo a AASHTO ....................................65
5.1.5.2 – Classificação MCT.............................................................65
5.1.6 – Retração linear....................................................................................66
5.2 Grau de compactação ............................................................................................67
5.2.1 – Corpos-de-prova cilíndricos..............................................................67
unesp Departamento de Engenharia Civil 5.2.2 – Corpos-de-prova feitos com tijolos ...................................................68
5.3 Absorção dos tijolos ................................................................................................68
5.4 Resistência à compressão. .......................................................................................70
5.4.1 – Resistência à compressão dos corpos-de-prova cilíndricos ..............70
5.4.2 – Resistência à compressão dos corpos-de-prova feitos com tijolos ...73
5.4.2 – Análise estatística dos resultados obtidos para resistência dos cps de
tijolos..................................................................................................................................................75
6. DISCUSSÃO. ................................................................................................................................77
7. CONCLUSÕES. ...........................................................................................................................82
8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS. ......................................................................................84
ANEXOS. ..........................................................................................................................................91
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i
LISTA DE SIGLAS E ABREVIATURAS
AASHTO American Association of State Highway and Transportation Officials
ABCP Associação Brasileira de Cimento Portland
ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas
CEPED Centro de Pesquisas e Desenvolvimento
CETESB Companhia Estadual de Tecnologia e Saneamento Ambiental
CONAMA Conselho Nacional do Meio Ambiente
EPA Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos
HRB Higway Research Board
LCECC Laboratório Central de Engenharia Civil da CESP
ONU Organização das Nações Unidas
PCA Portland Cement Association
RCRA Resource Conservation and Recovering Act
UNESP Universidade Estadual Paulista
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ii
LISTA DE SÍMBOLOS
Símbolo Descrição
CPs Corpos-de-prova
GC Grau de compactação
IP Índice de plasticidade
LL Limite de liquidez
LP Limite de plasticidade
SCC Solo-cimento compactado
SCP Solo-cimento plástico
e Índice de vazios
n Porosidade
Sr Grau de saturação
w Teor de umidade
wot Teor de umidade ótima do solo
γd Massa específica seca máxima
ρs Massa específica dos sólidos
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iii
LISTA DE FIGURAS
Figura 1. Tijolos de solo-cimento ...................................................................................................13
Figura 2. Vista do local de lançamento de entulho em Ilha Solteira ..............................................17
Figura 3. Resíduo de construção e demolição ................................................................................19
Figura 4. Caçamba de tira-entulho em Ilha Solteira .......................................................................24
Figura 5. Presença de concreto no entulho .....................................................................................29
Figura 6. Solo utilizado na pesquisa. ............................................................................................. 35
Figura 7. Área de predominância do solo em estudo......................................................................36
Figura 8. Ensaio de granulometria (peneiramento). .......................................................................38
Figura 9. Sedimentação...................................................................................................................38
Figura 10. Ensaio para determinação da massa específica dos grãos...............................................39
Figura 11. Ensaio para determinação do limite de liquidez..............................................................39
Figura 12. Determinação do limite de plasticidade...........................................................................40
Figura 13. Corpos-de-prova cilíndricos logo após a moldagem.......................................................41
Figura 14. Cura dos corpos-de-prova cilíndricos (câmara úmida) ...................................................41
Figura 15. Retração linear do solo para uso em solo-cimento..........................................................42
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iv
Figura 16. Retração linear das misturas de solo com resíduo...........................................................43
Figura 17. Prensa utilizada na moldagem dos tijolos... ....................................................................44
Figura 18. Lubrificação da prensa. ...................................................................................................44
Figura 19. Material colocado na prensa............................................................................................45
Figura 20. Material prensado. ...........................................................................................................45
Figura 21. Tijolos prontos logo após a prensagem... ........................................................................46
Figura 22. Corte dos tijolos na preparação dos corpos-de-prova ......................................................47
Figura 23. Assentamento das metades com pasta de cimento Portland ...........................................47
Figura 24. Capeamento com gesso ...................................................................................................48
Figura 25. Ensaio de resistência à compressão simples....................................................................48
Figura 26. Corpo-de-prova no momento da ruptura .........................................................................49
Figura 27. Tijolos em imersão na realização do ensaio de absorção................................................49
Figura 28. Prensa hidráulica .............................................................................................................50
Figura 29. Curva granulométrica do solo natural .............................................................................52
Figura 30. Curva granulométrica do solo natural com 20% de Resíduo ..........................................52
Figura 31. Curva granulométrica do solo natural com 40% de Resíduo ..........................................53
Figura 32. Curva granulométrica do resíduo. ...................................................................................53
Figura 33. Curva granulométrica das misturas .................................................................................54
Figura 34. Curva de compactação do solo natural............................................................................56
Figura 35. Curva de compactação do solo natural com 6% de cimento...........................................56
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v
Figura 36. Curva de compactação do solo natural com 8% de cimento...........................................57
Figura 37. Curva de compactação do solo natural com 10% de cimento.........................................57
Figura 38. Curva de compactação do solo natural com 20% de resíduo e 6% de cimento ..............58
Figura 39. Curva de compactação do solo natural com 20% de resíduo e 8% de cimento ..............58
Figura 40. Curva de compactação do solo natural com 20% de resíduo e 10% de cimento ............59
Figura 41. Curva de compactação do solo natural com 40% de resíduo e 6% de cimento ..............59
Figura 42. Curva de compactação do solo natural com 40% de resíduo e 8% de cimento ..............60
Figura 43. Curva de compactação do solo natural com 40% de resíduo e 10% de cimento ............60
Figura 44. Curvas de compactação das misturas com 6% de cimento.. ...........................................61
Figura 45. Curvas de compactação das misturas com 8% de cimento.. ...........................................61
Figura 46. Curvas de compactação das misturas com 10% de cimento. ..........................................62
Figura 47. Limite de liquidez do solo natural...................................................................................63
Figura 48. Limite de liquidez do solo natural + 20% de resíduo......................................................64
Figura 49. Limite de liquidez do solo natural + 40% de resíduo......................................................64
Figura 50. Gráfico de classificação da metodologia MCT ..............................................................66
Figura 51. Absorção versus traço ....................................................................................................69
Figura 52. Resistência à compressão dos corpos-de-prova sem resíduo ..........................................71
Figura 53. Resistência à compressão dos corpos-de-prova com 20% de resíduo.............................71
Figura 54. Resistência à compressão dos corpos-de-prova com 40% de resíduo.............................72
Figura 55. Evolução da resistência dos corpos-de-prova .................................................................72
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vi
Figura 56. Resistência à compressão média dos corpos-de-prova feitos com tijolos.......................73
Figura 57. Menor valor individual de resistência dos corpos-de-prova feitos com tijolos...............73
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vii
LISTA DE TABELAS
Tabela 1. Faixas granulométricas ideais para solo-cimento (SEGANTINI, 2000).........................08
Tabela 2. Teores de cimento indicados pela ABCP (1986) ............................................................11
Tabela 3. Geração de entulho em alguns municípios (XAVIER & ROCHA, 2001). .....................20
Tabela 4. Entulho de construção e demolição em capitais brasileiras (LEITE, 2001) ...................21
Tabela 5. Participação dos RCD no total de resíduos sólidos (ANGULO, 2000) ..........................22
Tabela 6. Estimativa de geração de RCD em diferentes países (ANGULO, 2000)........................24
Tabela 7. Custos com o gerenciamento de resíduos de municípios brasileiros (LEITE, 2001)......25
Tabela 8. Composição média dos materiais que saem dos canteiros de obra (PINTO, 1986)........30
Tabela 9. Variabilidade da composição dos resíduos (ANGULO, 2000). .....................................31
Tabela 10. Composição dos resíduos na cidade de São Paulo (OLIVEIRA, 2002) ........................32
Tabela 11. RCD - Contribuições individuais das fontes (ANGULO, 2000).....................................33
Tabela 12. Composição granulométrica........................................................................................... 51
Tabela 13. Umidade ótima e massa específica aparente seca máxima ............................................ 55
Tabela 14. Massa específica dos sólidos...........................................................................................62
Tabela 15. Limites de consistência ...................................................................................................63
Tabela 16. Classificação geotécnica MCT........................................................................................65
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viii
Tabela 17. Retração linear.................................................................................................................67
Tabela 18. Grau de compactação ......................................................................................................67
Tabela 19. Grau de compactação dos corpos-de-prova feitos de tijolos. ..........................................68
Tabela 20. Absorção dos tijolos ........................................................................................................69
Tabela 21. Resistência à compressão dos corpos-de-prova cilíndricos ............................................70
Tabela 22. Resistência à compressão dos corpos-de-prova feitos de tijolos.....................................74
Tabela 23. Desvio padrão, média e Coeficiente de Variação (C.V.) dos resultados de resistência à
compressão dos corpos-de-prova feitos com tijolos........................................................75
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ix
RESUMO
A realização de pesquisas nas quais se utilizam materiais e técnicas alternativas de construção, no
contexto atual de aproveitamento de resíduos e preservação ambiental, está assumindo papel de
destaque e grande importância na engenharia, inclusive porque determinados tipos de resíduos
podem até ser utilizados com vantagens técnicas e redução de custos, como é o caso da adição de
material granular, oriundo de resíduos da construção civil, em misturas de solo-cimento. Neste
trabalho são apresentados resultados de ensaios realizados para a caracterização de amostras de solo,
com características geotécnicas representativas das dos solos comumente encontrados na Região
Oeste do Estado de São Paulo, e de composições deste solo com resíduos de argamassa de cimento,
tendo em vista a fabricação de tijolos prensados de solo-cimento. Objetivou-se reduzir o custo de
produção do solo-cimento, melhorar a qualidade do produto resultante e propiciar condições para o
aproveitamento destes resíduos. Foram moldados corpos-de-prova cilíndricos e corpos-de-prova
confeccionados a partir de tijolos prensados, os quais foram ensaiados seguindo-se as
recomendações das normas técnicas brasileiras pertinentes. Os resultados obtidos mostraram que a
adição do resíduo de argamassa de cimento ao solo melhorou as propriedades mecânicas do solo-
cimento, possibilitando redução de custos e produção de tijolos prensados de melhor qualidade,
constituindo-se, portanto, numa excelente alternativa para o aproveitamento deste material.
Palavras chaves: Resíduo de Construção e Demolição, Tijolos de Solo-Cimento, Desenvolvimento
Sustentável.
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x
ABSTRACT
The achievement of researches which are used material and alternative technics of building, on
current context of utilization of residues and enviromental preservation, are assuming a prominence
role and great importance at engineering, inclusively due to resolute kinds of residue can be even
used with technics advantages and cost decreasing, as at this case the granular material addition,
proceeding of civil construction residues to make up of soil samples with geothecnic characteristics
representative from soils found at west region of São Paulo State and the influence of cement mortar
residue addition on the phisics and mechanical of soil-cement resultant of mixture, to aim at its
application of manufacturing of soil-cement bricks press. Intending to reduce the prime cost of soil-
cement, improving the resultant product quality and presenting conditions to make use of again this
valuable material. Cylindrical specimen and soil-cement bricks press specimen were moulded from
bricks press, which were attempted following the advices of Brazilian technics rules appropriate.
The results obtained should that the cement mortar residue addition to the soil there was
improvement at mechanical properties to the soil-cement, giving possibility the cost decreasing and
manufacturing of bricks press to a better quality, establishing and excellent alternative to
development that material.
Keywords: Construction and Demolition Residues, Soil-Cement Bricks, Sustainable Development.
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1
1- INTRODUÇÃO
A construção civil é uma das atividades mais importantes da economia brasileira e
assim será por muito tempo face ao enorme déficit habitacional, conhecido de longa
data, a premente necessidade de crescimento e a geração de empregos no país. Há
tempos passados, em situações de retomada de crescimento, visualizou-se rápida
resposta do setor, proporcionando volumes vultosos de investimentos e geração de
empregos. Isto faz com que esta atividade adquira contornos de destaque e posição de
caráter estratégico na economia brasileira.
Conhecendo o potencial do setor e observando ainda atrasos notáveis em termos de
tecnologia construtiva, o que induz à geração de grandes volumes de entulho, muitas
vezes lançados em locais inadequados, o presente trabalho propõe uma destinação mais
nobre para estes rejeitos. A presente proposta tem como meta principal estudar e avaliar
a sua aplicação na produção de tijolos prensados de solo-cimento.
Na composição do solo-cimento, o solo é o material que entra em maior proporção,
devendo ser selecionado de modo que permita o menor consumo possível de cimento.
Quando não se dispõe de um solo com as características desejadas, alguns autores,
objetivando a obtenção de um material apropriado, consideram a possibilidade de se
misturar de dois ou mais solos, ou mesmo de se adicionar areia grossa, de modo que o
resultado seja favorável técnica e economicamente.
Nos entulhos de construção, são encontrados normalmente restos de argamassa e
concreto, materiais cerâmicos, materiais metálicos, madeiras, vidros e materiais
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2
plásticos. Os restos de argamassa, concretos e materiais cerâmicos, encontrados em
maior volume, podem ser adicionados a matrizes de concreto ou solo-cimento e a
grande maioria dos outros resíduos podem com certeza ser reciclados.
Os benefícios daí resultantes são incontáveis, podendo ser possível, mais adiante, ter em
mente a criação de usinas para aproveitamento dos resíduos, com aplicação não apenas
em tijolos prensados de solo-cimento, mas também em outras possibilidades, em
trabalhos de cunho social junto a prefeituras ou outras entidades não governamentais,
gerando empregos e diminuindo o volume de material lançado na natureza.
Na realização deste trabalho, utilizou-se o solo A4 (areia fina argilosa – Classificação
HRB) de Ilha Solteira-SP para a fabricação de tijolos, pois este solo apresenta
características geotécnicas representativas das dos solos existentes na região. Os tijolos
foram moldados por meio de uma prensa manual, usando-se dosagens a partir do solo
natural, solo natural mais 20% de resíduo e solo natural mais 40% de resíduo, com
emprego de três teores de cimento (6%, 8% e 10%). A ruptura foi efetuada aos 07 dias,
28 dias, 56 dias e 120 dias, para os corpos-de-prova cilíndricos, e aos 07 dias para os
corpos-de-prova confeccionados com tijolos. Foram utilizados resíduos de argamassa de
cimento coletados em fábricas de artefatos de cimento existentes em Ilha Solteira, SP.
Pesquisas anteriores, com tijolos de solo-cimento sem adição de resíduos, mostraram
que o material apresenta potencial para ser aplicado na construção civil. Esse trabalho
teve como principal objetivo a busca de uma melhor qualidade do produto final com
conseqüente redução de custos por meio da diminuição da quantidade de cimento
necessária para se obter a resistência estabelecida pelas normas brasileiras. Não
obstante, pretende-se que este trabalho seja o primeiro passo na busca da implantação de
uma nova linha de pesquisa em Ilha Solteira, a saber: (a) estudar possibilidades de
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3
aproveitamento dos resíduos de construção, inclusive com utilização de outras matrizes,
como é o caso do concreto; (b) contribuir para minimizar este grave problema que hoje
atormenta as administrações municipais, notadamente nos grandes centros.
A preocupação com resíduos de maneira geral é relativamente recente no Brasil,
diferente do que ocorre, por exemplo, nos EUA, onde, no final da década de sessenta, já
existia uma política para resíduos, chamada de Resource Conservation and Recovering
Act (RCRA). No Brasil ainda está em discussão uma legislação mais abrangente sobre a
destinação dos resíduos. Apesar de algum avanço na reciclagem de resíduos
domiciliares, obrigatoriedade de recolhimento de pneus e baterias, certamente ainda
existe um longo caminho a ser percorrido, de muito trabalho, pesquisa, e de
sensibilização e convencimento das autoridades, para que se obtenha, o quanto antes,
uma política efetiva e abrangente.
Hoje se percebe nitidamente que o Brasil é campeão em desperdício de alimentos
enquanto muitas pessoas passam fome. Mas ainda não se percebeu que o mesmo ocorre
em relação ao desperdício de materiais de construção valiosos, enquanto muitos vivem
sem teto para abrigar suas famílias.
.
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4
2- OBJETIVOS
Os objetivos principais deste trabalho são:
Estudar a aplicação de resíduos de argamassa de cimento em tijolos prensados de solo-
cimento e em misturas de solo-cimento.
Verificar a viabilidade técnica do uso deste tipo de resíduo a fim de melhorar a
qualidade do solo-cimento e reduzir o consumo de cimento na sua produção.
Alavancar o surgimento de novas linhas de pesquisa na busca de alternativas simples e
de baixo custo, que venham a suprir a atual carência de pesquisas e estudos para estes
materiais.
Possibilitar um novo destino para os rejeitos de construção, preservando o meio
ambiente e diminuindo os problemas causados pelo possível despejo deste material em
bota-foras clandestinos e locais não adequados.
Contribuir no sentido de trazer a público as possibilidades, vantagens e benefícios do
uso e aproveitamento dos resíduos de construção.
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5
3- REVISÃO DE LITERATURA
3.1- Solo como Material de Construção.
Há pelo menos dez mil anos o solo tem sido utilizado como material de construção,
havendo registros em culturas antigas como a grega e a romana. Algumas destas obras
resistem ao tempo, conservando sua estética e qualidade estrutural.
No Brasil, cidades históricas como Ouro Preto, têm quatro séculos de história que
testemunham o uso intensivo do solo em construções do tipo taipa-de-pilão, adobes e
taipa-de-sopapo ou pau-a-pique. Assim, o solo sempre fez parte da herança cultural
construtiva brasileira.
Até 1845, os métodos de construção utilizando o solo como material de construção
foram intensamente utilizados, quando surgiu o cimento Portland. No início do século
XIX, o solo começou a ser visto como material de segunda categoria e passou a ser
utilizado, na maioria das vezes, apenas em áreas rurais.
A ONU, entretanto, estimou que para satisfazer as necessidades elementares de moradia
no mundo até final do ano 2000, seria necessário construir pelo menos 500 milhões de
casas. Neste contexto, o uso do solo-cimento com aproveitamento dos resíduos de
construção pode significar o retorno da utilização do solo, pois se trata de uma matéria-
prima abundante, podendo, em construções habitacionais, reduzir custos e induzir os
projetistas ao hábito de construir harmonizando projeto arquitetônico, materiais locais e
sistema construtivo.
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6
3.1.2.- Estabilização do Solo com Cimento.
De acordo com FREIRE (1976), a utilização do cimento como agente estabilizador de
solos teve início nos EUA em 1916, quando foi empregado para solucionar problemas
causados pelo tráfego de veículos de rodas não pneumáticas. Desde então, o solo-
cimento passou a ter boa aceitação e a ser utilizado em construções habitacionais,
pavimentação de estradas e vias urbanas, aeroportos, acostamentos, revestimento de
barragens de terra, canais de irrigação, além de muitas outras aplicações.
3.2- Solo-Cimento.
3.2.1- Definição e Histórico.
Segundo a ABCP (1986), O solo-cimento é o produto resultante da mistura íntima de
solo, cimento Portland e água que compactados na umidade ótima e sob a máxima
massa específica seca, em proporções previamente estabelecidas, adquire resistência e
durabilidade através das reações de hidratação do cimento.
Os principais fatores que afetam as propriedades do solo-cimento são: tipo de solo, teor
de cimento, teor de umidade, compactação e homogeneidade da mistura, além da idade
e processo de cura (SILVEIRA, 1966).
A conceituação do solo-cimento teve origem em Sallsburg no ano de 1917, entretanto,
havia poucos relatos até 1932, quando se teve notícia dos primeiros trabalhos
cientificamente controlados, por meio da sua utilização na pavimentação de 17.000 m2
em Johnsonville, Carolina do Sul, EUA, (ANDRADE FILHO, 1989).
O interesse pelo assunto no Brasil se deu a partir de 1936, através da ABCP –
Associação Brasileira de Cimento Portland, que regulamentou e pesquisou sua
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7
aplicação, levando em 1941 à pavimentação do Aeroporto de Petrolina-PE. A rede
pavimentada de solo-cimento no Brasil alcançava, em 1970, 7500 quilômetros.
O solo-cimento é classificado em duas categorias: SCC (solo-cimento compactado), e
SCP (Solo-cimento plástico). No caso do SCC a água deve ser adicionada em
quantidade suficiente, de modo a possibilitar a máxima compactação e a ocorrência da
hidratação do cimento. Para o caso do SCP a água deve ser adicionada até que se
obtenha um produto de consistência plástica, de aspecto similar ao de uma argamassa de
emboço.
3.2.2- Critérios para a Escolha do Solo.
SEGANTINI (2000) afirma que, quanto a granulometria, os solos arenosos são
considerados os mais adequados. A existência de grãos de areia grossa e pedregulho é
altamente benéfica, pois são materiais inertes com função apenas de enchimento. Isso
favorece a liberação de quantidades maiores de cimento para aglomerar os grãos
menores.
Os solos devem também ter um teor mínimo da fração fina, pois a resistência inicial do
solo-cimento é devida à coesão da fração fina compactada. A experiência tem
demonstrado que quando os solos possuem um teor de silte mais argila inferior a 20%,
não se consegue uma resistência inicial que propicie a sua compactação (SEGANTINI,
2000). Na Tabela 1 são apresentadas as faixas granulométricas consideradas ideais para
a composição do solo-cimento.
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8
Tabela 1 – Faixas granulométricas ideais para solo-cimento.
Autores Areia
(%)
Silte
(%)
Argila
(%)
Silte + argila
(%)
Limite de Liquidez
(%)
CINVA (1963) 45-80 - - 20-25 -
ICPA (1973) 60-80 10-20 5-10 - -
MAC (1975) 40-70 <30 20-30 - -
CEPED (1984) 45-90 - <20 10-55 45-50
PCA (1969) 65 - - 10-35 -
Fonte : SEGANTINI (2000).
Segundo SILVEIRA (1966), os solos arenosos e pedregulhosos com cerca de 10% a
35% da fração silte e argila, são considerados os mais favoráveis para a estabilização
com cimento. Os solos arenosos deficientes em finos são também considerados
materiais de boa qualidade, havendo apenas maior dificuldade para a compactação e o
acabamento.
Outros fatores de influência são: (a) teor de matéria orgânica e (b) ocorrência de certos
tipos de sais.
No primeiro caso, o elevado teor de matéria orgânica tende a reduzir a resistência do
solo-cimento. Tem-se limitado esse teor a 2% no máximo. Já a ocorrência de sais,
principalmente sulfatos, acarreta cristalização nos poros, produzindo a desagregação do
material.
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9
3.2.3- Qualidade e Dosagem do Solo-Cimento.
As propriedades dos solos influenciam a qualidade e o custo do solo-cimento. Solos
arenosos bem graduados, com razoável quantidade da fração composta por silte mais
argila, são os mais indicados, pois requerem baixo consumo de cimento.
O solo considerado ideal, segundo vários autores, deve conter cerca de 15% de silte
mais argila, 20% de areia fina, 30% de areia grossa e 35% de pedregulho (CEPED,
1984).
Segundo a PCA (1969), conforme se observa na Tabela 1, solos arenosos e
pedregulhosos contendo cerca de 65% de areia e teor de silte mais argila variando de
10% a 35% se constituem em excelentes materiais para a obtenção de um solo-cimento
econômico e de qualidade.
De maneira geral, considera-se adequado o solo que possuir as seguintes características:
- 100% dos grãos passando na peneira nº 04 (4,8mm);
- 15% a 100% dos grãos passando na peneira nº 40 (0,42mm);
- 10% a 50% dos grãos passando na peneira nº 200 (0,075mm);
- Limite de Liquidez ≤ 45% e,
- Limite de Plasticidade ≤ 18%.
A grande maioria dos critérios para a dosagem do solo-cimento foi elaborada tendo em
vista sua aplicação na construção de bases de pavimentos rodoviários e aeroportuários.
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10
De acordo com o CEPED, a quantidade de cimento a ser utilizada na dosagem deve ser
determinada em função das características do solo, do teor de umidade e da massa
específica seca máxima a ser obtida na compactação.
Segundo SEGANTINI (2000), os métodos de dosagem aplicados no Brasil, baseiam-se
nos métodos da PCA - Portland Cement Association.
De acordo com a ABCP (1986), a dosagem do solo-cimento deve ser feita por meio de
ensaios de laboratório, passando a seguir por análise e interpretação dos resultados com
base em critérios pré-estabelecidos. O resultado final consiste na fixação de três
parâmetros: quantidade de cimento, quantidade de água e massa específica aparente
seca máxima. As duas últimas sofrem pequenas oscilações dadas as variações de campo
que ocorrem nas características do solo.
Assim, esses parâmetros passaram a ser tomados apenas como elemento de controle e,
com isso, o objetivo da dosagem passou a ser somente a fixação da quantidade
adequada de cimento.
São apresentados na Tabela 2 os teores de cimento recomendados pela ABCP (1986) e
utilizados pelo Laboratório Central de Engenharia Civil da CESP (LCECC), em Ilha
Solteira (SP), na dosagem das misturas de solo-cimento.
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11
Tabela 2 - Teores de cimento indicados pela ABCP (1986).
Classificação H.R.B. Teor de cimento em relação a massa
de solo
(%)
A1-a 5
A1-b 6
A2 7
A3 8
A4 10
A5 10
A6 12
A7 13
3.2.4- Custo do Solo-Cimento.
A utilização do solo-cimento na construção de habitações populares permite grande
economia com redução de custos de até 40%. Nesse particular, há a colaboração do
baixo custo do solo que é o material usado em maior quantidade, além da redução de
custos com transporte e energia. Existe ainda possibilidade de redução de custos com a
mão-de-obra, pois o processo não requer, em grande número, profissionais
especializados em construção (ABCP, 1987).
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12
SEGANTINI & CARVALHO (1994), afirmam que o solo-cimento é um material de
grande potencial para ser aplicado em construções de pequeno porte. Em 1991, na
cidade de Pereira Barreto-SP, um protótipo de residência popular foi construído
utilizando solo-cimento compactado nas sapatas corridas, no contrapiso e nas paredes.
Em avaliação realizada, após três anos, observou-se que todos os elementos executados
em solo-cimento encontravam-se em perfeito estado de conservação.
3.2.5- Tijolos de Solo-Cimento.
Os tijolos de solo-cimento, Figura 1, constituem uma das alternativas para a construção
de alvenaria em habitações e outras edificações. Na sua produção são utilizados os
seguintes materiais: solo, cimento e água. As vantagens da utilização dos tijolos de solo-
cimento vão desde a fabricação até sua utilização no canteiro de obras.
Os equipamentos utilizados são simples e de baixo custo. A mão-de-obra para operar a
máquina de fabricação não precisa ser especializada, permitindo sua operação no
próprio canteiro, reduzindo os custos com transporte.
Sua resistência à compressão é semelhante à do tijolo convencional, mas a qualidade
final é superior, possuindo dimensões regulares e faces planas. Isto propicia redução no
consumo de argamassa para o assentamento e a dispensa do uso de revestimentos,
podendo ser utilizado de forma aparente, ou apenas empregando-se uma pintura com
tinta acrílica para cimentados.
Além das vantagens econômicas, o tijolo de solo-cimento agrada também com relação
ao aspecto ecológico, pois não passa pelo processo de cozimento, no qual se consomem
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13
grandes quantidades de madeira ou de combustíveis minerais, como é o caso dos tijolos
produzidos em cerâmicas e olarias.
Figura 1 – Tijolos de Solo-Cimento.
No caso do tijolo de solo-cimento, o custo do frete também pode ser eliminado, pois o
solo do próprio local da obra pode ser utilizado na confecção dos tijolos. Outra
vantagem é que, ao contrário dos tijolos de barro cozido, que quando quebram não
podem ser reaproveitados, os de solo-cimento podem ser moídos e prensados
novamente.
Além das alvenarias, os tijolos de solo-cimento podem ser aplicados na pavimentação
das construções, sendo ainda possível sua aplicação até nas coberturas, na forma de
arcos e abóbadas. Trata-se de um material bastante versátil e de fácil manipulação, com
aplicações as mais variadas possíveis.
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3.3- Desenvolvimento Sustentável.
Para JOHN (1999), citado por GRIGOLI (2001), os conceitos do desenvolvimento
sustentável estão criando profundas raízes na sociedade e certamente atingirão as
atividades do macro-complexo da construção civil, da extração de matérias primas, da
produção de materiais de construção, chegando ao canteiro de obras e às etapas de
operação, manutenção e demolição.
O crescimento da economia e da população é acompanhado do crescimento do consumo
de recursos naturais. O Japão, por exemplo, estimou em 2,6 bilhões de toneladas o
consumo de materiais em 1995, cerca de 18,7 toneladas/hab.ano, (KASAI, 1998).
De acordo com MATOS & WAGNER (1999), citados por JOHN (2000), o consumo
total de materiais cresceu mais de cinco vezes entre 1900 e 1995 nos Estados Unidos,
atingindo cerca de 2,8 bilhões de toneladas, resultando em aproximadamente 10
toneladas/hab.ano. Já o consumo de matérias primas renováveis foi reduzido de 40%
para 8% do total no mesmo período. O consumo de materiais no mundo cresceu entre
1970 e 1995 de 5,7 bilhões de toneladas para 9,5 bilhões de toneladas, cerca de 1,6
toneladas/hab.ano.
A produção destes materiais exige uma extração muito maior de matérias primas, em
função das perdas e resíduos gerados. JOHN (2000) cita estudo realizado por
ADRIAANSE et al. (1977), que estimam que países industrializados como Japão,
Alemanha e Estados Unidos consomem entre 45 e 85 toneladas/hab.ano de matérias
primas naturais, não incluindo a água e o ar.
A Conferência das Nações Unidas sobre Meio Ambiente e Desenvolvimento
Sustentável, realizada no Brasil na cidade do Rio de Janeiro em junho de 1992, contou
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com a participação de 170 países membros da ONU. O resultado dessa conferência foi a
criação da AGENDA 21. Esta, por sua vez, trata de um acordo entre os países presentes
ao encontro de colocar em prática pelos governos, agências de desenvolvimento, órgãos
das Nações Unidas e outras entidades, um amplo programa para o desenvolvimento
sustentável no planeta.
A AGENDA 21 vem consolidando a visão de que desenvolvimento sustentável não
apenas demanda a preservação dos recursos naturais de maneira a garantir para as
gerações futuras iguais condições de desenvolvimento (igualdade entre gerações), mas
também uma maior equidade no acesso aos benefícios do desenvolvimento (igualdade
intrageração).
De acordo com OLIVEIRA & ASSIS (2001), cinco anos após essa Conferência, a
implementação da Agenda 21 foi avaliada em evento da ONU, realizado em Nova
York, conhecido como Conferência Rio + 5. O documento apresentado pelo governo
brasileiro, que trata das ações executadas nas esferas federal, estaduais e municipais
desde 1992, reconhece, porém, que os avanços em relação ao planejamento e gestão dos
recursos terrestres não foram suficientes, tendo sido avaliados como precários.
3.4- Resíduo de Construção e Demolição (RCD)/Entulho.
3.4.1- Definições.
LEVY (1997) define entulho de construção civil como a parcela mineral dos resíduos
provenientes das atividades de construção e demolição, porém, esta definição não
considera atividades envolvidas em infra-estrutura (como sistemas de drenagens e
estradas), obras de arte e nem a parcela orgânica do entulho, como tubos de PVC.
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ANGULO (2000) afirma que alguns autores preferem o termo RCD para resíduos de
construção e demolição, enquanto outros utilizam o termo entulho. Há discordâncias
quanto à definição não só quanto à abrangência das frações presentes, como também
quanto às atividades geradoras dessas frações.
Em seu trabalho, ANGULO (2000) considera RCD todo e qualquer resíduo oriundo das
atividades de construção, seja ele de novas construções, reformas, demolições, que
envolvam atividades de obras de arte, solos ou resíduos de vegetação presentes em
limpezas de terreno. O autor afirma que o termo RCD remete diretamente à idéia da
natureza dos resíduos provenientes de atividades da construção e demolição.
Para ALTHEMAM (2002), entulho de Construção Civil é todo resíduo sólido
proveniente das atividades de construção, demolição e reforma de estruturas e
pavimentos e da indústria da construção, basicamente composto por: concretos, rochas,
argamassas, metais, madeiras, blocos, tijolos, cerâmicas, solos, gesso, asfalto e, em
menor grau, plásticos, borrachas, papéis.
Desta forma, no desenvolvimento deste trabalho, considerou-se não haver distinção de
conceituação entre os termos resíduo de construção e demolição (RCD) e entulho.
3.4.2- Resíduo e Preservação do Meio Ambiente.
A idéia de se misturar resíduos de construção na fabricação de tijolos de solo-cimento
surgiu em função da possibilidade de se melhorar as suas características mecânicas, uma
vez que as características físicas dos resíduos de argamassa e concreto se assemelham às
dos pedregulhos e isto é bastante positivo.
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17
Outro fato importante, diz respeito a simples disposição dos resíduos em aterros
sanitários, que vêm se tornando em alguns casos inviáveis. Isso porque, dentre outras
questões, na maioria das vezes esses aterros estão cada vez mais ficando sujeitos ao
esgotamento (SOUSA, 2001). Na Figura 2, apresenta-se uma ilustração do local
utilizado para lançamento de entulhos na cidade de Ilha Solteira.
Figura 2 – Vista do local de lançamento de entulho em Ilha Solteira.
A degradação de áreas urbanas, o assoreamento de rios e córregos, além do entupimento
de bueiros e galerias têm como conseqüência inevitável, em períodos de chuva, a
formação de enchentes em vias marginais.
Atualmente, no que diz respeito ao processo produtivo, os resíduos são gerados seja
para bens de consumo duráveis (edifícios, pontes e estradas) ou não-duráveis
(embalagens descartáveis), que quase sempre utilizam matérias-primas não-renováveis
de origem natural. Este modelo não apresentava problemas até recentemente, em razão
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18
da abundância de recursos naturais e menor quantidade de pessoas incorporadas à
sociedade de consumo (JOHN, 1999 e ANGULO et al, 2001).
A partir da década de 80, o grande acúmulo de resíduos se transformou em um grave
problema urbano, com gerenciamento oneroso, causado pela intensa industrialização,
advento de novas tecnologias, crescimento populacional e aumento de pessoas em
centros urbanos. O problema se caracteriza por escassez de área de disposição de
resíduos causadas pela ocupação e valorização de áreas urbanas, problemas de
saneamento público e contaminação ambiental (JOHN, 2000).
JOHN (2000) ainda afirma que a questão ambiental no Brasil é tratada como sendo um
problema de preservação da natureza, particularmente florestas e animais em extinção,
disposição em aterros adequadamente controlados e controle da poluição do ar, com o
Estado exercendo o papel de polícia. A recente lei federal de crimes ambientais (nº
9.605, 13 Fev 1998) revela um Estado ainda mais voltado à punição das transgressões a
legislação ambiental vigente do que em articular os diferentes agentes sociais na
redução do impacto ambiental das atividades, mesmo que legais, do desenvolvimento
econômico. Um contraponto a esta ação predominantemente policial foi a iniciativa do
Governo do Estado de São Paulo, através da CETESB, de implantação de 17 Câmaras
Ambientais Setoriais, inclusive da Construção Civil.
Segundo LIMA & VIEIRA (2001), algumas prefeituras estão partindo para a reciclagem
dos entulhos em usinas que reaproveitam blocos, argamassa dura, exceto gesso,
podendo transformá-los em argamassas, sub-base de pavimentos, blocos de alvenaria e
material para contenção de encostas.
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3.4.3- Geração de Resíduos.
Atualmente, a disposição indiscriminada dos resíduos de construção, em aterros ou em
bota-foras, vem recebendo maior preocupação em relação ao meio ambiente e a
qualidade de vida das cidades. Nesse contexto, o desperdício na construção civil vem
sendo combatido com a qualificação da mão-de-obra, maior controle na aplicação dos
materiais e projetos executivos melhor detalhados. Este pequeno avanço, no entanto,
não torna inevitável a geração de entulho (ALTHEMAN, 2002).
Ainda hoje o desperdício se encontra em valores médios da ordem de 8% para todo o
país, variando muito de obra a obra (TÉCHNE, 2001).
Em Ilha Solteira, segundo informações colhidas junto a uma empresa de tira-entulho,
estima-se em 2.500 m3/mês o volume de entulho de construção e demolição gerados na
cidade, o que resulta aproximadamente em 1,2 m3/hab.ano. Ilha Solteira possui
aproximadamente 25.000 habitantes. Apresenta-se, na Figura 3, uma amostra do entulho
normalmente gerado neste tipo de atividade. Na Tabela 3 são apresentados números
relativos à geração de entulhos em algumas cidades brasileiras.
Figura 3 - Resíduo de Construção e Demolição.
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Tabela 3 - Geração de entulho em alguns municípios.
Município População Entulho Ton/dia
Entulho Kg/hab.dia
Santo André-SP (1) 625.564 1.013 1,61
São José do Rio Preto-SP (1) 323.627 687 2,12
São José dos Campos-SP (1) 486.467 733 1,51
Ribeirão Preto-SP (1) 456.252 1.043 2,29
Jundiaí-SP (1) 293.373 712 2,43
Vitória da Conquista-BA (2) 242.155 310 1,28
Campinas-SP (3) 850.000 1.258 1,48
Florianópolis-SC (4) 285.281 636 2,23
Fontes: XAVIER & ROCHA (2001) a partir de: 1: PINTO (1999); 2: CARNEIRO et al. (2001);
3: SILVEIRA (1993); 4: XAVIER (2000).
Com relação à cidade de Campinas, dados mais recentes do Departamento de Limpeza
Urbana da Prefeitura Municipal de Campinas (CAMPINAS, 1996) revelam que o
município produz cerca de 1.800 toneladas/dia de resíduos, o que representa
1,8kg/hab.dia (população aproximada de 1 milhão de habitantes), com aumento de
aproximadamente 20% em 3 anos.
Nas capitais brasileiras o quadro de geração de entulho também é semelhante. Na
Tabela 4 são apresentados os valores.
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Tabela 4 - Entulho de construção e demolição em capitais brasileiras.
Município População Entulho (ton/dia)
Entulho (kg/hab. dia).
São Paulo (1) 15.000.000 5.000 0,333
Salvador-BA (2) (3) 2.200.000 1.700 0,773
Belo Horizonte (1) 2.010.000 1.200 0.597
Fontes: LEITE (2001) a partir de: 1: CONSTRUÇÃO (1996); 2: VIERA et al. (1998);
3: CARNEIRO et al. (2000).
Dados da revista Téchne, de janeiro de 2004, revelam que a quantidade de entulho de
construção e demolição gerada diariamente na cidade de São Paulo já alcança 17.000
toneladas/dia, com crescimento de mais de três vezes em apenas oito anos.
PINTO (1999) afirma que os resíduos de construção e demolição correspondem a
aproximadamente 2/3 da massa total de resíduos (RSU - Resíduos Sólidos Urbanos)
coletados em cidades de médio e grande porte do país. Nestas cidades, o valor da
geração de resíduos de construção oscila entre 1,1 a 1,92 kg/hab.dia (LIMA & SILVA,
1998). Esses valores são semelhantes aos apresentados na Tabela 3.
Nas cidades de pequeno porte, os lixos domésticos são considerados predominantes na
composição dos resíduos sólidos urbanos, e centralizam as ações dos planos diretores.
Neste caso, esses resíduos são considerados críticos para o esgotamento de aterros. Por
outro lado, nas cidades de grande e médio porte, a presença dos RCD é bem mais
significativa, (ANGULO, 2000).
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22
Apresentam-se, na Tabela 5, valores percentuais de RCD em relação aos resíduos
sólidos gerados em alguns países.
ANGULO (2000) discute estes valores afirmando que a variação da porcentagem de
RCD deve-se, provavelmente, aos sistemas de informação da geração de resíduos, pois
o levantamento nas áreas de descarte é de difícil quantificação, em virtude da
quantidade de áreas receptoras pulverizadas na malha urbana. Outros fatores apontados
são as tecnologias e materiais empregados em cada país, idade das cidades, com maior
ou menor quantidade de atividades de construção e de demolição. O autor considera
ainda a abrangência das definições nesses diferentes países, consideradas diferentes das
definições encontradas na literatura.
Tabela 5 – Participação dos RCD no total de resíduos sólidos
Países RCD (%) em Massa Ano
Países baixos 26 1996
Austrália 20-30 1994
Estados Unidos 20-39 1998
Alemanha 19 1994
Finlândia 13-15 1994
Brasil 54-57 1999
Inglaterra 17 1997
Holanda 13-30 1998
Bélgica 66 1994
Europa Ocidental 66 1996
Fonte: ANGULO (2000).
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Nos Estados Unidos, os valores divulgados da geração de RCD causam discussão.
Relatórios da EPA (Agência de Proteção Ambiental dos EUA) apresentam enfoques
diversificados. Em 1986 foi estimada uma geração anual de 31,5 milhões de toneladas.
Já os relatórios de 1988, 1990 e 1992 não fazem referência aos RCD (THE SOLID
WASTE ASSOCIATION OF NORTH AMERICA - SWANA, 1993) suscitando em
especialistas opiniões de que a Agência não considerava esses resíduos como parte dos
resíduos sólidos urbanos (DONOVAN, 1991 citado por PINTO 1999). Os RCD só
voltaram a ser analisados no relatório de 1996, traçando-se uma estimativa de geração
nacional de 136 milhões de toneladas, o que provocou reações. A C&D Industry
(Indústria de Construção e Demolição), junção das empresas processadoras destes
resíduos, vêm travando uma acirrada discussão, alertando quanto à subestimação do
verdadeiro volume de resíduos gerados na construção e demolição por desconsiderar os
resíduos gerados na construção e reparo de estradas e outras obras viárias e limpeza de
terrenos (C&D DEBRIS RECYCLING, 1998a; 1998b citado por PINTO 1999).
Apresenta-se, na Tabela 6, valores estimados de geração de RCD em alguns países.
ANGULO (2000) salienta que a idade das cidades, tecnologias e materiais empregados
em cada país, e outros fatores acima mencionados, com relação à participação dos RCD
no total de RSU, devem ser a causa da imprecisão observada na Tabela 6.
3.4.4- Custo da Geração de Resíduos.
Os custos com remoção e aterramento dos resíduos estão cada vez mais altos, e isto se
deve basicamente à escassez de locais de disposição e ao aumento das distâncias a
serem percorridas. Na Figura 4 tem-se a ilustração do tipo de caçamba comumente
utilizada em Ilha Solteira pelas empresas de tira-entulho.
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Tabela 6 - Estimativa de geração de RCD em diferentes países
Países Quantidade (kg/hab) Observações
Suécia 136-680 1996
Holanda 820-1300
Estados unidos 463-584 1996
Inglaterra 880-1120 1995, 1996.
Bélgica 735-3359 1990, 1992.
Dinamarca 440-2010
Itália 600-690
Alemanha 963-3658 1994, 1996.
Japão 785 1995
Portugal 325 Exclui solos
Brasil 230-660 Algumas cidades
Fonte: ANGULO (2000)
Figura 4 - Caçamba de tira entulho em Ilha Solteira.
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Em São Paulo, a remoção de entulho para distâncias de até 10 km custa R$ 22,81 por
tonelada, e de 10 km até 20 km, o preço sobe para R$ 24,72 por tonelada. No total, são
150 mil toneladas por mês de entulho e 20 mil viagens de caminhão para removê-lo.
Calcula-se que o entulho gera uma despesa mensal mínima de 3,42 milhões de Reais ao
município (ZORDAN, 1997 e CONSTRUÇÃO, 1996).
Nas Tabela 7 são apresentados dados de custo de gerenciamento de resíduos em alguns
municípios brasileiros.
Tabela 7 – Custos com o gerenciamento de resíduos de municípios brasileiros
Município Custo
Belo Horizonte / MG US$ 7,92/tonelada
São José dos Campos / SP US$ 10,66/tonelada
Ribeirão Preto / SP R$ 5,37/tonelada
São José do Rio Preto / SP R$ 11,38/tonelada
Fonte: LEITE (2001) a partir de: LIMA (1999).
Nos Estados Unidos a taxa para a disposição de resíduos por tonelada pode variar de
US$8.00 em Estados como o Novo México, chegando a US$75.00 em Nova Jersey
(PENG, et al., 1997 citado por LEITE, 2001).
De acordo com LEITE (2001), no Canadá, no ano de 1991, a divisão de Gerenciamento
de Resíduos do Ministério do Meio Ambiente de Ontário estimou que 16% dos resíduos
da grande Toronto vinham de construções e demolições. Cerca de 100 milhões de
dólares eram gastos para dispor aqueles resíduos a cada ano na região de Toronto.
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3.4.5- Reciclagem de Resíduos.
Atualmente a reciclagem de resíduos é uma necessidade para a preservação da natureza,
não apenas pelo risco de contaminação do solo e do lençol freático, mas também pela
possibilidade de redução do custo e do consumo de energia na produção de materiais de
construção civil. A construção civil, pelo extraordinário volume físico de materiais que
incorpora, é o maior mercado potencial para a reciclagem (OLIVEIRA 2002).
A mais visível das contribuições ambientais da reciclagem é a preservação dos recursos
naturais, substituídos por resíduos, prolongando a vida útil das reservas naturais e
reduzindo a destruição da paisagem, flora e fauna (JOHN, 1999).
JARDIM (1995) especifica que o processo de reciclagem envolve uma série de
atividades, compreendendo coleta dos resíduos, classificação e processamento, para
desta forma poderem novamente ser utilizados como matéria-prima na manufatura de
bens, que antes eram feitos apenas a partir da matéria prima virgem. Da mesma forma,
com relação à reciclagem de entulho, LEVY (1997) afirma que tal processo pode ser
entendido como um conjunto de operações, compreendendo a coleta, a seleção, a
britagem ou moagem e o peneiramento, de modo que o material resultante apresente
granulometria adequada ao uso a que se destina.
Conforme ANGULO (2000), diversas pesquisas no Brasil e no mundo apontam as
potencialidades do uso de agregados reciclados na produção de concretos, argamassas e
pavimentos. Entretanto, a variabilidade na composição desses agregados é um fator
limitador. Em várias situações, não são recomendados para a produção de elementos
que exijam grandes esforços ou onde sejam extremamente desfavoráveis às condições
ambientais.
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AGOPYAN & JOHN (2001) afirmam que a reciclagem dos resíduos de construção vem
desde a antiguidade. Recentemente foi empregada na reconstrução da Europa, após a
segunda guerra mundial. Atualmente é praticada amplamente na Europa, especialmente
na Holanda.
O processo de reciclagem pode ser classificado em dois tipos: reciclagem primária e
reciclagem secundária. A reciclagem primária é definida como reciclagem do resíduo
dentro do próprio processo que o originou, como por exemplo, a reciclagem do vidro,
do aço, das latas de alumínio. A reciclagem secundária é definida como a reciclagem de
um resíduo em um outro processo, diverso daquele que o originou. Este último é
bastante verificado na indústria de produção de cimento que utiliza uma gama
considerável de resíduos gerados em outras atividades (JOHN, 2001).
Segundo ANGULO et al (2001), a reciclagem na construção civil pode gerar inúmeros
benefícios, entre eles:
- Redução no consumo de recursos naturais não-renováveis, quando substituídos por
resíduos reciclados (JOHN, 2000).
- Redução de áreas necessárias para aterro, pela minimização de volume de resíduos
pela reciclagem. Destaca-se aqui a necessidade da própria reciclagem dos resíduos de
construção e demolição, que representam mais de 50% da massa dos resíduos sólidos
urbanos (PINTO, 1999).
- Redução do consumo de energia durante o processo de produção. Destaca-se a
indústria do cimento, que usa resíduos de bom poder calorífico para a obtenção de sua
matéria-prima (co-incineração) ou utilizando a escória de alto-forno, resíduo com
composição semelhante ao cimento (JOHN, 2000).
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- Redução da poluição, como por exemplo, no caso da indústria de cimento, que reduz a
emissão de gás carbônico, utilizando a escória de alto forno em substituição ao cimento.
JOHN (2001) afirma que a reciclagem de resíduos pode ser uma oportunidade de
transformação de fontes de despesa em faturamento ou de redução das despesas.
As vantagens daí decorrentes são extremamente visíveis, principalmente nos dias atuais.
No Brasil, este processo cresce no momento em que a legislação sobre questões
ambientais fica cada vez mais rigorosa e estimula a conscientização dos consumidores.
Nas universidades brasileiras existem pesquisadores atuando nesta linha de pesquisa.
Diversos municípios já operam centrais de reciclagem, produzindo agregados para uso
em sub-base de pavimento.
Embora crescente, a reciclagem de resíduos no Brasil, comparativamente à de países do
primeiro mundo, é ainda tímida. Este atraso tem várias razões, como os repetidos
problemas econômicos e os prementes problemas sociais que ocupam a agenda de
discussões políticas. Mesmo a discussão mais sistemática sobre resíduos sólidos é
recente. No Estado de São Paulo apenas recentemente iniciou-se a discussão de uma
Política Estadual de Resíduos Sólidos, na forma de um texto de lei aprovado pelo
Conselho Estadual de Meio Ambiente. Este Projeto de Lei estabelece uma política
sistemática de resíduos, incluindo ferramentas para a minimização e reciclagem dos
resíduos (ANGULO et al., 2001).
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29
3.4.6- Composição dos Resíduos.
Muitos fatores influenciam as características dos resíduos encontrados nos entulhos de
construção, tais como: tipo de obra, técnicas construtivas, fase em que se encontra a
obra, além de características sócio-econômicas da região considerada.
Assim sendo, a caracterização do resíduo é imprescindível em estudos de alternativas
que visem sua redução, reutilização ou reciclagem (LIMA & VIEIRA, 2001).
Ao analisarmos uma massa de material descartado pelas obras de construção civil,
observa-se que apesar de sua heterogeneidade, a quase totalidade dos materiais que a
compõem são de alto valor agregado e de boa resistência mecânica, tais como: areias,
pedras-britadas, concretos e argamassas endurecidas, tijolos e cacos cerâmicos,
madeiras e outros. Todos esses materiais são potenciais matérias-primas. Portanto, os
materiais descartados pelas obras de construção civil são verdadeiras jazidas, passíveis
de serem exploradas (OLIVEIRA et al, 2002). Na Figura 5 ilustra-se uma amostra de
resíduos de construção com grande quantidade de concreto e material cerâmico.
Figura 5 – Presença de concreto no entulho.
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30
Com relação à composição, PINTO (1986) diz que em média, o que sai dos canteiros de
obra é composto por 64% de argamassa, 30% de componentes de vedação (tijolo
maciço, tijolo furado, telhas e blocos) e 6% de outros materiais, como concreto, pedra,
areia, materiais metálicos e plásticos, conforme se observa na Tabela 8.
Tabela 8 - Composição média dos materiais que saem dos canteiros de obra.
MATERIAL % MATERIAL %
Argamassa 63,67 Pedras 1,38
Tijolos Maciços 17,98 Cimento Amianto 0,38
Telhas, Lajotas, Cerâmica. 11,11 Solo 0,13
Concreto 4,23 Madeira 0,11
Bloco de Concreto 0,11 Papel e Matéria Orgânica 0,20
Ladrilho de Concreto 0,39
Fonte: PINTO (1986)
De acordo com OLIVEIRA (2002), a composição básica do entulho de obras pode
variar em função dos sistemas construtivos e dos materiais disponíveis regionalmente,
da tecnologia empregada e qualidade da mão-de-obra existente.
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31
A variabilidade pode ser confirmada, na análise das composições médias obtidas no
Brasil, conforme se observa na Tabela 9.
A Tabela 10 são mostrados valores estimados para a composição dos resíduos na cidade
de São Paulo, segundo OLIVEIRA (2002).
Tabela 9- Variabilidade da composição dos resíduos.
Composição São Paulo1 Salvador2
Concreto 8%
Argamassa 24%
53%
Materiais Cerâmicos 33% 15%
Solos 30% 21%
Materiais orgânicos 1% 4%
Outros 4% 7%
Fontes: ANGULO (2000) a partir de: 1: BRITO (1999); 2 :CARNEIRO et al (2000).
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32
Tabela 10 – Composição dos resíduos na cidade de São Paulo
Constituintes Porcentagem
Inertes 65
Madeira 13
Plástico 8
Outros Materiais 14
Fonte: OLIVEIRA (2002) a partir de ATESP (2000).
Os transportadores de resíduos denominam de inertes todos os rejeitos provenientes de
concretos, argamassas, gesso, cal, materiais cerâmicos, vidro, blocos de concreto,
concreto celular, tijolos de barro e solo.
De acordo com PINTO (1999), a composição dos RCD é diferente em cada país, em
função da diversidade de tecnologias construtivas utilizadas. A madeira é muito
presente na construção americana e japonesa, tendo presença menos significativa na
construção européia e na brasileira; o gesso é fartamente encontrado na construção
americana e européia e só recentemente vem sendo utilizado de forma mais significativa
nos maiores centros urbanos brasileiros. O mesmo acontece com as obras de infra-
estrutura viária, havendo preponderância do uso de pavimentos rígidos em concreto nas
regiões de clima frio.
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33
O autor salienta ainda, que nos resíduos analisados em obras brasileiras típicas, ocorre
uma grande predominância dos provenientes das construções em relação aos resíduos
gerados em demolições, em função do desenvolvimento recente das áreas urbanas.
Nos países já desenvolvidos, onde as atividades de renovação de edificações, infra-
estrutura e espaços urbanos são mais intensas, os resíduos provenientes de demolições
são muito mais freqüentes.
De acordo com a tabela 11, podemos observar a origem dos RCD em alguns países.
ANGULO et al (2001) afirma ser fundamental um estudo das características físico-
químicas e das propriedades dos resíduos, por meio de ensaios e métodos apropriados.
Os resultados darão subsídio para a seleção das possíveis aplicações dos resíduos.
Tabela 11 – RCD - Contribuições individuais das fontes segundo ANGULO (2000).
País RCD
Toneladas
% de RC (5) no
RCD
% de RD (6) no
RCD
Ano
Alemanha (2) 32,6 milhões 31 69 1994
Estados Unidos (3) 31,5 milhões 33 66 1997
Brasil (1) 70 (4) milhões 30-50 50-70 1999
Japão (2) 99 milhões 42 58 1993
Fontes:
(1) PINTO (1999); ZORDAN (1997); JOHN (2000)
(2) LAURITZEN (1994)
(3) PENG et al. (1997)
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34
(4) Para esta estimativa foi considerada uma população de 150 milhões de
habitantes, com uma geração anual de 0,5 ton/hab.ano, média obtida de algumas cidades
brasileiras em PINTO (1999). Ressalta-se que não se trata de uma média representativa.
(5) RD - Resíduo de Demolição
(6) RC - Resíduo de Construção
A grande maioria dos pesquisadores concorda em relação à falta de uniformidade na
composição do entulho, deixando claro a necessidade da caracterização do resíduo para
uso como agregado em outros materiais.
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35
4- MATERIAIS, MÉTODOS E EQUIPAMENTOS.
4.1- Materiais.
Neste trabalho foram utilizados os seguintes materiais:
4.1.1- Solo.
O solo utilizado neste trabalho foi coletado no km 48 da Rodovia dos Barrageiros.
Trata-se de um solo A4, segundo a classificação HRB – Higway Research Board, cujas
características geotécnicas se assemelham às dos solos encontrados na Região Oeste do
Estado de São Paulo. Apresenta-se na Figura 6 UMA amostra do solo utilizado e na
Figura 7 a área na qual este tipo de solo é facilmente encontrado.
Figura 6 - Amostra do solo utilizado.
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36
Figura 7- Área de predominância do solo em estudo
Fonte: Giachetti (1993).
4.1.2- Cimento.
Foi utilizado cimento CP 32 II E, da marca Itaú.
4.1.3- Água.
Foi utilizada água potável proveniente da rede pública de abastecimento de Ilha
Solteira.
4.1.4- Resíduo.
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37
Foram utilizados resíduos de argamassa de cimento, coletados em uma fabrica de
artefatos de cimento existente na cidade de Ilha Solteira. A coleta foi feita diretamente
na caçamba de tira-entulho existente no local, passando por trituração manual e
peneiramento (peneira de número 4 - diâmetro de 4,8 mm), visando deixá-lo com
granulometria de aspecto similar à de uma areia grossa lavada de construção,
possibilitando assim a sua utilização como componente do solo-cimento.
4.2- Métodos.
Foram estudadas dosagens compostas por solo natural, solo mais 20% de resíduo e solo
mais 40% de resíduo. Foram utilizados três teores de cimento (6%, 8% e 10%),
moldando-se corpos-de-prova cilíndricos para ruptura aos 07, 28, 56 e 120 dias e
corpos-de-prova confeccionados com tijolos para ruptura aos 07 dias. A cura ocorreu na
câmara úmida do Laboratório de Engenharia Civil da Unesp em Ilha Solteira.
4.2.1- Caracterização do solo, do resíduo e das misturas.
A caracterização do solo, do resíduo e das misturas de solo com resíduo foi realizada em
conformidade com as seguintes Normas Brasileiras.
- NBR 6457 - Preparação de amostras de solo e ensaio de caracterização;
- NBR 6508 - Determinação da massa específica dos grãos;
- NBR 6459 – Determinação do limite de liquidez;
- NBR 7180 – Determinação do limite de plasticidade;
- NBR 7181 - Análise granulométrica de solos;
- NBR 7182 - Ensaio de compactação.
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38
As Figuras 8, 9, 10, 11 e 12 ilustram a realização de alguns destes ensaios.
Figura 8 – Ensaio de granulometria (peneiramento)
Figura 9 – Sedimentação
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39
Figura 10 – Ensaio de determinação da massa específica dos grãos
Figura 11 – Ensaio para determinação do limite de liquidez
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40
Figura 12 – Determinação do limite de plasticidade
4.2.2- Moldagem, cura e ruptura de corpos-de-prova cilíndricos.
Foram confeccionados três corpos-de-prova por traço para cada ensaio (Figura 13), os
quais foram realizados aos 07, 28, 56 e 120 dias, seguindo-se as prescrições das
seguintes normas brasileiras:
- NBR 7182 - Ensaio normal de compactação de solo;
- NBR 12024 - Moldagem de corpos-de-prova de solo-cimento;
- NBR 12025 - Ensaio a compressão de corpos-de-prova de solo-cimento.
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41
Figura 13- Corpos-de-prova cilíndricos logo após a moldagem.
Depois de moldados, os corpos-de-prova permaneceram em câmara úmida (Figura 14) e
somente foram retirados 24 horas antes do ensaio de resistência a compressão, quando
foram colocados em imersão.
Figura 14- Cura dos corpos-de-prova cilíndricos (câmara úmida).
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42
4.2.3- Retração Linear.
Esse ensaio foi realizado segundo as prescrições do CEPED (1984). Por tratar-se de um
procedimento empírico, alguns cuidados foram tomados visando um maior controle
com relação à consistência da massa, de modo a se obter informações confiáveis a
respeito da tendência de comportamento do solo e das misturas de solo com resíduo.
Neste ensaio, o solo umedecido até a consistência plástica, semelhante a uma argamassa
de emboço, é colocado dentro de uma caixa com 60,0 cm de comprimento, 8,5 cm de
largura e 3,5 cm de espessura. Após a realização de adensamento manual, o material
devidamente rasado dentro da caixa, fica em repouso à sombra por sete dias. Após este
período realizam-se leituras da variação dimensional, de modo que a soma das fendas
existentes entre a caixa e a amostra de solo deve ser inferior a 20 mm e a amostra não
deve, após os sete dias, apresentar nenhuma fenda transversal na parte central da caixa.
As Figuras 15 e 16 ilustram a realização da leitura na realização do ensaio.
Figura 15 – Retração linear do solo para uso em solo-cimento.
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43
Nota-se na Figura 15 que a amostra de solo sem adição de resíduo apresentou uma
fenda na parte central, indicando que este solo, quanto ao aspecto da retração linear, não
é recomendado para a produção do solo-cimento.
Figura 16 – Retração linear das misturas de
solo com resíduo
4.2.4 Fabricação dos Tijolos.
Os tijolos, medindo 23,0 cm de comprimento, 11,0 cm de largura e 5,0 cm de altura,
foram produzidos em uma prensa manual, controlando-se de forma rigorosa os
seguintes parâmetros: energia de compactação, massa dos materiais a serem colocados
na forma e teores de cimento e de umidade. A Figura 17 ilustra a prensa utilizada na
confecção dos tijolos. Trata-se de uma prensa com capacidade para produzir 03 tijolos
de cada vez. As etapas da fabricação dos tijolos estão ilustradas nas Figuras 18, 19, 20 e
21.
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44
Figura 17 – Prensa utilizada na moldagem dos tijolos.
Figura 18 – Lubrificação da prensa
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45
Figura 19 – Material colocado na prensa
Figura 20 – Material prensado.
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46
Figura 21 – Tijolo pronto logo após prensagem.
4.2.5- Corpos-de-prova confeccionados com tijolos.
Os corpos-de-prova confeccionados com tijolos foram curados e rompidos de acordo
com as prescrições da NBR-8491 (Tijolos maciços de solo-cimento), e NBR-8492
(Tijolo de solo-cimento – Determinação da resistência à compressão e da absorção
d’água).
O ensaio de absorção foi realizado de acordo com a NBR-8492.
As rupturas foram realizadas com 7 dias de cura. Os corpos-de-prova feitos com tijolos
foram curados em câmara úmida, cortados e capeados antes da ruptura, conforme se
observa nas Figuras 22, 23, 24, 25 e 26.
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47
Figura 22 – Corte dos tijolos na preparação dos corpos-de-prova.
Figura 23 – Assentamento das metades com pasta de cimento Portland.
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48
Figura 24 –Capeamento com gesso.
Figura 25 –Ensaio de resistência à compressão simples.
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49
Figura 26 – Corpo-de-prova no momento de ruptura.
Figura 27 – Tijolos em imersão na realização do ensaio de absorção
unesp Departamento de Engenharia Civil
50
4.3- Equipamentos.
Na realização desta pesquisa foram utilizados os seguintes equipamentos:
- Prensa manual para fabricação dos tijolos de solo-cimento;
- Prensa hidráulica com capacidade de 2000 kN, para efetuar a ruptura dos corpos-de-
prova.
- Equipamentos de laboratório, como cilindro e soquete de proctor para a realização do
ensaio de compactação; balanças; estufas; moldes cilíndricos; etc.
Figura 28 – Prensa hidráulica
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51
5- RESULTADOS
5.1- Caracterização do solo, do resíduo e das misturas.
5.1.1- Composição granulométrica (NBR 7181).
Apresenta-se na Tabela 12 os resultados obtidos no ensaio de análise granulométrica.
Nas Figuras 29 a 33 são apresentadas as curvas obtidas.
Tabela 12 – Composição granulométrica
Material Argila
(%)
Silte
(%)
Areia
Fina
(%)
Areia
Média
(%)
Areia
Grossa
(%)
Pedregulho
(%)
Solo natural 22 18 59,7 0,3 0 0
Solo + 20%
de Resíduo
17,1 11,9 56 13,5 1,5 0
Solo + 40%
de Resíduo
14,4 10,6 52,1 20,7 2,2 0
Resíduo 1,2 2,0 23,5 67 5,6 0,7
unesp Departamento de Engenharia Civil
52
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0,001 0,01 0,1 1 10
Diâmetro dos Grãos (mm)
Perc
enta
gem
que
Pas
sa (%
)
Solo Natural
Figura 29 – Curva granulométrica do solo natural
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0,001 0,01 0,1 1 10
Diâmetro dos Grãos (mm)
Perc
enta
gem
que
Pas
sa (%
)
Solo + 20% de resíduo
Figura 30 – Curva granulométrica do solo + 20% de resíduo
unesp Departamento de Engenharia Civil
53
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0,001 0,01 0,1 1 10
Diâmetro dos Grãos (mm)
Perc
enta
gem
que
Pas
sa (%
)
Solo natural + 40% de resíduo
Figura 31 - Curva granulométrica do solo + 40% de resíduo
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0,001 0,01 0,1 1 10
Diâmetro dos Grãos (mm)
Perc
enta
gem
que
Pas
sa (%
)
Resíduo
Figura 32 - Curva granulométrica do resíduo
unesp Departamento de Engenharia Civil
54
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0,001 0,01 0,1 1 10
Diâmetro dos Grãos (mm)
Perc
enta
gem
que
Pas
sa (%
)
Solo Natural Solo + 20% de resíduo Solo + 40% de resíduo Resíduo
Figura 33 – Curva granulométrica das misturas
unesp Departamento de Engenharia Civil
55
5.1.2- Ensaio de compactação.
Apresenta-se na Tabela 13 os valores obtidos no ensaio de compactação. Nas Figuras 34
a 46 são apresentadas as curvas obtidas.
Tabela 13 – Umidade ótima e massa específica aparente seca máxima
(ρd)
Massa específica aparente seca
máxima (g/cm3)
(wot)
Umidade
Ótima (%)
Traço
1,886 12,7 Solo natural
1,870 13,0 Solo + 6% de cimento
1,880 13,0 Solo + 8% de cimento
1,886 13,0 Solo+ 10% de cimento
1,915 11,7 Solo+ 6% de cimento+ 20% de resíduo
1,910 11,4 Solo+ 8% de cimento+ 20% de resíduo
1,920 11,4 Solo+ 10% de cimento+ 20% de resíduo
1,950 11,1 Solo+ 6% de cimento+ 40% de resíduo
1,945 11,1 Solo+ 8% de cimento+ 40% de resíduo
1,955 11,3 Solo+ 10% de cimento+ 40% de resíduo
unesp Departamento de Engenharia Civil
56
1,70
1,75
1,80
1,85
1,90
0 5 10 15 20 25 30
Umidade (%)
Mas
sa E
spec
ífica
Sec
a ( ρd
)
Curva de Compactação
Figura 34 – Curva de compactação solo natural
1,60
1,65
1,70
1,75
1,80
1,85
1,90
0 5 10 15 20 25 30
Umidade (%)
Mas
sa E
spec
ífica
Sec
a ( ρd
)
Curva de Compactação
Figura 35 – Curva de compactação solo + 6% de Cimento
unesp Departamento de Engenharia Civil
57
1,60
1,65
1,70
1,75
1,80
1,85
1,90
0 5 10 15 20 25 30
Umidade (%)
Mas
sa E
spec
ífica
Sec
a (ρd
)
Curva de Compactação
Figura 36 – Curva de compactação solo + 8% de Cimento
1,60
1,65
1,70
1,75
1,80
1,85
1,90
0 5 10 15 20 25 30
Umidade (%)
Mas
sa E
spec
ífica
Sec
a ( ρd
)
Curva de Compactação Figura 37 - Curva de compactação solo + 10% de Cimento
unesp Departamento de Engenharia Civil
58
1,65
1,70
1,75
1,80
1,85
1,90
1,95
0 5 10 15 20 25 30
Umidade (%)
Mas
sa E
spec
ífica
Sec
a ( ρd
)
Curva de Compactação
Figura 38 - Curva de compactação solo + 20% de resíduo + 6% de cimento
1,70
1,75
1,80
1,85
1,90
1,95
0 5 10 15 20 25 30
Umidade (%)
Mas
sa E
spec
ífica
Sec
a (ρd
)
Curva de Compactação
Figura 39 - Curva de compactação solo + 20% de resíduo + 8% de cimento
unesp Departamento de Engenharia Civil
59
1,70
1,75
1,80
1,85
1,90
1,95
0 5 10 15 20 25 30
Umidade (%)
Mas
sa E
spec
ífica
Sec
a ( ρd
)
Curva de Compactação Figura 40 - Curva de compactação solo + 20% de resíduo + 10% de cimento
1,70
1,75
1,80
1,85
1,90
1,95
2,00
0 5 10 15 20 25 30
Umidade (%)
Mas
sa E
spec
ífica
Sec
a ( ρd
)
Curva de Compactação
Figura 41 - Curva de compactação solo + 40% de resíduo + 6% de cimento
unesp Departamento de Engenharia Civil
60
1,75
1,80
1,85
1,90
1,95
2,00
0 5 10 15 20 25 30
Umidade (%)
Mas
sa E
spec
ífica
Sec
a ( ρd
)
Curva de Compactação
Figura 42 - Curva de compactação solo + 40% de resíduo + 8% de cimento
1,70
1,75
1,80
1,85
1,90
1,95
2,00
0 5 10 15 20 25 30
Umidade (%)
Mas
sa E
spec
ífica
Sec
a ( ρd
)
Curva de Compactação
Figura 43 - Curva de compactação Solo + 40% de resíduo + 10% de cimento
unesp Departamento de Engenharia Civil
61
1,60
1,65
1,70
1,75
1,80
1,85
1,90
1,95
2,00
0 5 10 15 20 25 30
Umidade (%)
Mas
sa E
spec
ífica
Sec
a ( ρ
d )
Solo 6% de cimento Solo + 20% de resíduo + 6% de cimento Solo + 40% de resíduo + 6% cimento
Figura 44 – Curvas de compactação das misturas com 6% de cimento
1,60
1,65
1,70
1,75
1,80
1,85
1,90
1,95
2,00
0 5 10 15 20 25 30
Umidade (%)
Mas
sa E
spec
ífica
Sec
a ( ρ
d )
Solo + 8% de cimento Solo + 20% de resíduo + 8 % de cimento Solo + 40% de resíduo + 8% de cimento
Figura 45 – Curvas de compactação das misturas com 8% de cimento
unesp Departamento de Engenharia Civil
62
1,60
1,65
1,70
1,75
1,80
1,85
1,90
1,95
2,00
0 5 10 15 20 25 30
Umidade (%)
Mas
sa E
spec
ífica
Sec
a ( ρ
d )
Solo + 10% de cimento Solo + 20% de resíduo + 10% de cimento Solo + 40% de resíduo + 10% de cimento
Figura 46 – Curva de compactação das misturas com 10% de cimento
5.1.3- Massa específica dos sólidos (ρs).
Na Tabela 14 são apresentados os resultados obtidos nos ensaios para a determinação da
massa específica dos sólidos. Na Tabela 15 são apresentados os valores obtidos para os
limites de consistência. Nas Figuras 47, 48 e 49, os gráficos dos limites de liquidez.
Tabela 14 - Massa específica dos sólidos.
Material ρs (g/cm3)
Solo natural 2,74
Solo + 20% de resíduo 2,66
Solo + 40% de resíduo 2,62
resíduo 2,58
unesp Departamento de Engenharia Civil
63
5.1.4- Limites de consistência.
Tabela 15 – Limites de consistência.
Material LL LP IP
Solo natural 27,7 18,3 9,4
Solo + 20% de resíduo 23,6 16,1 7,5
Solo + 40% de resíduo 22,5 15,6 6,9
5.1.4.1- Limite de liquidez
25,026,027,028,029,030,031,032,033,034,035,0
10 100
Número de Golpes
Um
idad
e (%
)
Limite de Liquidez Log. (Limite de Liquidez)
25
Figura 47 – Limite de liquidez do solo natural
unesp Departamento de Engenharia Civil
64
19,020,021,022,023,024,025,026,027,028,029,0
10 100
Número de Golpes
Um
idad
e (%
)
Limite de Liquidez Log. (Limite de Liquidez)
25
Figura 48 - Limite de liquidez do solo natural + 20% de resíduo.
19,020,021,022,023,024,025,026,027,028,029,0
10 100
Número de Golpes
Um
idad
e (%
)
Limite de Liquidez Log. (Limite de Liquidez)
25
Figura 49 - Limite de liquidez do solo natural + 40% de resíduo.
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65
5.1.5- Classificação do solo
Os valores obtidos nos ensaios permitem classificar o solo de acordo com os sistemas
usuais de mecânica dos solos.
5.1.5.1- Classificação segundo a AASHTO (American Association of State Highway
and Transportation Officials).
Solos classificados como A4, ou seja: material silto-argiloso com comportamento que
varia de mal a regular quando utilizado como camada de pavimento.
5.1.5.2- Classificação MCT
A Tabela 16 apresenta os coeficientes necessários para classificação do solo segundo a
metodologia MCT (Miniatura, Compactado, Tropical).
Apresenta-se, na Figura 50, o gráfico de classificação com a locação do ponto que
representa os solo estudado.
Tabela 16 – Classificação geotécnica MCT
Parâmetro Solo Estudado
c’ 1,46
e’ 0,92
Pi (%) 62,72
d’ 125,6
Classificação (LA’) – Laterítico Arenoso
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66
De acordo com NOGAMI & VILLIBOR (1995) citado por RODRIGUES (2003), os
solos do grupo LA’ são tipicamente arenosos, conhecidos pedologicamente no Brasil
por latossolos arenosos e solos podzólicos. Quando devidamente compactados,
adquirem elevada capacidade de suporte, baixa permeabilidade, pequena contração por
perda de umidade, razoável coesão e pequena expansibilidade por imersão em água.
NA
LG'
NG'
NS'
LA'
NA'
LA
1.70.70.450.27
COEFICIENTE c'
3.02.52.01.71.51.00.70.50.30.0
IND
ICE
e'
2.0
1.75
1.15
1.5
1.0
0.5
Figura 50 – Gráfico de classificação da metodologia MCT
5.1.5- Retração linear
Na Tabela 17 são apresentados os resultados ensaio de retração linear.
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67
Tabela 17 – Retração linear
Traço Retração Linear (mm)
Solo Natural 24
Solo + 20% de resíduo 14,7
Solo + 40% de resíduo 9,2
5.2- Grau de compactação
5.2.1- Corpos-de-prova cilíndricos
Apresenta-se na Tabela 18 os valores obtidos para o grau de compactação dos corpos-
de-prova cilíndricos moldados no cilindro de Proctor visando a realização dos ensaios
de resistência à compressão.
Tabela 18 – Grau de compactação
(GC) - Grau de compactação (%) Traço
7 dias 28 dias 56 dias 120 dias
Solo + 6% de cimento 99,5 99,2 99,2 99,6
Solo + 8% de cimento 99,1 99,5 99,0 99,4
Solo + 10% de cimento 99,0 98,9 98.9 99,6
Solo + 6% de cimento + 20% de resíduo 99,3 99,3 99,0 99,7
Solo + 8% de cimento + 20% de resíduo 99,0 99,2 98,9 99,5
Solo + 10% de cimento + 20% de resíduo 99,0 99,0 98,8 99,7
Solo + 6% de cimento + 40% de resíduo 99,5 98,9 98,8 99,5
Solo + 8% de cimento + 40% de resíduo 99,5 99,0 99,0 99,9
Solo + 10% de cimento + 40% de resíduo 99,7 99,7 99,5 99,6
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68
5.2.2- Corpos-de-prova feitos com tijolos
Apresenta-se na Tabela 19 o grau de compactação dos corpos-de-prova confeccionados
com os tijolos moldados na prensa manual, visando a realização do ensaio de resistência
à compressão e absorção.
Tabela 19- Grau de compactação dos corpos-de-prova feitos de tijolos
Traço Grau de compactação (%)
Solo + 6% de cimento 94,4
Solo + 8% de cimento 94,6
Solo + 10% de cimento 94,6
Solo + 6% de cimento + 20% de resíduo 94,8
Solo + 8% de cimento + 20% de resíduo 94,7
Solo + 10% de cimento + 20% de resíduo 94,7
Solo + 6% de cimento + 40% de resíduo 94,8
Solo + 8% de cimento + 40% de resíduo 94,8
Solo + 10% de cimento + 40% de resíduo 94,9
5.3- Absorção dos tijolos
Na Tabela 20 são apresentados os valores obtidos no ensaio de absorção dos tijolos. O
ensaio foi realizado de acordo com a NBR-8429 onde os tijolos são secos em estufa até
a constância de massa. Em seguida, são imersos por 24 horas em água, de onde são
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69
retirados para nova pesagem e cálculo dos respectivos valores de absorção. Os
resultados obtidos são mostrados na Figura 51.
Tabela 20 – Absorção dos tijolos
Traço Absorção (%)
(1) Solo + 6% de cimento 17,5
(2) Solo + 8% de cimento 17,2
(3) Solo + 10% de cimento 17,0
(4) Solo + 6% de cimento + 20% de resíduo 17,2
(5) Solo + 8% de cimento + 20% de resíduo 16,8
(6) Solo + 10% de cimento + 20% de resíduo 16,4
(7) Solo + 6% de cimento + 40% de resíduo 12,9
(8) Solo + 8% de cimento + 40% de resíduo 12,6
(9) Solo + 10% de cimento + 40% de resíduo 12,4
10
11
12
13
14
15
16
17
18
1Traços
Abs
orçã
o (%
)
Traço 1 Traço 2 Traço 3Traço 4 Traço 5 Traço 6Traço 7 Traço 8 Traço 9
Figura 51 – Absorção versus traços
unesp Departamento de Engenharia Civil
70
5.4- Resistência à compressão
5.4.1- Resistência à compressão dos corpos-de-prova cilíndricos.
Apresentam-se, na Tabela 21 e nas Figuras 52, 53, 54 e 55 os resultados obtidos nos
ensaios de resistência à compressão realizados com os corpos-de-prova cilíndricos.
Tabela 21 – Resistência à compressão dos corpos-de-prova cilíndricos
Resistência a compressão (MPa) Traço
7 dias 28 dias 56 dias 120 dias
1 - Solo + 6% de cimento 2,84 3,52 4,15 4,8
2 - Solo + 8% de cimento 3,25 4,73 5,17 6,26
3 - Solo + 10% de cimento 3,45 5,42 6,00 7,27
4 - Solo + 6% de cimento + 20% de resíduo 3,50 5,68 6,16 6,92
5 - Solo + 8% de cimento + 20% de resíduo 3,60 6,70 7,14 7,69
6 - Solo + 10% de cimento + 20% de resíduo 3,82 7,42 8,05 8,37
7 - Solo + 6% de cimento + 40% de resíduo 3,67 6,45 7,05 7,55
8 - Solo + 8% de cimento + 40% de resíduo 3,85 7,91 8,59 9,25
9 - Solo + 10% de cimento + 40% de resíduo 4,36 8,53 9,18 9,75
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71
0
1
2
3
4
5
6
7
8
7 dias 28 dias 56 dias 120 diasIdade
Res
istê
ncia
(MPa
)
6% de cimento8% de cimento10% de cimento
Figura 52 – Resistência à compressão dos corpos-de-prova sem resíduo
01
234
567
89
7 dias 28 dias 56 dias 120 dias
Idade
Res
istê
ncia
(MP
a)
6% de cimento e 20% de resíduo8% de cimento e 20% de residuo10% de cimento e 20% de residuo
Figura 53 – Resistência à compressão dos corpos-de-prova com 20% de resíduo
unesp Departamento de Engenharia Civil
72
0
2
4
6
8
10
12
7 dias 28 dias 56 dias 120 dias
Idade
Res
istê
ncia
(Mpa
)
6% de cimento e 40% de residuo
8% de cimento e 40% de residuo
10% de cimento e 40% de resíduo
Figura 54 - Resistência à compressão dos corpos-de-prova com 40% de resíduo
0
2
4
6
8
10
12
7 dias 28 dias 56 dias 120 diasIdade
Res
istê
ncia
(MP
a)
Traço 1 Traço 2 Traço 3Traço 4 Traço 5 Traço 6Traço 7 Traço 8 Traço 9
Figura 55 – Evolução das resistências dos corpos-de-prova.
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73
5.4.2- Resistência à compressão dos corpos-de-prova feitos com tijolos.
Nas Figuras 56 e 57 são apresentados os resultados obtidos nos ensaios de resistência à
compressão, realizados com os corpos-de-prova feitos com tijolos.
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
4,5
0% de resíduo 20% de resíduo 40% de resíduo
Quantidade de resíduo (%)
Res
istê
ncia
méd
ia (M
Pa)
6% de cimento 8% de cimento 10% de cimento
Figura 56 – Resistência à compressão média dos corpos-de-prova feitos com tijolos
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
0% de resíduo 20% de resíduo 40% de resíduo
Quantidade de resíduo (%)
Res
istê
ncia
méd
ia (M
Pa)
6% de cimento 8% de cimento 10% de cimento
Figura 57 – Menor valor individual de resistência dos corpos-de-prova feitos com tijolos
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74
Na Tabela 22 são apresentados os valores médios de resistência dos corpos-de-prova
feitos com tijolos e o menor valor individual de cada traço.
Tabela 22- Resistência à compressão dos corpos-de-prova feitos com tijolos
Traço Média de resistência
(MPa)
Menor valor individual
(MPa)
Solo + 6% de cimento 1,60 1,00
Solo + 8% de cimento 2,31 1,58
Solo + 10% de cimento 2,69 2,01
Solo + 6% de cimento + 20% de resíduo 2,17 1,70
Solo + 8% de cimento + 20% de resíduo 2,76 2,14
Solo + 10% de cimento + 20% de resíduo 3,24 2,77
Solo + 6% de cimento + 40% de resíduo 3,23 2,50
Solo + 8% de cimento + 40% de resíduo 3,59 2,91
Solo + 10% de cimento + 40% de resíduo 4,11 3,32
unesp Departamento de Engenharia Civil
75
5.4.3- Análise estatística dos resultados obtidos para resistência dos cps de tijolo
Tabela 23- Desvio padrão, média e Coeficiente de Variação (C.V.) dos resultados de
resistência à compressão dos corpos-de-prova feitos com tijolos.
Traço Desvio Padrão Média (Mpa) C.V
Solo + 6% de cimento 0,280487013 1,602986386 17,50
Solo + 8% de cimento 0,324955784 2,31181379 14,06
Solo + 10% de cimento 0,293355318 2,694773825 10,89
Solo + 6% de cimento + 20% de resíduo 0,193559339 2,170399649 8,92
Solo + 8% de cimento + 20% de resíduo 0,284639872 2,765480896 10,29
Solo + 10% de cimento + 20% de resíduo 0,321985492 3,245498463 9,92
Solo + 6% de cimento + 40% de resíduo 0,397241941 3,232323232 12,29
Solo + 8% de cimento + 40% de resíduo 0,288052847 3,592446201 8,02
Solo + 10% de cimento + 40% de resíduo 0,344576992 4,110671937 8,38
De acordo com COSTA NETO (1998), o coeficiente de variação trata-se de uma análise
preliminar dos dados obtidos em um experimento que mede a variabilidade das
observações. O coeficiente de variação (CV) fornece a percentagem de variação dos
dados de uma amostra, vide equação:
100.. •⋅
=média
padrãodesvioVC
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76
Para que uma amostra seja aceitável o valor de CV não deve ser alto. Geralmente, se os
dados de uma amostra tem um CV igual ou maior a 25% a sua qualidade é considerada
duvidosa (COSTA NETO, 1998).
De acordo com os valores de CV calculados através dos dados do ensaio de resistência à
compressão dos corpos de prova feitos com tijolos observamos que todos os valores são
inferiores a 25%, portanto de qualidade aceitável.
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77
6- DISCUSSÃO
Foram realizados ensaios para se determinar a composição granulométrica do solo
natural e das composições com resíduo. Observa-se na Tabela 12 que a composição do
solo com 40% de resíduo, em relação à massa do solo, resultou numa distribuição
granulométrica bastante próxima daquela considerada ideal para a produção do solo-
cimento, com a seguinte distribuição: 14,4% de argila; 10,6% de silte; 52,1% de areia
fina; 20,7% de areia média; e 2,2% de areia grossa. Tem-se, então, 75% de areia e 25%
da fração silte mais argila. Portanto, quanto à distribuição granulométrica, os resultados
obtidos foram bastante positivos.
Com relação à umidade ótima obtida nos ensaios de compactação, observa-se que em
todas as composições analisadas houve uma pequena redução em função do incremento
dos resíduos. Nas composições com 6% de cimento, obteve-se umidade ótima de 13%
para o solo natural, 11,7% para o solo com 20% de resíduo e 11,1% para o solo com
40% de resíduo.
É interessante observar que a adição de cimento ao solo na produção do solo-cimento
normalmente tende a aumentar o valor da umidade ótima da mistura, o que de fato
aconteceu para o solo utilizado neste trabalho, havendo variação no valor da umidade
ótima de 12,9% (solo natural) para 13% (solo-cimento sem resíduo).
Levando-se em consideração que a adição de resíduos diminui o valor da umidade
ótima, na necessidade de se trabalhar com teores de cimento mais elevados, a adição dos
resíduos poderá conduzir a reduções mais significativas na umidade, com reflexos
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78
positivos nas outras propriedades, como limites de consistência e massa específica, que
estão diretamente relacionados com a qualidade do produto final.
Nota-se na Tabela 13 que a massa específica aparente seca máxima aumenta em função
do aumento da quantidade de resíduo e de cimento incorporados ao solo, variando de
18,8 kN/m3 para 19,5 kN/m3. Certamente, quanto mais pesado, mais compacto será o
material e isto terá influência positiva na resistência à compressão simples e na absorção
de umidade.
Com relação aos limites de consistência, comparando-se o solo natural com a mistura de
solo mais 40% de resíduo, nota-se na Tabela 15 que o valor do limite de liquidez
diminuiu de 27,7% para 22,5%. Já o limite de plasticidade diminuiu de 18,3% para
15,6%. Estes resultados são bastante positivos e poderão ser decisivos para a melhoria
da qualidade do produto final. Em particular, no caso de se trabalhar com solo-cimento
plástico, a redução do limite de liquidez indica que pode haver possibilidade de redução
da água de amassamento necessária à homogeneização desse material em betoneira e,
conseqüentemente, reduzindo também o fator água/cimento, o que é algo bastante
desejável.
Com relação ao ensaio de retração, observa-se na Tabela 17 que os valores diminuíram
consideravelmente com o acréscimo de resíduo. O ensaio realizado com solo natural
sem resíduo apresentou fissura central semelhante àquela observada na Figura 15 e
ultrapassou o limite recomendado pelo ensaio de 20 mm de retração, retraindo 24 mm.
As misturas com resíduo não apresentaram esta fissura, retraindo-se apenas nas
extremidades da caixa.
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79
A Tabela 18 apresenta os valores do grau de compactação. Na moldagem dos corpos-
de-prova cilíndricos houve pequena variação na umidade ótima de moldagem resultando
em valores pouco abaixo de 100% no grau de compactação. Nos tijolos, a quantidade de
material colocado na prensa foi calculada para grau de compactação de 95%, devido a
dificuldade de se realizar todo o curso na alavanca para 100% de compactação. Os
valores obtidos para os tijolos (Tabela 19) se aproximam de 95%. Esta pequena
imprecisão deve-se, provavelmente, a perdas de massa no processo e a pequenas
variações na umidade ótima de moldagem dos tijolos.
Foram realizados ensaios de resistência à compressão simples utilizando-se corpos-de-
prova cilíndricos e tijolos. No ensaio com corpos-de-prova cilíndricos, Tabela 21, os
resultados mostraram que houve aumento considerável da resistência à compressão
simples em função do aumento a quantidade de resíduo. Observa-se também que ocorre
acréscimo de resistência com o aumento do tempo de cura, fato que ficou evidente nas
Figuras 52 a 54.
Os valores obtidos revelaram que os corpos-de-prova com 10% de cimento e sem
resíduo (traço 3) tiveram resistência média semelhante à dos corpos-de-prova com 6%
de cimento e 20% de resíduo (traço 4), indicando haver possibilidade de redução no
consumo de cimento. Os corpos-de-prova moldados com 6% de cimento e 40% de
resíduo (traço 7) tiveram valores superiores de resistência, em todas as idades, quando
comparados aos corpos-de-prova com 10% de cimento e sem resíduo (traço 3).
Com relação aos tijolos, verificou-se que todos os traços atenderam a NBR-8492 quanto
à absorção, já que a norma especifica valor máximo de 20%. Nota-se decréscimos
consideráveis nos valores de absorção conforme se adiciona maiores quantidades de
resíduo. Quanto à resistência à compressão simples, os dois primeiros traços (solo + 6%
unesp Departamento de Engenharia Civil
80
de cimento e solo + 8% de cimento), conforme se observa na Tabela 22, não atenderam
às prescrições da NBR 8492. Esta norma prescreve um valor médio maior ou igual a 2,0
MPa aos sete dias e que no cálculo da média, apenas um dos valores individuais pode
ter resistência inferior a 2,0 MPa, desde que seja igual ou superior a 1,7 MPa. Observa-
se ainda na Tabela 22, que todos os corpos-de-prova com adição de resíduos atenderam
aos requisitos mínimos das normas brasileiras, mostrando ainda, a ocorrência de ganhos
consideráveis de resistência com o aumento no teor de resíduo.
Assim, a adição do resíduo propiciou melhores condições para o atendimento das
especificações de norma. Isto significa haver possibilidade real de redução na
quantidade de cimento necessária para estabilizar o material e, conseqüentemente,
reduzir o seu custo de produção, além de contribuir no sentido de se reduzir o volume
de material a ser descartado. E isto, certamente, terá maiores reflexos na economia das
cidades, pois reduzirá despesas com transporte e remoção dos entulhos lançados em
locais inadequados. Ademais, haverá redução também de despesas decorrentes de
problemas de saúde pública, pois muitas vezes os materiais descartados pelas
construções acabam sendo lançados em locais clandestinos, terrenos baldios, ruas de
pouca circulação localizadas nas periferias e até mesmo em locais próximos a córregos
e rios. Tudo isso conduz à formação de bolsões de lixo que, entre outras coisas,
provocam assoreamentos e entupimentos nas redes de água pluvial. Esses fatores
aliados à impermeabilização dos solos urbanos causam enchentes e prejuízos de toda
ordem, acúmulo de lixo e água, formando ambientes propícios à proliferação de insetos
e roedores transmissores de doenças.
Este assunto já deveria estar na pauta das administrações municipais, pois a partir de
julho de 2004, de acordo com a resolução 307 do CONAMA - Conselho Nacional do
unesp Departamento de Engenharia Civil
81
Meio Ambiente, as prefeituras estarão proibidas de receber os RCD em aterros
sanitários. Cada município, portanto, deverá possuir algum planejamento que vise o
gerenciamento das questões ligadas à destinação dos resíduos de construção.
Para finalizar, além de todas as vantagens técnicas e redução de custos diretos e
indiretos, não se pode deixar de discutir a enorme contribuição que o aproveitamento
dos resíduos de construção pode trazer para a preservação ambiental. Além das
vantagens econômicas, a fabricação dos tijolos prensados de solo-cimento não requer
nenhum tipo ou processo de cozimento, no qual se consomem grandes quantidades de
madeira ou de outros combustíveis, como é o caso dos tijolos de barro cozido,
produzidos em olarias e tijolos de oito furos produzidos em cerâmicas. Obviamente,
serão necessários estudos e gerenciamento que favoreçam a coleta dos resíduos e o
reaproveitamento dos entulhos. A exemplo da coleta seletiva, hoje praticada com o lixo
doméstico, alternativas precisam ser investigadas. O primeiro passo deve ser a
conscientização dos construtores e do pessoal que trabalha nas construções. Devem ser
incorporados processos de seleção, em vez de simplesmente acumular os entulhos em
algum espaço do canteiro, sem qualquer controle ou planejamento ou visualização de
seu valor e importância. Pode-se mesmo vislumbrar a fabricação de equipamentos
apropriados para coleta, seleção e tratamento dos resíduos, gerando emprego e renda
para os brasileiros, formando valores éticos e de respeito à natureza e valorizando este
rico material que pode ter uma destinação nobre.
unesp Departamento de Engenharia Civil
82
7- CONCLUSÕES
Em vista das discussões apresentadas e dos resultados obtidos, conclui-se:
- Os resíduos de argamassa de cimento são uma excelente alternativa para melhorar as
características dos solos, visando a sua aplicação na produção de tijolos de solo-
cimento;
- A adição dos resíduos possibilitou melhores condições para se produzir tijolos com
qualidade e pode significar redução no consumo de cimento;
- Os tijolos produzidos com a adição do resíduo de argamassa de cimento tiveram suas
propriedades mecânicas melhoradas e todos atenderam aos requisitos mínimos
estabelecidos nas normas brasileiras;
- A fabricação de tijolos de solo-cimento é uma prática ecologicamente correta, pois
dispensa o processo de cozimento, preservando o meio-ambiente.
- O aproveitamento dos resíduos pode contribuir no sentido de diminuir o enorme
volume de material que, após ser rejeitado pelas obras, acaba muitas vezes sendo
descartado de forma inadequada, prejudicando a natureza.
unesp Departamento de Engenharia Civil
83
PROPOSTAS PARA CONTINUIDADE DA PESQUISA
Este trabalho teve como significado o início de uma nova linha de pesquisa na Unesp
em Ilha Solteira, na qual sugere-se as seguintes propostas:
- Estudar o aproveitamento de outros tipos de resíduo, como concreto, materiais
cerâmicos, argamassas de revestimento, madeiras, plásticos, borrachas, etc,
incorporando-os em outras matrizes, como concreto para as mais diversas finalidades,
argamassas para assentamento e revestimento, solo cimento compactado para base em
pavimentos e outras possibilidades como o solo-cimento plástico para a confecção de
elementos de fundação moldados in loco;
- Investigar e caracterizar os resíduos de construção gerados nas cidades, propondo
alternativas para a sua aplicação de forma correta, visando minimizar os danos causados
ao meio ambiente pela sua disposição em locais inadequados;
- Realizar trabalhos de extensão voltados para a conscientização da população e dos
operários da construção civil, por meio de projetos e parcerias com empresas,
prefeituras e outras instituições de prestação de serviço, nos quais seja possível
visualizar as possibilidades reais de aproveitamento deste valioso material.
unesp Departamento de Engenharia Civil
84
8- REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
AGOPYAN, V. e JOHN, V. M. Reciclagem de resíduos da construção. Escola
Politécnica da Universidade de São Paulo. São Paulo-SP, 2001. 13p.
ALTHEMAM, D. Avaliação da durabilidade de concretos confeccionados com
entulho de construção civil. Relatório final de Iniciação Científica apresentado a
FAPESP. UNICAMP, Campinas, 2002, 102p.
ANDRADE FILHO, J. Reforço de solos com utilização de tubulões em solo-cimento.
Dissertação de Mestrado, EESC-USP, São Carlos, 1989, 190p.
ANGULO, S. C.; ZORDAN, S. E.; JOHM, V.M. Materiais reciclados e sua
aplicações. IV Seminário: Desenvolvimento Sustentável e a Reciclagem na Construção
civil. IBRACON-Instituto Brasileiro do Concreto. Comitê Técnico CT 206-Meio
Ambiente. Anais. Pp 43-56, São Paulo-SP, 2001.
unesp Departamento de Engenharia Civil
85
ANGULO, S. C. Variabilidade de agregados graúdos de resíduos de construção e
demolição reciclados. Dissertação (Mestrado) – Escola Politécnica, Universidade de
São Paulo. São Paulo-SP, 2000. 155p.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE CIMENTO PORTLAND - ABCP. Solo-cimento
na habitação popular. São Paulo-SP, 1987. ABCP, 2.a edição, EC-4, 14p.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE CIMENTO PORTLAND - ABCP. Dosagem das
misturas de solo-cimento: normas de dosagem e métodos de ensaio. São Paulo-SP,
1986. ABCP, ET-35, 51p.
BRITO FILHO, J. Cidades versus entulho. In: II Seminário do desenvolvimento
sustentável e a reciclagem na construção civil, São Paulo, 1999.p 56 - 67.
CEPED – CENTRO DE PESQUISAS E DESENVOLVIMENTO. Manual de
construção com solo-cimento. Camaçari-BA, 1984. 147p. CEPED/ABCP.
CONSTRUÇÃO. Do caos à solução. São Paulo: Pini. n. 2505, p. 4-7, fev. 1996.
COSTA NETO, P.L.O. Estatística. Edgard Blüncher Ltda, 2ª edição, 266p. 1998.
unesp Departamento de Engenharia Civil
86
FREIRE, W. J. Tratamento prévio do solo com aditivos químicos e seu efeito sobre
a qualidade do solo-cimento. Piracicaba-SP, 1976. Tese de Doutorado, ESALQ, USP,
142p.
GIACHETI, H.L., RÖHM, S.A.; NOGUEIRA, J.B.; e CINTRA, J.C.A. Propriedades
geotécnicas do sedimento cenozóico. São Paulo-SP, 1993. IN: Solos do Interior de São
Paulo, ABMS/SP, Cap.6, p.143-175.
GRIGOLI, A. S. Reciclagem de entulho em canteiro de obras-viabilidade
econômica. In: Congresso Brasileiro do Concreto, 43, 2001, Foz do Iguaçu. CDROM.
Foz do Iguaçu: Instituto Brasileiro do Concreto, 2001.
JARDIM, N. S. Lixo municipal: manual de gerenciamento integrado. São Paulo-SP,
1995. (publicação IPT 2163)
JOHN, V. M. Aproveitamento de resíduos como materiais de construção.
Reciclagem de entulho para produção de materiais de construção. p.28-45.
EDUFBA – Projeto entulho bom. Salvador-BA, 2001.
JOHN, V.M. Reciclagem de resíduos na construção civil – contribuição à
metodologia de pesquisa e desenvolvimento. Tese-Escola Politécnica, Universidade
de São Paulo. São Paulo-SP, 2000. 102p.
unesp Departamento de Engenharia Civil
87
JOHN, V.M. Panorâmica sobre a reciclagem de resíduos na construção civil. In: II
seminário – Desenvolvimento Sustentável e a Reciclagem na Construção Civil.
IBRACON-Instituto Brasileiro do Concreto. Comitê Técnico CT 206-Meio Ambiente.
Anais. São Paulo, 1999.
KASSAI, Y. Barriers to the reuse of construction by products and the use of
recycled aggregate in concrete in Japan. In: Use of recycled concrete aggregate.
DHIR, HENDERSON & LIMBACHIYA eds. Tomas Telford, 1998 p. 433-444
LEITE, M. B. Avaliação de propriedades mecânicas de concretos produzidos com
agregados reciclados de resíduos de construção e demolição. Tese de Doutorado,
UFRG, Porto Alegre, 2001, 270p.
LEVY, S. M. Reciclagem do entulho da construção civil, para utilização como
agregado para argamassas e concretos. Dissertação (Mestrado) – Escola Politécnica
da Universidade de São Paulo. São Paulo, 1997. 147p.
LIMA, F. B. & VIEIRA, G. L. Blocos de concreto produzidos com entulho da
construção civil. In: Congresso Brasileiro do Concreto, 43, 2001, Foz do Iguaçu.
CDROM. Foz do Iguaçu: Instituto Brasileiro do Concreto, 2001.
unesp Departamento de Engenharia Civil
88
LIMA, J. A. R. & SILVA, L. F. E. Utilização e normalização de resíduo de
construção reciclado no Brasil. In: Simpósio Internacional de qualidade Ambiental –
Gerenciamento de resíduos e Certificação ambiental. Anais. Porto Alegre: PUCRS,
1998. p.169-171.
OLIVEIRA, M. J. E. Materiais descartados pelas obras de construção civil: Estudo
dos resíduos de concreto para reciclagem. Rio Claro-SP, 2002. Tese de doutorado,
instituto de Geociências e Ciências Exatas – UNESP, 191p.
OLIVEIRA, M. J. E.; MATTOS, J. T.; ASSIS, C. S. Resíduos de concreto:
desenvolvimento sustentável. In: Congresso Brasileiro do Concreto, 44, 2002, Belo
horizonte. CDROM. Belo Horizonte: Instituto brasileiro do concreto, 2002.
OLIVEIRA, M.J.E.; ASSIS, C.S. Estudo de resíduo de concreto para reciclagem. .
In: Congresso Brasileiro do Concreto, 43, 2001, Foz do Iguaçu. CDROM. Foz do
Iguaçu: Instituto Brasileiro do Concreto, 2001.
PENG, Chun-Li; SCORPIO, D. E.; KIBERT, C. J. Strategies for successful
construction and demolition waste recycling operations. Construction Management
and Economics, n.15, p 49-58, 1997.
unesp Departamento de Engenharia Civil
89
PINTO, T.P. Metodologia para a gestão diferenciada de resíduos sólidos da
construção urbana. Tese (Doutorado) – Escola Politécnica, Universidade de São
Paulo. São Paulo, 1999. 189p.
PINTO, T. P. Utilização de resíduos de construção – Estudo em argamassas.
Dissertação de Mestrado, Escola de Engenharia de São Carlos – USP, 1986.
PORTLAND CEMENT ASSOCIATION – PCA. Soil-Cement Construction
handbook. Illinois, 1969. 42p.
RODRIGUES, R.A. A Influência do Esgoto Doméstico como Fluido de Saturação
no Colapso de Um Solo Arenoso. Ilha Solteira, 2003. Dissertação de Mestrado -
Faculdade de Engenharia de Ilha Solteira, Universidade Estadual Paulista, 115p.
SEGANTINI, A. A. S. Utilização de solo-cimento plástico em estacas escavadas com
trado mecânico em Ilha Solteira (SP). Tese de Doutorado, Unicamp, Campinas, 2000,
176p.
SEGANTINI, A.A.S & CARVALHO, D. Utilização de solo-cimento em fundações
para obras de pequeno porte. Campinas, SP. In: Congresso Brasileiro de Engenharia
Agrícola, 23, SBEA, 1994, 12p.
unesp Departamento de Engenharia Civil
90
SILVEIRA, A. Estabilização de solos com cimento. Notas de Aula, EESC-USP, São
Carlos, SP, 1966, 45p.
SOUSA, J. G. G. Contribuição ao estudo da relação entre propriedades e
proporcionamento de blocos de concreto – Aplicação ao uso de entulho como
agregado reciclado. Dissertação (Mestrado) – Departamento de Engenharia Civil e
Ambiental, Universidade de Brasília. Brasília, 2001. 124p.
TÉCHNE. Números do desperdício. Editora Pini, ed. 53 p. 30-33. São Paulo, 2001.
XAVIER, L. L & ROCHA, J. C. Diagnóstico do resíduo da construção civil – início
do caminho para o suo potencial do entulho. IV Seminário Desenvolvimento
Sustentável e a Reciclagem na Construção Civil: materiais reciclados e suas aplicações,
p. 57 – 63. São Paulo, 2001.
ZORDAN, S. E. A Utilização do entulho como agregado na confecção do concreto.
Dissertação de Mestrado, UNICAMP, Campinas, 1997, 140p.
unesp Departamento de Engenharia Civil
91
ANEXOS
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ANEXO 1:
Porosidade das amostras
Traço Porosidade (n) (%)
Solo + 6% de cimento 32,2
Solo + 8% de cimento 31,6
Solo + 10% de cimento 31,9
Solo + 6% de cimento + 20% de resíduo 28
Solo + 8% de cimento + 20% de resíduo 28,5
Solo + 10% de cimento + 20% de resíduo 28,4
Solo + 6% de cimento + 40% de resíduo 25,6
Solo + 8% de cimento + 40% de resíduo 26,3
Solo + 10% de cimento + 40% de resíduo 26,5
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ANEXO 2:
Índice de Vazios
Traço Índice de Vazios (e) (%)
Solo + 6% de cimento 45,7
Solo + 8% de cimento 46,2
Solo + 10% de cimento 46,9
Solo + 6% de cimento + 20% de resíduo 38,9
Solo + 8% de cimento + 20% de resíduo 39,8
Solo + 10% de cimento + 20% de resíduo 39,5
Solo + 6% de cimento + 40% de resíduo 34,4
Solo + 8% de cimento + 40% de resíduo 35,7
Solo + 10% de cimento + 40% de resíduo 36,1
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ANEXO 3:
Umidade de moldagem dos corpos-de-prova cilíndricos.
Traço Umidade de moldagem dos Cps cilíndricos (%)
7 dias 28 dias 56 dias 120 dias
1 12,9 13,5 13,5 13,1
2 12,6 13,4 13,5 13,2
3 12,6 13,6 13,5 13,0
4 11,9 12,3 12,6 12,0
5 11,6 11,9 12,2 11,6
6 11,4 12,0 12,1 11,5
7 11,2 11,8 11,6 11,0
8 11,0 11,7 11,5 11,1
9 11,2 11,7 11,5 11,5
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ANEXO 4:
Grau de saturação dos corpos-de-prova cilíndricos (%)
Traço Grau de saturação dos Cps cilíndricos (Sr) (%)
7 dias 28 dias 56 dias 120 dias
Solo + 6% de cimento 77,6 81,2 81,2 78,8
Solo + 8% de cimento 75,2 80,0 80,0 78,8
Solo + 10% de cimento 74,1 80,0 80,0 76,5
Solo + 6% de cimento + 20% de resíduo 81,3 84,1 84,1 82,0
Solo + 8% de cimento + 20% de resíduo 77,8 79,8 79,8 77,8
Solo + 10% de cimento + 20% de resíduo 77,6 81,7 81,7 78,3
Solo + 6% de cimento + 40% de resíduo 85,3 89,8 89,8 83,7
Solo + 8% de cimento + 40% de resíduo 81,0 86,1 86,1 81,7
Solo + 10% de cimento + 40% de resíduo 82,5 86,2 86,2 84,7
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ANEXO 5:
Umidade de moldagem dos corpos-de-prova feitos a partir dos tijolos (%)
Traço Umidade de moldagem dos Cps feitos de
tijolos (%)
Solo + 6% de cimento 12,8
Solo + 8% de cimento 12,9
Solo + 10% de cimento 12,9
Solo + 6% de cimento + 20% de resíduo 11,9
Solo + 8% de cimento + 20% de resíduo 11,7
Solo + 10% de cimento + 20% de resíduo 11,6
Solo + 6% de cimento + 40% de resíduo 11,4
Solo + 8% de cimento + 40% de resíduo 11,0
Solo + 10% de cimento + 40% de resíduo 11,3
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ANEXO 6:
Grau de saturação dos corpos-de-prova feitos a partir dos tijolos (%)
Traço Grau de saturação dos Cps feitos de tijolos
(Sr) (%)
Solo + 6% de cimento 77,0
Solo + 8% de cimento 77,2
Solo + 10% de cimento 76,2
Solo + 6% de cimento + 20% de resíduo 81,4
Solo + 8% de cimento + 20% de resíduo 78,5
Solo + 10% de cimento + 20% de resíduo 79,0
Solo + 6% de cimento + 40% de resíduo 86,8
Solo + 8% de cimento + 40% de resíduo 81,0
Solo + 10% de cimento + 40% de resíduo 83,3