Cleber Cunha Marins
Avaliação da retração em argamassas produzidas com agregados reciclados de RCD
Feira de Santana 2008
UNIVERSIDADE ESTADUAL DE FEIRA DE SANTANA DEPARTAMENTO DE TECNOLOGIA
CURSO DE ENGENHARIA CIVIL
ii
Cleber Cunha Marins
Avaliação da retração em argamassas produzidas com agregados reciclados de RCD
Trabalho Final de Curso apresentado ao Curso de
Engenharia Civil da Universidade Estadual de
Feira de Santana para a obtenção do Título de
Bacharel em Engenharia Civil.
Orientadora: Profª. Drª. Mônica Batista Leite Lima Co-orientador: Prof. Dr. Paulo Roberto Lopes Lima
Feira de Santana 2008
UNIVERSIDADE ESTADUAL DE FEIRA DE SANTANA DEPARTAMENTO DE TECNOLOGIA
CURSO DE ENGENHARIA CIVIL
iii
Este Trabalho Final de Curso foi apresentado como avaliação final da Disciplina Projeto Final
II e julgado adequado para cumprimento de parte dos requisitos para obtenção do título de
Engenheiro Civil e aprovado em sua forma final pela Banca Examinadora.
__________________________________________
Profª. Mônica Batista Leite Lima (UEFS)
Drª. pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul
Orientadora
_______________________________________
Profº. Paulo Roberto Lopes Lima (UEFS)
Dr. pela Universidade Federal do Rio de Janeiro
Co-orientador
______________________________________
Profº. Washington Almeida Moura (UEFS)
Dr. pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul
Feira de Santana, 11 de Abril de 2008.
UNIVERSIDADE ESTADUAL DE FEIRA DE SANTANA DEPARTAMENTO DE TECNOLOGIA
CURSO DE ENGENHARIA CIVIL
iv
Dedico este trabalho a meu pai (em memória), a
minha mãe e a minha irmã que sempre me
apoiaram em todos os momentos.
v
AGRADECIMENTOS A minha conquista é a conquista de todos aqueles que contribuíram de alguma forma
para minha formação.
Em primeiro lugar agradeço a Deus por me proporcionar uma mente saudável para
pensar e assimilar conhecimentos.
Muitas pessoas me ajudaram significativamente para realização e desenvolvimento
deste trabalho, sendo assim devo a todas elas os meus agradecimentos.
A todos da minha família que acreditaram nos meus ideais.
As minhas tias Deise, Dorian, Delma, Denísia e Dinorah pelo incentivo.
A minha mãe Dilma Marins e a minha irmã Jamile Marins pelo incentivo e apoio.
A Professora-Doutora Mônica Leite pela excelente orientação e disposição durante
todo o projeto.
Aos Professores-Doutores Paulo Roberto Lima pela co-orientação e apoio e
Washington Almeida Moura pela cooperação.
Ao Professor-Doutor Jardel Pereira pela cooperação e pelas informações repassadas.
A Professora Eufrosina de Azevêdo pelo incentivo e apoio.
Aos funcionários do Laboratório de Tecnologia (LABOTEC) da UEFS que sempre me
acolheram muito bem.
Aos meus colegas e amigos do curso de Engenharia Civil da Universidade Estadual de
Feira de Santana pelo apoio e incentivo, em especial aos meus amigos Marçalo Scarante,
Manoela Santa Rosa, Martina Rodrigues, João Vianey, Micheline Gonçalves, Isabella Nunes,
Analice Costa,Valmara Sandes, Karine de Paula e Fabiane.
A todos que contribuíram de alguma forma para a realização deste trabalho.
vi
RESUMO
Sinais evidentes de fissuração em argamassas convencionais em diversas edificações
brasileiras convergiram para o estudo de um fenômeno conhecido como retração. Alguns
danos patológicos em argamassas de revestimento e assentamento como descolamento,
fissuração e problemas ligados a umidade ocorrem com freqüência numa grande parcela das
edificações no Brasil, talvez por falta de manutenção ou uso inadequado dos procedimentos
técnicos. Muitos estudos realizados identificaram a retração como o principal causador de
fissuração e descolamento em argamassas. Este trabalho se propôs a avaliar a retração em
argamassas produzidas com agregados miúdos reciclados provenientes de RCD. Foram
avaliados dois traços de argamassa (1:3 e 1:6) e dois teores de substituição do agregado miúdo
natural por agregado reciclado (50 e 100%). As argamassas foram avaliadas quanto a
resistência à compressão e quanto às suas propriedades físicas (massa específica, absorção de
água e índice de vazios). A retração por secagem foi avaliada em placas de argamassa de
(150x500x10) mm. Após 28 dias de cura, as placas foram submetidas à secagem em ambiente
de laboratório, com temperatura e umidade controladas. Os resultados apontam que as
argamassas com 100% de agregado miúdo reciclado apresentaram maiores resistências à
compressão para ambos os traços. A absorção de água e índice de vazios aumentaram a
medida que aumentou o teor de substituição por agregado miúdo reciclado. O uso de agregado
miúdo reciclado faz reduzir a massa específica das argamassas, em função da sua constituição
e porosidade. As argamassas com agregados miúdos reciclados de RCD apresentaram maior
retração, o que se explica pela maior retenção de água nos poros do agregado reciclado. Foi
verificado que a perda de massa é diretamente proporcional a retração das argamassas.
Palavras-chaves: retração por secagem, argamassas, agregados reciclados
vii
ABSTRACT
The presence of cracking, spalling and moisture problems in ordinary mortars is a serious
problem in many Brazilian buildings. These pathological damages can be due to the lack of
maintenance or the inappropriate application of technical procedures. According to some
studies, the main factor of the cracking and chipping in mortars is the shrinkage. This work
evaluated the shrinkage mechanism in mortars made with recycled fine aggregates derived
from residues of civil construction. It had been evaluated two ratios of the mortar, 1:3 and 1:6,
and two contents of recycled aggregates, 50 and 100%, that replaced the natural fine
aggregates. Compressive strength and physical properties like density, water absorption and
void ratio had been analyzed in the mortars. Tests have been carried out to evaluate the drying
shrinkage in mortar plates of size about 150mm x 500 mm x 10 mm. After 28 days of cure,
the plates were dried in the laboratory and the temperature and the moisture were controlled.
The results shows that the compressive strength of mortars with 100 % of recycled fine
aggregates were higher than the mortars with the content of 50% in both ratios. The water
absorption and the void ration increased with the increase of the content of recycled fine
aggregate. The use of this material provides the reduction of the mortars density according to
its constitution and porosity. The mortars made with recycled fine aggregates derived from
residues of civil construction indicated higher shrinkage in comparison with the conventional
mortars. This fact can be explained by the higher water retention in the pores of the recycled
aggregate. It was checked that the loss of mass is proportional to the shrinkage of the mortars.
Key-words: drying shrinkage, mortars, recycled aggregates.
viii
SUMÁRIO LISTA DE FIGURAS.......................................................................................................... ix LISTA DE TABELAS.........................................................................................................x 1 INTRODUÇÃO.........................................................................................................1 1.1 OBJETIVOS .......................................................................................................4 1.2 ESTRUTURA DO TRABALHO ............................................................................4
2 ARGAMASSA COM AGREGADOS RECICLADOS DE RCD ...............................5 2.1 RESÍDUOS DE CONSTRUÇÃO E DEMOLIÇÃO..............................................5 2.1.1 Geração e Composição do RCD ......................................................6 2.1.2 Propriedades do Agregado Miúdo Reciclado.................................8 2.1.2.1 Granulometria..................................................................................8 2.1.2.2 Massa específica e massa unitária ............................................11 2.1.2.3 Absorção de água .......................................................................12 2.1.2.4 Coeficiente de inchamento e umidade crítica ......................13 2.1.2.5 Material Pulverulento....................................................................14
2.2 PROPRIEDADES DAS ARGAMASSAS COM AGREGADOS RECICLADOS DE RCD......................................................................................................................14 2.2.1 Trabalhabilidade ...............................................................................15 2.2.2 Propriedades mecânicas .................................................................16 2.2.3 Retração por secagem.....................................................................18 2.2.4 Durabilidade ......................................................................................20
2.2.5 Aplicações das argamassas com agregados reciclados de RCD.....................................................................................................................2
2 3 PROGRAMA EXPERIMENTAL ...............................................................................24 3.1 CARACTERIZAÇÃO GRAVIMÉTRICA DO RCD..........................................24 3.2 MATERIAIS UTILIZADOS .................................................................................25 3.2.1 Cimento..............................................................................................25 3.2.2 Agregados miúdos............................................................................26
3.3 PRODUÇÃO DAS ARGAMASSAS................................................................29 3.4 PROPRIEDADES AVALIADAS........................................................................31
4 APRESENTAÇÃO E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS ..........................................34 4.1 ENSAIO DE RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO AXIAL.....................................34 4.2 ENSAIO DE ABSORÇÃO DE ÁGUA, ÍNDICE DE VAZIOS E MASSA ESPECÍFICA ...............................................................................................................35 4.3 RETRAÇÃO POR SECAGEM EM PLACAS DE ARGAMASSA.....................39
5 CONCLUSÃO........................................................................................................45 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS..................................................................................47
ix
LISTA DE FIGURAS
Figura 1. Curva Granulométrica dos agregados miúdos naturais e agregados miúdos reciclados (LEITE, 2001)............................................................10 Figura 2. Comparação granulométrica das areias: ANGULO (1998)..........11 Figura 3. Curvas de inchamento dos agregados miúdos reciclados (Fonte: ÂNGULO, 1998)............................................................................................................13 Figura 4. Composição gravimétrica do RCD...................................................24 Figura 5. Equipamentos utilizados para o beneficiamento do RCD: (a) Britador de mandíbulas; (b) Peneirador .................................................................25 Figura 6. Curvas granulométricas do AMN1, AMN2, da mistura (agregado miúdo natural) e do agregado miúdo reciclado.................................................28 Figura 7. Gráfico da Taxa de Absorção x Log do Tempo para o agregado miúdo reciclado..........................................................................................................29 Figura 8. Índice de consistência.........................................................................30 Figura 9. Ruptura de corpo-de-prova – ensaio de compressão axial aos 28 dias de idade ..............................................................................................................31 Figura 10. Procedimentos para realização dos ensaios de absorção de água, índice de vazios e massa específica: (a) Secagem em estufa; (b)Pesagem da amostra seca; (c) e (d) Pesagem em balança hidrostática; (e) Pesagem da amostra saturada superfície seca. ............................................32 Figura 11. Ensaio de determinação da retração por secagem em placas: (a) verificação da perda de massa; (b) determinação da variação do comprimento da placa.............................................................................................33 Figura 12. Relação entre a resistência à compressão axial da argamassa reciclada e a resistência à compressão axial da argamassa de referência ..34 Figura 13. Resultados de absorção das argamassas .......................................36 Figura 14. Resultados de índice de vazios das argamassas............................37 Figura 15. Resultados de massa específica da amostra seca das argamassas…………...................................................................................................38 Figura 16. Comportamento da massa específica real X índice de vazios das argamassas..................................................................................................................38 Figura 17. Variação de massa das argamassas (traço 1:3) ............................40 Figura 18. Variação de massa das argamassas (traço 1:6) ............................40 Figura 19. Variação dimensional das argamassas (traço 1:3)........................41 Figura 20. Variação dimensional das argamassas (traço 1:6)........................41 Figura 21. Relação entre a perda de massa e a retração por secagem das argamassas (traço 1:3) ..............................................................................................43 Figura 22. Relação entre a perda de massa e a retração por secagem das argamassas (traço 1:6) ..............................................................................................43
x
LISTA DE TABELAS Tabela 1 Fontes e causas de ocorrência de resíduos de construção (GALIVAN; BERNOLD, 1994 modificado, citados por ANGULO, 2000) .................7 Tabela 2 Contribuições individuais das fontes geradoras de RCD (Fonte: ÂNGULO, 2000)..............................................................................................................7 Tabela 3 Composição média do RCD em duas cidades do Brasil (Fonte: CARNEIRO et al, 2001)..................................................................................................8 Tabela 4 Composição granulométrica do agregado miúdo reciclado (Fonte: LEITE, 2001) ........................................................................................................9 Tabela 5 Massa específica de agregado reciclado (HANSEN, 1992, citado por LIMA, 1999)............................................................................................................11 Tabela 6 Absorção de água de reciclado miúdo de diferentes composições (HAMASSAKI, 1997 citado por LIMA, 1999) ....................................12 Tabela 7 Resultados da caracterização de argamassas no estado endurecido aos 28 dias de idade (MIRANDA E SELMO, 2003) ............................17 Tabela 8 Resultados dos ensaios de resistência à compressão, absorção e porosidade (LIMA et al, 2007)...................................................................................17 Tabela 9 Características do Cimento CP-V-ARI ..............................................26 Tabela 10 Caracterização das propriedades físicas do agregado miúdo natural e reciclado.....................................................................................................27 Tabela 11 Composições para produção das argamassas .............................30 Tabela 12 Consumos de material por m³ de argamassa e resultados de consistência para determinação da quantidade de água final por mistura .31 Tabela 13 Resultados de resistência à compressão axial das argamassas..34 Tabela 14 Resultados de absorção, índice de vazios e massa específica das argamassas ………………………………………………………………………………..35 Tabela 15 Resultados de retração por secagem e perda de massa em placas de argamassa ................................................................................................39
1
1 INTRODUÇÃO
A cada ano, a quantidade de construções aumenta cada vez mais devido ao aumento
populacional, principalmente nos grandes centros urbanos. O mais preocupante é saber que,
em muitas cidades do Brasil, esse crescimento se dá de forma desordenada, pois a maioria da
população constrói as suas habitações em locais impróprios, em áreas distantes do centro da
cidade, ou em áreas invadidas, à beira de encostas. Algumas habitações se apresentam quase
sempre sem revestimentos internos e/ou externos conferindo-lhes uma aparência muito ruim.
O revestimento em argamassa contribui enormemente para evitar infiltrações nas
paredes, além de fornecer um aspecto estético muito melhor e prevenir doenças causadas por
insetos e ácaros que se alojam nas frestas da alvenaria sem revestimento (CARNEIRO et al,
2001). Contudo, para a população de baixa renda, a estética não é a maior preocupação,
apesar da possibilidade de ocorrência de problemas de saúde, conseqüentes da não utilização
do revestimento nas suas habitações, as condições econômicas não permitem que a população
possa ter uma qualidade mínima nas suas habitações.
A redução do custo da argamassa pode resultar em melhorias da condição de vida da
população. Uma das possibilidades é a utilização do agregado miúdo reciclado de resíduo de
construção e demolição (RCD) para produzir argamassa reciclada, que certamente contribuirá
significativamente para a redução dos impactos gerados pela disposição incorreta do RCD no
ambiente urbano (CARNEIRO et al, 2000). Além disso, os aterros, que estão cada vez mais
sobrecarregados desses materiais, o que desencadeia na busca de novas áreas para a
disposição de RCD, poderão ser fonte de matéria-prima alternativa para a construção, o que
tem como conseqüência a redução da exploração da matéria-prima convencional encontrada
na natureza e a redução do custo das edificações.
O agregado reciclado utilizado para produção de argamassas de revestimento tem sua
importância como uma alternativa para atender a demanda por revestimentos, além de
solucionar o problema de destinação do Resíduo de Construção e Demolição (RCD).
Muitas cidades têm tido prejuízos com o excesso de Resíduos de Construção e
Demolição gerados pela construção civil (MIRANDA, 2000). Parte dos resíduos gerados é
depositado irregularmente na malha urbana, causando problemas ambientais como, por
exemplo, a obstrução de vias e cursos d’água (LIMA, 1999). As conseqüências são enchentes,
poluição visual, escassez de aterros e falta de matéria-prima como causa de desperdício e falta
de consciência do setor (MIRANDA, 2000).
2
O RCD gerado não era objeto de grande preocupação para os órgãos governamentais,
porém a quantidade desse material vem aumentando assustadoramente. Atualmente, as
autoridades municipais gastam parte dos seus recursos com remoções de materiais
descartados clandestinamente que são depositados em locais impróprios (MIRANDA, 2000).
Algumas leis, a exemplo da Resolução do CONAMA nº. 307 (CONAMA, 2002)
obrigam as administrações a implantarem um modelo chamado de Gestão Diferenciada para o
RCD. Há uma necessidade de diagnosticar, além das proporções da geração do RCD, as
características do resíduo, e assim elaborar planos de Gestão Diferenciada, incluindo o seu
reaproveitamento como matéria-prima na construção civil, por exemplo (PINTO, 2001, citado
por LEITE, 2001; CORREIA E LIMA, 2005).
Em grandes centros urbanos, a exemplo de São Paulo, a obtenção de jazidas minerais,
como da areia natural, é cada vez mais difícil. Além disso, o transporte desses materiais
aponta distâncias superiores a 100 km, devido ao esgotamento de reservas mais próximas
(JOHN, 2001).
Em Feira de Santana, as areias utilizadas são obtidas em regiões mais afastadas como
Alagoinhas situada à cerca de 100km de distância.
Esses fatores caracterizam a necessidade de ações que garantam a sustentabilidade da
cadeia da construção civil (ALTHEMAN, 2002). Daí a importância de beneficiar o RCD para
utilização como agregado reciclado, tanto graúdo como miúdo, em misturas para produção de
argamassas e concretos. A reciclagem de RCD na confecção de argamassa tem a sua
utilização mais freqüente em canteiros de obra. Segundo Levy (1997), diversas construtoras
em atividade no país passaram a utilizar argamassas produzidas com agregado reciclado em
substituição às adições e aos agregados convencionais. Dessa forma, as perdas de materiais
antes consideradas no processo construtivo, como pedaços de cerâmicas, tijolos, argamassas,
concretos endurecidos e rochas passaram a ser reciclados. Adotando-se essa política de
desenvolvimento sustentável, a utilização de agregados reciclados, como material alternativo,
aliada a grande necessidade da aplicação de revestimentos, nas habitações para população de
baixa renda, conduzirá à viabilidade para produção de argamassas recicladas.
A utilização de agregado miúdo reciclado para produção de argamassa de revestimento
e assentamento deve levar em consideração a segurança do usuário e a qualidade do produto
para que ocorra uma boa aceitação do agregado reciclado no mercado. Mas para que isso
ocorra é necessário avaliar o desempenho dessas argamassas.
Uma das grandes dificuldades encontradas para o uso dos agregados miúdos
reciclados é a marcante heterogeneidade do resíduo. Além disso, no processo de
3
beneficiamento dos agregados reciclados, a parcela compreendida pelas partículas finas pode
contribuir significativamente para uma maior retração das argamassas produzidas com esse
material, o que pode acarretar o aparecimento de fissuras nos revestimentos executados com
esses materiais. Miranda (2000) aponta que o fenômeno de retração em argamassas recicladas
pode sofrer a influência do teor de finos < 75µm, mas que é necessário estudar o
comportamento desse material.
Segundo Verçosa (1991), as retrações ocorrem quando a argamassa seca muito
rapidamente. Isso é muito comum em paredes com incidência constante dos raios solares.
Manter o reboco sob cura durante três dias colabora para que a resistência seja alcançada
antes que o reboco seja submetido à ação intensa das tensões da secagem.
De acordo com VEDACIT (2007), as fissuras podem se formar por uma série de
fatores, os mais comuns são:
- retração das argamassas devido à dosagem inadequada;
- ausência de cura, principalmente na ocorrência de vento e calor excessivo;
- emprego de areia inadequada e ou contaminada, tempo insuficiente de hidratação da
cal eventualmente utilizada, etc.
- má aderência do revestimento à estrutura;
- falta de juntas de dilatação ou movimentação que absorvam a deformabilidade da
estrutura;
- recalques de fundação.
Verçosa (1991) diz que as fissuras podem ser geradas por diversos fatores, dentre eles:
- Erro no dimensionamento na fase de projeto;
- Excesso de sobrecarga na edificação, assim com má distribuição da sobrecarga;
- Movimentação da estrutura por variação témica e variação no teor de umidade;
- Retração hidráulica, etc.
Verçosa (1991) ainda revela que as retrações são mais pronunciados nos rebocos
quando o traço apresenta um maior consumo de cimento.
Este autor revela que a argamassa pode apresentar, além da fissura, também
descolamento. Esse dano é caracterizado quando o reboco se solta da parede e a causa disso
está associada a argamassas com consumo de cimentos muito baixo, não permitindo que as
argamassas tenham uma boa adesão. A solução mais adequada é refazer todo o reboco.
Se a argamassa apresentar alto consumo de cimento, o descolamento estará associado
à retração por secagem, pois a retração poderá ser mais intensa que a ancoragem, levando ao
descolamento deste revestimento. Esse problema já é identificado nas primeiras idades e as
4
lesões geralmente aparecem em áreas limitadas e às vezes em áreas muito pequenas. A
solução é remover e refazer o reboco (Verçosa, 1991).
Baseado nas informações apresentadas, esse estudo se propõe avaliar a retração por
secagem em argamassas produzidas com agregados reciclados de Resíduos de Construção e
Demolição, de forma a contribuir com a ampliação do conhecimento nessa área.
1.1 OBJETIVOS
O objetivo geral desse trabalho é avaliar o fenômeno da retração em argamassas
produzidas com agregados miúdos reciclados de RCD.
Os objetivos específicos são:
- avaliar diferentes teores de substituição de agregado miúdo natural por agregado
reciclado, sobre as propriedades das argamassas;
- avaliar a resistência à compressão e propriedades físicas (massa específica, absorção
de água e índice de vazios) das argamassas produzidas;
- avaliar a variação de massa e variação da dimensão em placas de argamassa.
1.2 ESTRUTURA DO TRABALHO
Cinco capítulos organizam este Trabalho Final de Curso.
O capítulo 1 apresenta a introdução, a justificativa e os objetivos: geral e específicos
para o desenvolvimento desse trabalho.
O segundo capítulo apresenta a definição de Resíduos de Construção e Demolição,
assim como sua geração e composição, além da caracterização das propriedades do agregado
miúdo reciclado. Também neste capítulo são apresentadas as propriedades da argamassa
reciclada, focando no estudo da retração em materiais cimentícios, assim como suas
aplicações.
No terceiro capítulo foi apresentado o programa experimental para avaliação das
propriedades dos agregados miúdos reciclados e para a avaliação da retração em argamassas
recicladas.
O quarto capítulo compreende a apresentação e discussão dos resultados.
O quinto capítulo é destinado à conclusão do estudo do fenômeno de retração das
argamassas produzidas com agregados reciclados de RCD.
5
2 ARGAMASSA COM AGREGADOS RECICLADOS DE RCD
2.1 RESÍDUOS DE CONSTRUÇÃO E DEMOLIÇÃO
Resíduo de Construção e Demolição, segundo LEVY (1999), é definido como a
parcela mineral dos resíduos provenientes das atividades de construção e demolição. Portanto,
pode-se dizer que Resíduos de Construção e Demolição correspondem aos materiais gerados
em obras de construção e em obras de reformas, para as quais há freqüentes serviços de
demolição, e que correspondem aos materiais inertes compostos por concreto, alvenaria,
cerâmica e rochas.
“Resíduo de Construção e Demolição é um termo utilizado para designar as sobras de
materiais e minerais oriundos do processo construtivo de obras novas ou de reformas e
demolições” (MIRANDA, 2000, p.1).
De acordo com Ruch et al. (1997, citado por MIRANDA, 2000), o resíduo de
construção e demolição pode ser dividido em três tipos de frações:
a) a fração reutilizada: fração correspondente aos elementos de construção que podem
ser transformados diretamente em sua forma original e usados em sua função original.
Exemplos: janelas, grades de sacadas, etc.;
b) a fração reciclada: fração correspondente a materiais que não retêm nem a sua
forma nem a sua função original. Exemplo: componentes minerais (conglomerados de
cimentos e agregados minerais);
c) a fração descartada: fração correspondente a componentes indesejados na
reciclagem dentro do canteiro de obras. Exemplo: aço, gesso, plásticos, madeiras e outros que
possam inviabilizar a reciclagem.
De acordo com a Resolução CONAMA nº 307 (CONAMA, 2002), resíduos da
construção civil são os provenientes de construções, reformas, reparos e demolições de obras
de construção civil, e os resultantes da preparação e da escavação de terrenos, tais como:
tijolos, blocos cerâmicos, concreto em geral, solos, rochas, metais, resinas, colas, tintas,
madeiras e compensados, forros, argamassa, gesso, telhas, pavimento asfáltico, vidros,
plásticos, tubulações, fiação elétrica etc., comumente chamados de entulhos de obras, caliça
ou metralha. Esta resolução ainda classifica os resíduos em várias classes, sendo que a Classe
A corresponde os resíduos reutilizáveis ou recicláveis como agregados, tais como: de
processo de fabricação e/ou demolição de peças pré-moldadas em concreto (blocos, tubos,
6
meios-fios etc.) produzidas nos canteiros de obras; de construção, demolição, reformas e
reparos de edificações: componentes cerâmicos (tijolos, blocos, telhas, placas de revestimento
etc.), argamassa e concreto.
Neste trabalho adotou-se a definição apresentada por Levy (1999), pois os materiais
utilizados para produção de agregado miúdo reciclado (AMR) foram de origem mineral e que
correspondem aos materiais descartados pelos canteiros como resíduos de construção e
demolição e que compreendem materiais inertes que são: resíduos de concretos, argamassas,
cerâmicas e rochas.
2.1.1 Geração e Composição do RCD
A ineficácia e ineficiência de políticas ambientais para gestão do RCD é uma realidade
na maioria dos municípios brasileiros. Geralmente, os pequenos volumes, gerados pela
atividade informal de reformas e construções de pequeno porte, são depositados em terrenos
baldios, logradouros públicos, passeios, encostas, dentre outros locais, de forma clandestina e
indiscriminada. Os volumes maiores são vendidos como matéria-prima para aterros, através
de agentes terceirizados, que muitas vezes depositam todo esse material em bota-foras, em
pedreiras desativadas e em terrenos afastados dos centros urbanos (CORREIA E LIMA,
2005).
Nas obras e em muitas outras atividades construtivas, os resíduos se originam de
perdas de materiais nos canteiros. De acordo com Pinto (1999, citado por ANGULO, 2000), o
resíduo gerado na obra representa cerca de 50% da toda a massa de material desperdiçado,
enquanto Souza et al. (1999, citados por ANGULO, 2000) afirmam que esses valores são da
ordem de 20 a 30%.
A Tabela 1, apresentada no trabalho de ANGULO (2000), mostra que a construção
artesanal, predominante na construção civil no Brasil, contribui para existência de perdas
consideráveis de materiais e de mão-de-obra.
7
Tabela 1 Fontes e causas de ocorrência de resíduos de construção (GALIVAN; BERNOLD, 1994 modificado, citados por ANGULO, 2000) Fonte Causa
Projeto - Erro nos contratos. - Contratos incompletos. - Modificações de projeto.
Intervenção - Ordem errada, ausência ou excesso de ordens. - Erros no fornecimento.
Manipulação de materiais
- Danos durante o transporte. - Estoque inapropriado.
Operação
- Erros do operário. - Mau funcionamento do equipamento. - Ambiente impróprio. - Dano causado por trabalhos anteriores e posteriores. - Uso de materiais incorretos em substituições. - Sobras de cortes. - Sobra de dosagens. - Resíduos do processo de aplicação.
Outros - Vandalismo e roubo - Falta de controle de materiais e de gerenciamento de resíduos.
O percentual de contribuições individuais de cada tipo de origem dos resíduos é
variável em diversos países (ANGULO, 2000), conforme dados da Tabela 2. Mas, de um
modo geral o percentual de resíduo gerado é bastante significativo em qualquer localidade.
Tabela 2 Contribuições individuais das fontes geradoras de RCD (Fonte: ÂNGULO, 2000)
País RCD
(ton/ano)
Resíduos de construção (ton/ano)
Resíduos de demolição (ton/ano)
% de resíduo de construção
no RCD
% de resíduo de demolição no RCD
Ano
Países baixos ³ 14 milhões 1996 Inglaterra 5 70 milhões 1997 Alemanha 7 32,6 milhões 10 milhões 22,6 milhões 31 69 1994
Estados Unidos 4 31,5 milhões 10,5 milhões 21 milhões 33 66 1994/1997 Brasil 2 70 milhões 35 milhões 35 milhões 30-50 50-70 1999 Japão 7 99 milhões 52 milhões 47 milhões 52 48 1993 França 6 25 milhões 1994
Europa Ocidental 1 215 milhões 175 milhões 19 81 Previsão 2000 1PERA (1996); HENDRICKS (1993) citado por QUEBAUD; BUYLE-BODIN (1999) 2PINTO (1999); ZORDAN (1997); JOHN (2000) 3BOSSINK; BROUWERS (1996) 4PENG et al (1997) 5CRAIGHILL;POWELL (1997) 6GIRARDOT (1994) citado por QUEBAUD; BUYLE-BODIN (1999) 7LAURITZEN (1994)
As atividades realizadas em novas construções podem diferenciar-se bastante daquelas
existentes em reformas, manutenções e demolições. E por isso observam-se variações nas
composições percentuais do RCD quando se trata de uma obra nova ou de uma simples
reforma. Porém, os resíduos de reformas e manutenção são bastante semelhantes aos resíduos
de demolição (ANGULO, 2000). Com isso, fica fácil perceber que mesmo se tratando de um
mesmo local ou uma região, os resíduos podem apresentar variações na sua composição.
8
Além disso, imagina-se o quanto pode ser grande a variedade de materiais que compõem o
resíduo, pois as composições percentuais de cada fase integrante podem variar, ainda mais
quando se tratar de regiões diferentes. No Brasil, essa variabilidade pode ser concluída, na
análise das composições médias em duas cidades distintas, conforme apresentado na Tabela 3.
Tabela 3 Composição média do RCD em duas cidades do Brasil (Fonte: CARNEIRO et al, 2001)
Composição São Paulo¹ Salvador² Concreto e argamassa 33% 53% Materiais cerâmicos 3% 14%
Solos e areia 82% 22% Rochas - 5% Outros 3% 6%
A variação dos componentes do RCD, que ocorre tanto em novas construções como
também em reformas e manutenções, sofre influência do cronograma de execução de
serviços, o que faz variar em cada fase do cronograma a quantidade de materiais e índices de
perdas. Além disso, as diferentes técnicas aplicadas na construção podem contribuir para
aumentar ainda mais essa variação (ANGULO, 2000).
2.1.2 Propriedades do Agregado Miúdo Reciclado
O agregado miúdo reciclado corresponde às partículas inertes provenientes do
processo de cominuição dos RCD e com dimensões iguais ou inferiores a 4,8 mm.
Segundo Mesbah (1999), os agregados reciclados de concreto geralmente apresentam
formas irregulares e são compostos por pasta de cimento e o agregado natural, recoberto pela
pasta de cimento, da qual advém uma grande quantidade de finos.
A seguir serão apresentadas algumas características dos agregados obtidos a partir da
reciclagem do RCD.
2.1.2.1 Granulometria
Granulometria ou composição granulométrica pode ser definida como uma
distribuição dos tamanhos das partículas que compõem uma determinada amostra de
agregado. Já, NEVILLE (1982) utiliza a definição análise granulométrica cujo conceito é a
simples operação de separar uma amostra do agregado em frações, cada uma correspondendo
9
a um mesmo tamanho de partículas. ”Na prática, cada fração contém partículas entre limites
específicos, que são as aberturas de peneiras padrão para ensaio.” (NEVILLE, 1982, pág.
155). O módulo de finura não define a granulometria do agregado mais é muito utilizado para
determinar pequenas variações na composição de agregados de uma mesma procedência,
ajudando no controle periódico desses materiais. Segundo LEITE (2001), quanto maior for o
módulo de finura do agregado, maior será o tamanho de suas partículas, o que implica na
diminuição da superfície específica e, conseqüentemente, na diminuição da quantidade de
pasta necessária para lubrificar os grãos. Além disso, no estudo realizado pela autora, os
agregados miúdos reciclados apresentaram módulo de finura muito próximo ao dos agregados
convencionais, como pode ser observado na Tabela 4.
Entretanto, o módulo de finura sendo maior levará a diminuição da quantidade de
pasta que, consequentemente, irá influenciar nas resistências mecânicas das argamassas
recicladas. Parte da resistência total da peça será tranferida para os agregados miúdos
reciclados de RCD, os quais possuem resistências baixas em relação aos agregados
convencionais.
Tabela 4 Composição granulométrica do agregado miúdo reciclado (Fonte: LEITE, 2001)
A granulometria dos agregados reciclados depende do tipo de resíduo processado, das
características dos britadores e do sistema de peneiramento empregados na usina. Em geral, os
agregados reciclados apresentam curvas granulométricas com características semelhantes a
dos agregados convencionais, se enquadrando, assim, nas exigências da Associação Brasileira
de Normas Técnicas (ABNT). Além disso, as distribuições granulométricas evidenciaram,
materiais de granulometria contínua, para os agregados miúdos reciclados conforme a Figura
1 (LEITE, 2001). Para a produção de argamassas isso é desejável, pois permite um melhor
Agregado miúdo natural Agregado miúdo reciclado
Peneira (mm)
% Retido
% Retido acumulado
Método de ensaio (NBR)
Peneiras (mm)
% Retido
% Retido acumulado
Método de ensaio
(NBR) 4,8 0,1 0 4,8 0,1 0 2,4 8,6 9 2,4 15,8 16 1,2 12,6 21 1,2 18,9 35 0,6 27,5 49 0,6 18,3 53 0,3 33,9 83 0,3 19,9 73
0,15 16,8 100 0,15 15,5 88 <0,15 0,5 100 <0,15 11,5 100 Total 100 -
7217 (1987)
Total 100 -
7217 (1987)
Módulo de finura 2,64 7217 (1987) Módulo de finura 2,65 7217 (1987) D máx (mm) 4,8 7217 (1987) D máx (mm) 4,8 7217 (1987)
Graduação Zona 3,
areia média 7211 (1983) Graduação
Zona 3, areia média
7211 (1983)
10
arranjo entre as partículas do agregado, melhorando o efeito de empacotamento entre os
grãos.
0
20
40
60
80
100
fundo 0.15 0.3 0.6 1.2 2.4 4.8
Abertura de malhas (em mm)
% r
etid
o a
cum
ula
do
Agregado miúdonatural
Agregado miúdoreciclado
Figura 1. Curva Granulométrica dos agregados miúdos naturais e agregados miúdos reciclados (LEITE,
2001)
Angulo (1998) realizou um estudo, no qual foram analisadas as propriedades dos
agregados reciclados de RCD de concreto (AC) e dos agregados reciclados de RCD de
alvenaria (AA), que revelou que a curva granulométrica dos agregados reciclados de concreto
foi a curva que mais se aproximou do comportamento da curva da areia média comum. O
autor ainda afirma que a curva granulométrica do agregado reciclado de RCD de concreto se
situa dentro dos limites (inferior e superior) de distribuição granulométrica da areia, segundo
a ASTM C 33 (1980), diferentemente da curva apresentada pelos agregados reciclados de
RCD de alvenaria que tendeu apenas ao limite inferior, apresentando uma pequena dispersão
conforme observado na Figura 2.
11
Figura 2. Comparação granulométrica das areias: ANGULO (1998)
Pode-se concluir que a utilização de agregado miúdo reciclado de RCD em
substituição ao agregado miúdo convencional para produção de argamassas é bastante viável
quando se trata de sua granulometria.
2.1.2.2 Massa específica e massa unitária
Os agregados reciclados, em sua maioria, apresentam massas específicas e unitárias
menores que os agregados naturais. A maior quantidade de poros presentes nos agregados
reciclados é uma das explicações para essa diferença, pois confere aos materiais maior leveza,
contribuindo para redução da massa dos agregados.
Hansen (1992, citado por LIMA, 1999) reuniu resultados de massas específicas de
agregados reciclados de algumas pesquisas que estão apresentados na Tabela 5. É possível
observar que a massa específica dos reciclados é, em média, 10% menor que a dos agregados
convencionais.
Tabela 5 Massa específica de agregado reciclado (HANSEN, 1992, citado por LIMA, 1999)
Convencional (seco) Tipo Massa específica (kg/m³)
Graúdo 2.120 a 2430 Miúdo 1.970 a 2.140 Reciclado (saturado superfície seca) Tipo Massa específica (kg/m³)
Graúdo 2.290 a 2.510 Miúdo 2.190 a 2.320
12
A massa específica apresentada pelos agregados miúdos reciclados, por ser menor que
a massa específica do agregado miúdo convencional, confere as argamassas recicladas maior
leveza em relação às argamassas convencionais.
Carneiro et al. (2000) realizou um trabalho de caracterização dos agregados reciclados
e encontrou massa específica e massa unitária para os AMR igual a 2,59 Kg/dm³ e 1,30
Kg/dm³, respectivamente.
2.1.2.3 Absorção de água
Os agregados naturais apresentam taxa de absorção baixa e por isso esta propriedade
geralmente não é levada em consideração na produção de concretos e argamassas. Mas, nos
agregados reciclados a taxa absorção deve ser considerada devido a grande quantidade de
poros apresentados pelo material, levando a necessidade de correção da quantidade de água de
amassamento utilizada em misturas de concretos e argamassas (LEITE, 2001).
A densidade apresentada por cada fase também pode influenciar na absorção, pois
quanto maior for a densidade menor será a absorção (ANGULO, 2000). A pasta envolvente
do concreto ou da argamassa que faz parte do RCD é altamente porosa e isso também
contribui para a elevada taxa de absorção de água apresentada pelos agregados reciclados.
Dependendo da característica de cada fase, essa absorção poderá ser maior ou menor
(ANGULO, 2000).
Estudos revelam que amostras de diferentes composições apresentaram saturação
máxima em 15 minutos e que em apenas 5 minutos de imersão as amostras atingiram pelo
menos 95% da absorção total (I&T, 1995, citado por LIMA, 1999).
Hamassaki (1997, citado por LIMA, 1999) apresentou valores de taxa de absorção de
água para diferentes composições de agregados miúdos reciclados. Os agregados miúdos
reciclados compostos por blocos de concreto apresentaram taxa de absorção de 5,6%, muito
abaixo dos valores encontrados para as outras composições de agregados reciclados,
conforme pode ser visto na Tabela 6.
Tabela 6 Absorção de água de reciclado miúdo de diferentes composições (HAMASSAKI, 1997 citado por LIMA, 1999)
Material Absorção de água (%) Areia 0,7 Reciclado composto por blocos cerâmicos 9,6 Reciclado composto por tijolo 17,4 Reciclado composto por blocos de concreto 5,6
13
Segundo QUEBAUD E BUYLE-BODIN (1999, citados por ANGULO, 2000), os
agregados miúdos reciclados de RCD apresentam uma taxa de absorção de 12%. Já, alguns
resultados apresentados por Hansen (1992, citado por LIMA, 1999) mostram que os
agregados miúdos reciclados de concreto apresentam uma taxa de absorção de 11%.
No trabalho de I&T (1990, citado por LIMA, 1999) a absorção de água com agregados
reciclados de diferentes composições apresentou valores entre 3 a 8% para a taxa de absorção
de reciclados de RCD com predominância de argamassas e blocos de concreto,
diferentemente do valor de absorção apresentado por reciclados de RCD com predominância
de argamassas e materiais cerâmicos, que variou de 6 a 11%.
2.1.2.4 Coeficiente de inchamento e umidade crítica
O coeficiente de inchamento e umidade crítica dos agregados miúdos tem maior
aplicação quando se deseja utilizar dosagens de concreto em volume, pois em obras, os
agregados podem apresentar certa umidade para produção de concreto ou de argamassa.
Angulo (1998) obteve curvas de inchamento do agregado miúdo de alvenaria e agregado
miúdo de concreto (Figura 3). Os resultados apresentaram para a areia produzida com
resíduos de alvenaria, umidade crítica de 8,9% e coeficiente de inchamento crítico de 1,41. Já
para a areia produzida com resíduos de concreto a umidade crítica foi de 3,7% e o coeficiente
de inchamento foi de 1,35.
Areia de concreto
Areia de alvenaria
Figura 3. Curvas de inchamento dos agregados miúdos reciclados (Fonte: ÂNGULO, 1998)
Neste aspecto, os agregados miúdos reciclados de concreto são mais viáveis na
produção de misturas de concreto ou argamassa, devido à menor variação de volume do
14
agregado, conforme o seu coeficiente de inchamento e sua umidade crítica, porém exigem um
controle mais eficaz da fonte de origem do agregado de reciclado de concreto.
2.1.2.5 Material Pulverulento
Os agregados reciclados de RCD geralmente apresentam elevados teores de material
fino. Um estudo realizado por Miranda e Selmo (2003), utilizando quantidades de finos
<0,075 mm, com valores da ordem de 18%, 25% e 32 % dos agregados miúdos reciclados de
argamassas utilizados na produção das argamassas, revelou a influência desses finos na
ocorrência de fissuração dos revestimentos de argamassas. O maior teor de finos estudado,
32%, foi o que implicou em grande número de fissuras.
2.2 PROPRIEDADES DAS ARGAMASSAS COM AGREGADOS RECICLADOS DE RCD
O estudo das propriedades das argamassas recicladas permite a compreensão do
comportamento físico e desempenho desses materiais. Por isso, devem ser cuidadosamente
definidas para permitir a inclusão do agregado miúdo reciclado de RCD no mercado como um
novo material, validando a eficiência das argamassas recicladas para revestimentos e
assentamentos com conseqüente aceitação dos consumidores. Por isso muitos estudos vêm
sendo feitos no intuito de mostrar a viabilidade de uso desses novos materiais para produção
de argamassas recicladas.
Silva et al. (1997, citados por CARNEIRO et al., 2001) estudaram 4 traços
experimentais de argamassa com adição de agregado reciclado numa determinada obra em
Salvador. As amostras estudadas apresentaram comportamento satisfatório, tanto no estado
fresco quanto no estado endurecido, resultando ainda uma redução no consumo de cimento.
Os estudos realizados por Kropp (2000, citado por Levy et al., 2002) apresentaram a
inexistência de manifestação patológica na Eclusa de Berendrecht para ampliação do porto de
Antuérpia. Exemplo da utilização de agregados reciclados na construção das paredes de uma
das maiores eclusas do mundo. Este empreendimento demonstrou ser viável a produção de
concretos com fc28 = 35 MPa e retração por secagem < 150µm/m. Um total de 650.000 m³
concreto lançado com 80.000 m³ agregados reciclados provenientes de demolição das paredes
da antiga eclusa.
15
A seguir serão abordadas algumas propriedades de argamassas no estado fresco e
endurecido utilizando agregados reciclados.
2.2.1 Trabalhabilidade
Segundo Carasek (1996), citado por SOUSA e BAUER (2003), a trabalhabilidade das
argamassas pode ser definida como a capacidade de uma mistura fluir ou espalhar-se numa
superfície de um substrato vencendo suas saliências, protuberâncias e fissuras.
A trabalhabilidade advém da contribuição de outras propriedades como, por exemplo,
a consistência, a plasticidade, a coesão, a tixotropia, a exsudação e diversas outras que estão
diretamente relacionadas com o julgamento subjetivo por parte do operário (CINCOTTO et
al., 1995, citados por SOUSA e BAUER, 2003). Já que os julgamentos subjetivos são
meramente intuitivos, e cada um julga de uma forma diferente, é necessário mensurar a
trabalhabilidade das argamassas a partir de parâmetros físicos.
A trabalhabilidade das argamassas é medida através de métodos ou procedimentos
utilizados há cerca de 20 anos, sendo estes provenientes de ensaios realizados com outros
materiais, como pastas de cimento e concreto, pouco se aproximando das características das
argamassas de revestimento (SOUSA e BAUER, 2003).
O ensaio de consistência, prescrito pela NBR 13276 (ABNT, 1995), avalia o
espalhamento da argamassa sobre uma mesa de consistência. A consistência mede a
trabalhabilidade das argamassas e, ainda, a partir dela é possível determinar a quantidade de
água necessária para produção das argamassas. De certo, quanto menor a consistência menor
será a trabalhabilidade da argamassa e, por isso, a depender do tipo de aplicação da argamassa
- revestimento ou assentamento – as consistências irão variar. Miranda e Selmo (2003)
demonstraram que argamassas recicladas com parcela significativa de agregados reciclados de
concreto apresentaram trabalhabilidade dentro dos padrões da NBR 13276 (ABNT, 1995),
cuja consistência é de 285 ± 15 mm. O índice de consistência adotado por Carneiro et al.
(2001) foi de 260±10 mm, pois esta consistência foi sugerida pelo Centro Tecnológico da
Argamassa (CETA), de acordo com Gomes (2000). Ainda, segundo Carneiro et al (2001), as
argamassas com material reciclado apresentaram uma consistência muito boa logo após o
processo de mistura. Porém houve uma significativa perda de água ao longo do tempo,
diminuindo a trabalhabilidade durante o processo de aplicação e acabamento.
16
2.2.2 Propriedades mecânicas
Numa pesquisa realizada por Levy (1997) foram produzidas argamassas que
apresentaram resultados de resistência à compressão 50% menores em relação à resistência
das argamassas convencionais. Porém, a resistência de aderência à tração foi 50% maior em
relação às argamassas convencionais.
Num estudo realizado por Pinto (1989, citado por LIMA, 1999), foram produzidas
argamassas com dois tipos de resíduos de construção e demolição, e as resistências à
compressão, aos 28 dias, para ambos são semelhantes à resistência à compressão axial
apresentada pela argamassa convencional. Um tipo de RCD utilizado era composto por 64%
de argamassa, 29,1% de resíduos cerâmicos e 6,9% de outros materiais, apresentando
resistência de 5,71 MPa. O outro tipo de RCD utilizado era composto por 41,4% de
argamassa, 47,7% de resíduos cerâmicos e 10,9% de outros materiais, apresentando
resistência de 5,75 MPa. A argamassa produzida somente com areia convencional apresentou
resistência de 5,75 MPa.
Apesar das argamassas recicladas apresentarem bons resultados para a resistência à
compressão axial, outras propriedades são negativamente afetadas como, por exemplo, o
aumento da retração por secagem (LIMA, 1999).
A resistência mecânica pode aumentar devido a não correção de água utilizada na
mistura da argamassa, em função da absorção de água pelo RCD. Miranda (2000) mostrou
que a resistência mecânica das argamassas com RCD está muito bem correlacionada com a
relação água/cimento corrigida.
Miranda (2000) afirma que o módulo de elasticidade tem sido considerado uma
propriedade importante no controle de fissuração da argamassa. Kovler e Frostig (1998,
citados por MIRANDA, 2000) afirmam que a fissuração pode ser controlada com a
diminuição do módulo de elasticidade e da deformação por retração da argamassa ao longo do
tempo.
Bortoluzzo e Libório (1999, citados por MIRANDA, 2000) afirmam que o aumento do
módulo de elasticidade e deformação por retração é devido a maior quantidade de
aglomerantes, estes aumentam proporcionalmente a resistência às tensões de tração impostas
pela argamassa.
As resistências à tração na flexão analisada num estudo realizado por Miranda e Selmo
(2003) apresentaram valores maiores para as argamassas produzidas com percentual
significativo de resíduo de bloco de concreto, conforme Tabela 7.
17
Tabela 7 Resultados da caracterização de argamassas no estado endurecido aos 28 dias de idade (MIRANDA E SELMO, 2003)
Valores médios Argamassa
(Teor de finos) Resistência à tração na*
Flexão (MPa)
Resistência à compressão
(MPa)
Módulo de Elasticidade
(GPa)*
Retração por secagem
Total (%) 18% T61 0,89 2,57 3,4 -0,090 25% T6 1,04 3,29 3,9 -0,118 32% T6 1,32 4,33 4,9 -0,175
24% Mista2 0,74 1,55 3,2 -0,083 * Cura em câmara seca com 50 % de umidade relativa. 1T6 (45% de resíduo de argamassa, 55% de resíduo de bloco de concreto 2Mista (traço – 1 : 1 : 8 – cimento:cal:areia)
Miranda e Selmo (2003) concluíram que a resistência à tração parece ter influenciado
de forma positiva no controle de fissuração para os revestimentos executados. Houve
revestimentos com resistência à tração baixa que não fissuraram e os autores explicaram que
quando se diminui o módulo de elasticidade, o revestimento fica mais deformável, desta
forma, aliviando as tensões do revestimento ocasionadas pela retração por secagem. Mas,
podem ocorrer fissuras com baixas resistências à tração se as tensões não forem totalmente
aliviadas pela deformação, pois caberá a resistência a tração impedir o surgimento de fissuras.
No trabalho realizado por Miranda (2000), a resistência de aderência das argamassas,
aos 28 dias, apresentada em função da relação água/cimento corrigida que variou entre 1,9 e
2,6, indicou que nenhuma das argamassas estudadas apresentou problemas de aderência ao
substrato. Todos os resultados de resistência de aderência apresentados na Tabela 7 estavam
acima de 0,30 MPa, valor mínimo estabelecido pela NBR13749 (ABNT, 1996).
Lima et al. (2007) estudaram argamassas com traço 1:4 e 1:8 e substituiram 50 e 100%
de agregados naturais por agregados reciclados. Os resultados indicam que no traço 1:4, as
argamassas recicladas apresentaram um decréscimo na resistência à compressão de 32% para
as misturas com 50% de Agregado Miúdo Reciclado (AMR) e um decréscimo de 25% para as
misturas com 100% de AMR, quando comparadas a mistura de referência. Já para o traço 1:8,
há um acréscimo na resistência quando foi utilizado 100% de AMR na mistura, conforme
pode ser visto na Tabela 8.
Tabela 8 Resultados dos ensaios de resistência à compressão, absorção e porosidade (LIMA et al, 2007)
Traço 1:4 Traço 1:8 Misturas REF 50% AMR 100% AMR REF 50% AMR 100% AMR
fc (MPa) 25,4 17,3 19,7 10,6 9,7 13,2 Absorção (%) 10,4 15,3 10,5 13,11 17,4 14,2 Porosidade (%) 20,3 27,8 19,5 25,2 30,8 25,1
18
Segundo Lima et al. (2007), isso acontece devido a três fatores: i) melhor
empacotamento dos grãos com a utilização do agregado reciclado; ii) Diminuição da relação
água/cimento, devido ao aumento da absorção de água pelo agregado reciclado; iii) melhor
aderência entre a matriz e o agregado reciclado devido à textura rugosa da superfície do AMR.
2.2.3 Retração por secagem
Retração é a redução de volume que ocorre nas argamassas e concretos, durante e após
o fim de pega da pasta de cimento, com exposição ao meio ambiente. A retração total é a
combinação de vários outros tipos de retrações ditas elementares: retração térmica, retração
plástica, retração hidráulica, retração por carbonatação e retração autógena (AÏTCIN, 2000,
citado por SCHMIDT et al., 2003).
A fonte principal de deformações relacionadas a umidade no concreto é a pasta
endurecida de cimento (METHA E MONTEIRO, 1994). Portanto, quanto menor o seu teor,
menor será a retração no concreto.
A água livre existente nas misturas de concreto são as principais causadoras da
retração por secagem. As tensões internas geradas pela saída da água livre dos poros e dos
capilares da argamassa são as principais responsáveis pela ocorrência desta retração (METHA
E MONTEIRO, 1994).
A retração térmica está condicionada ao calor de hidratação liberado e que por ser
muito pequeno nas argamassas de revestimento pode ser desconsiderada (VEIGA e SOUZA,
2004).
Veiga e Souza (2004) salientam que argamassas e elementos de espessuras reduzidas
não levam em consideração a contribuição da retração térmica, devido ao calor de hidratação
gerado ser liberado mais rapidamente em relação ao calor de hidratação gerado em estruturas
de concreto, que por apresentar grandes massas não pode liberar-se rapidamente e por isso
contribui para a retração.
Segundo a Comunidade da Construção (2003), a retração plástica é assim chamada
porque ocorre quando a mistura ainda se apresenta no estado plástico. Já, o mecanismo da
retração hidráulica se explica pelo movimento da água que pode sair por evaporação ou entrar
por capilaridade, permeabilidade ou, ainda, por condensação capilar. Os fatores que
influenciam na retração hidráulica são: finura do cimento, concentração de agregados, relação
água/cimento, condições de cura e dimensões da peça concretada.
19
A retração autógena é definida como a variação do volume do concreto sem troca de
umidade com o exterior, à uma temperatura constante, devida à hidratação contínua do
cimento (COMUNIDADE DA CONSTRUÇÃO, 2003). Veiga e Souza (2004) afirmam que
esse tipo de retração estudada em argamassas está relacionada com os fenômenos de
hidratação do cimento e também devido a retração por carbonatação.
Segundo Miranda (2000), as retrações plástica e hidráulica são as mais importantes no
estudo de fissuras em revestimentos. A retração autógena só é relevante para concretos de alta
resistência (nos quais a relação a/c é menor que 0,40) e sobre a retração por carbonatação
ainda se tem pouco conhecimento.
Veiga e Souza (2004) definem a causa da retração por secagem como sendo a saída de
água da mistura através de poros que se interligam, formando pequenos capilares, fazendo
com que a água presente nesses canalículos seja perdida para meio ambiente,
conseqüentemente, causando um déficit na quantidade de água necessária para a hidratação do
cimento durante as reações químicas que ocorrem. Essa falta de água durante a hidratação
pode levar ao surgimento de pequenas tensões que ao se somarem em toda a estrutura de
revestimento ocasionam o aparecimento de fissuras. Segundo Cincotto et al. (2001) a
fissuração é resultado de um ou mais fatores, entre eles destaca-se a retração da argamassa.
A dessecação é definida por Coutinho (1994) e Tamin (1986), citados por Cincotto et
al. (2001), como sendo a saída de água para o exterior dos capilares e dos poros de menores
dimensões, ocorrendo à evaporação e à absorção por outros elementos em contato, no caso
dos revestimentos de paredes.
Bissonet et al. (1999) realizaram um estudo demonstrando a influência da umidade
relativa do ar sobre a retração por secagem de concretos, argamassas e pastas. Neste estudo
foram utilizadas umidades relativas com valores de 48, 75 e 92%. As retrações por secagem
eram menores para argamassas expostas as maiores umidades. Portanto, a umidade relativa do
ar de 48% contribuiu significativamente para uma maior retração por secagem, como era de se
esperar. Foi verificado que as pastas apresentaram maiores retrações em relação às
argamassas. As argamassas, por sua vez, apresentaram retrações maiores em relação ao
concreto. Portanto, foi possível concluir que o volume de pasta contribui para uma maior ou
menor retração nas misturas de argamassas ou de concreto. Quanto maior a quantidade de
pasta na mistura maior será a retração por secagem e maior será a perda de peso.
Lima (1999) mostra que as argamassas recicladas apresentaram retração bem maior
que as argamassas convencionais e isso é explicado pela taxa de absorção dos resíduos
cerâmicos, devido ao maior teor de finos. O autor esperava que a argamassa produzida com
20
resíduos compostos unicamente por resíduos de blocos de concreto retraísse menos, pois esses
resíduos são compostos por cimento, cal e areia. Contudo, mesmo sem a presença de resíduos
cerâmicos, a retração de argamassas recicladas com resíduos de bloco de concreto não se
aproximou da retração das argamassas convencionais. Aumentando–se o consumo de água na
mistura cresce a probabilidade de surgimento de fissuras e trincas, o que deixa o revestimento
vulnerável ao surgimento de manifestações patológicas (LARA et al., 1995, citados por
DUBAJ, 2000).
As mudanças dimensionais e a tendência à fissuração de uma argamassa, durante a
fase plástica e o endurecimento inicial, dependem além das condições de exposição
(temperatura, umidade e velocidade do ar circundante), das características intrínsecas do
material fresco (relação a/c, consumo de cimento e teor de água de amassamento), dos seus
constituintes (capacidade de retenção de água em função da finura, da forma e da textura
superficial dos grãos), bem como da geometria da peça estrutural, expressa pela área exposta
ao ar por unidade de volume do material moldado (BUCHER, 1988).
Ao se utilizar argamassas de revestimento, espera-se que o produto gerado, a
argamassa endurecida, apresente características indispensáveis em acordo com as exigências
higrotérmicas, de estabilidade mecânica, de estabilidade à incidência de cargas térmicas, de
contribuição para a estanqueidade à água da alvenaria, de durabilidade da edificação, de
facilidade de manutenção. Além disso, com garantia de um aspecto estético convenientemente
adequado (VEIGA E SOUZA, 2004). Porém, se forem observados fachadas de muitas
edificações com revestimento externo de argamassa é fácil verificar e constatar que a
fissuração é uma manifestação patológica de grande incidência.
Concretos e argamassas estão sujeitos a variação de volume desde o início da mistura
até o seu equilíbrio com o meio ambiente, a temperatura constante e sem a presença de cargas
(VEIGA e SOUZA, 2004). Essas variações dimensionais podem levar a formação de fissuras
que conseqüentemente irão influenciar na qualidade das argamassas.
2.2.4 Durabilidade
Com o passar dos anos as edificações vão perdendo características de desempenho e as
argamassas também apresentam mudanças em suas características. A ausência de cuidados,
como a execução de manutenções freqüentes, necessárias para assegurar o bom desempenho
das estruturas, acarreta o surgimento de danos patológicos. Essas manifestações patológicas
21
ocorrem principalmente em construções antigas, as quais não recebem mais manutenções
periódicas, e, além disso, sabe-se da atenção que os pesquisadores e antigos construtores
davam às questões de resistência e desempenho estrutural em detrimento à durabilidade ao
longo do tempo no que diz respeito a durabilidade das construções (PAGNUSSAT et al,
2003).
Segundo Lima (1999, p.12) “muito dos usos indicados para o reciclado ainda não
foram objeto de pesquisa científica suficiente, principalmente quanto à durabilidade”.
A porosidade é uma das propriedades físicas intrínsecas aos agregados, pois tem
direta influência sobre a resistência mecânica e durabilidade para os concretos. (CALLISTER,
2000; METHA; MONTEIRO, 1994; LIMBACHIA et al, 2000; WIRGUIN et al, 2000 citados
por ANGULO, 2005). Analogamente, essa avaliação também pode ser considerada para as
argamassas, pois a porosidade em excesso torna a argamassa mais permeável submetendo-a a
ataques químicos mais facilmente.
Veiga (2003), no seu estudo “As argamassas na conservação” diz que as argamassas
quando produzidas não devem desenvolver tensões elevadas ao sofrer variações dimensionais
restringidas, por estar aderida a um substrato, como por exemplo a aderência entre o emboço e
o chapisco. Ainda segundo a autora, o revestimento de argamassa deve dificultar a penetração
da água até o seu suporte, favorecendo a evaporação da água até o suporte, sendo ainda
desejável que na sua constituição apresente teores não elevados de materiais solúveis.
A combinação de dióxido de carbono da atmosfera com os componentes hidratados do
cimento, principalmente o hidróxido de cálcio, origina produtos sólidos, como o carbonato de
cálcio, cujo volume total é inferior à soma dos volumes dos componentes do cimento que se
tinha no início da reação química, porém apresentando maior massa. Além disso, durante esse
processo dá-se a liberação de água (VEIGA e SOUZA, 2004).
Como o processo de carbonatação ocorre ao longo da vida das argamassas, estas se
tornam mais sensíveis tanto mais cedo quanto maior for a relação superfície/volume do
elemento. Por isso no caso dos revestimentos, que possuem pequenas espessuras, a
suscetibilidade à carbonatação é bem favorecida, pois a sua elevada permeabilidade aos gases
favorece a combinação do hidróxido de cálcio do cimento com o dióxido de carbono presente
no ar. O produto da reação (Carbonato de Cálcio) por possuir menor volume e ainda devido a
liberação de água durante a reação contribui significativamente para a retração das
argamassas. Segundo Veiga e Souza (2004, p.47), “a velocidade de carbonatação é
influenciada pela higrometria do ar, e propaga-se em profundidade a velocidade decrescente,
22
uma vez que a permeabilidade aos gases favorece a combinação com o dióxido de carbono
do ar”.
Segundo a Comunidade da Construção (2003), a secagem e a carbonatação
simultâneas produzem uma retração total menor do que quando ocorre primeiramente a
secagem e depois a carbonatação.
Veiga (2003) ainda revela que não são apenas as características dos materiais
constituintes que ininfluenciam o comportamento, a durabilidade e, em geral, a qualidade do
revestimento. As técnicas de preparação e aplicação, as condições climáticas e de cura e a
preparação do suporte são igualmente importantes. Desde que, exista a utilização correta dos
materiais e adoção das técnicas adequadas para a produção das argamassas, os problemas
decorrentes, que porventura venham a ocorrer, evidentemente, serão menores.
2.2.5 Aplicações das argamassas com agregados reciclados de RCD
No Brasil, as aplicações das argamassas recicladas são as mais diversificadas
possíveis. As argamassas de assentamento, segundo Lima (1999) apresentam boa resistência
mecânica e aderência ao compósito, porém são muito poucas as informações sobre outras
propriedades, como a durabilidade, de modo a garantir a aplicação dessas argamassas
recicladas com segurança. Desta forma, o autor ratifica que as argamassas recicladas não são
muito utilizadas para fins estruturais, pois a alta absorção apresentada pelo agregado reciclado
não é indicada para locais úmidos e onde é necessário impermeabilizações.
Outro tipo de utilização de argamassa reciclada é a sua aplicação em revestimento de
emboço. Ainda não é recomendada a utilização dessas argamassas em reboco, chapisco e
assentamento de cerâmicas, pois existem poucas informações sobre o comportamento desses
materiais e os estudos sobre a retração e durabilidade são recentes e precisam ser
intensificados para a utilização desse material para outros fins (LIMA, 1999). Entretanto, no
trabalho realizado por Carneiro et al. (2001) é citado o Edifício Mansão Bernardo Martins
Catarino, obra de padrão luxo, construído na metade dos anos 90, onde se reciclou o resíduo
do próprio canteiro para produção de argamassas com os agregados reciclados. Até o
momento da realização do estudo pelo autor não houve identificação de qualquer tipo de dano
ou manifestação patológica.
O agregado reciclado é composto por materiais distintos, que apresentam grande
variação de resistência mecânica e outras propriedades físicas e químicas. É possível obter
23
materiais reciclados com composição relativamente homogênea, mas suas características são
determinadas pelos materiais como argamassas e cerâmicos, que apresentam resistências
mecânicas relativamente baixas, altas taxas de absorção e alto teor de finos. Lima (1999) no
seu trabalho “Proposição de diretrizes para produção e normalização de resíduo de construção
reciclado e de suas aplicações em argamassas e concretos” revela os usos possíveis do
agregado reciclado. O autor afirma que a heterogeneidade dos agregados reciclados que
conduzem a uma grande variação de resistência mecânica e outras propriedades físicas e
químicas, direcionam os usos dos agregados reciclados, principalmente em pavimentação,
concretos de baixo e médio consumos (para uso em calçadas, contrapisos e similares),
fabricação de peças de concreto, argamassas de assentamento em alvenaria de vedação,
argamassas para revestimentos, além de outros usos simplificados do agregado a granel como
camadas drenantes e rip-rap.
24
3 PROGRAMA EXPERIMENTAL
O Programa Experimental foi desenvolvido compreendendo as etapas de
caracterização dos materiais utilizados, produção das argamssas e moldagens dos corpos-de-
prova para avaliação das propriedades estudadas. A seguir estão apresentadas todas as etapas
desenvolvidas no estudo e os parâmetros de controle estabelecidos.
3.1 CARACTERIZAÇÃO GRAVIMÉTRICA DO RCD
O RCD utilizado no estudo foi coletado em uma obra de reforma e demolição, na
cidade de Feira de Santana/BA. O resíduo foi beneficiado, passando pelas etapas de separação
gravimétrica, cujos resultados estão apresentados na Figura 4, britagem e peneiramento. A
fração inerte da amostra usada no beneficiamento corresponde a cerca de 1350 kg de RCD.
Concreto0,54%
Cerâmica12,97%
Outros0,31%
Argamassa86,18%
Figura 4. Composição gravimétrica do RCD
Da amostra coletada, o material inerte corresponde a 99,7% do total, sendo que 86,2%
equivalem à argamassa e 13,0% a material cerâmico.
Os resultados apontam que a composição do resíduo bruto coletado em Feira de
Santana é diferente daquela encontrada por Carneiro et al. (2001), na cidade de Salvador, em
que o resíduo era composto de 53% de concreto e argamassa, 14% de material cerâmico, além
de 5% de rochas, percentuais que somados correspondem a 72,5% do RCD estudado. Ainda
assim, a maior fração da composição do RCD corresponde a materiais que podem ser
utilizados para produção de agregados reciclados.
25
A redução das dimensões do material foi feita com o uso um britador de mandíbulas
da marca PRICEMAQ, modelo 2015-C, operando em circuito aberto – com alimentação
manual (Figura 5a). Após o britamento do material, iniciou-se o processo de peneiramento,
executado em um peneirador mecânico, de modo a separar a fração miúda da fração graúda
(Figura 5b).
(a) (b)
Figura 5. Equipamentos utilizados para o beneficiamento do RCD: (a) Britador de mandíbulas; (b)
Peneirador
O agregado miúdo reciclado utilizado para o desenvolvimento da pesquisa foi a fração
do RCD peneirado que passava na peneira de abertura nominal de 4,8mm. Após o
beneficiamento, os materiais utilizados no estudo foram caracterizados, de acordo com as
prescrições nomartivas vigentes.
3.2 MATERIAIS UTILIZADOS
3.2.1 Cimento
O cimento utilizado foi CP V ARI, que foi caracterizado no Laboratório de Materiais
de Construção da UEFS, de acordo com as prescrições da ABNT e os resultados obtidos estão
apresentados na Tabela 9. Os resultados encontrados das propriedades do cimento estão
dentro dos limites especificados pela NBR 5733 (ABNT, 1991).
26
Tabela 9 Características do Cimento CP-V-ARI
Propriedades Resultado Limites da
Especificação (NBR 5733, ABNT, 1991)
Método de emsaio
Resíduo na peneira # 75 µm
0,8 % ≤ 6% MB-3432 (ABNT, 1991)
Início de pega 2:35 h ≤ 1 h Fim de pega 3:00 h ≤ 10 h
NBR NM 65 (ABNT, 2003)
Expansibilidade a frio 1,0 mm ≤ 5 mm MB-3435 (ABNT, 1991) 1 dia 20,4 MPa ≥ 14 MPa 3 dias 31,8 MPa ≥ 24 MPa
Resistência à compressão axial
7 dias 36,2 MPa ≥ 34 MPa NBR 7215 (ABNT, 1996)
Massa específica 3,09 g/cm3 - NBR NM 23 (ABNT, 2001)
3.2.2 Agregados miúdos
O agregado miúdo natural utilizado foi composto por 60% de areia fina quartzosa
(Agregado Miúdo Natural 1 - AMN1), proveniente da cidade de Alagoinhas/BA, e 40% de
areia quartzosa de rio (Agregado Miúdo Natural 2 - AMN2), proveniente do Rio Jacuípe, em
Feira de Santana/BA. Essa composição entre as areias foi utilizada para obter uma curva
granulométrica mais contínua, oque é desejável para um bom fechamento da mistura. Desta
forma, a granulometria da mistura está mostrada na Figura 6.
As curvas de cada agregado natural apresentaram granulometria menos contínua em
comparação a granulometria de sua mistura. Desta forma, a composição foi feita para fins de
estudo, onde a distribuição granulométrica não fosse uma variável que se afastasse muito da
granulometria apresentada pela curva granulométrica do AMR. Mesmo assim, o AMR
apresentou curva granulométrica mais contínua.
O agregado miúdo reciclado foi obtido a partir do processo de beneficiamento dos
RCD correspondendo às partículas com dimensões iguais ou menores que 4,8 mm. Todos os
agregados utilizados foram avaliados de acordo com as prescrições normativas vigentes. As
propriedades físicas dos agregados miúdos utilizados estão apresentadas na Tabela 10.
A partir da composição entre os dois agregados miúdos naturais obteve-se um material
com módulo de finura igual a 2,47, ou seja, um agregado com módulo de finura bem mais
próximo do módulo de finura do AMR.
As distribuições granulométricas dos agregados miúdos reciclados ensaiados
revelaram que os mesmos possuem granulometria contínua. Em geral, os agregados reciclados
apresentam curvas granulométricas com características semelhantes a dos agregados
convencionais, chegando, em alguns casos, a apresentar composições granulométricas mais
contínuas do que a dos agregados convencionais. Para a produção de argamassas isso é
27
desejável, pois permite um melhor arranjo entre as partículas do agregado, melhorando o
efeito de empacotamento entre os grãos. Na Figura 6 estão apresentadas as curvas
granulométricas dos agregados utilizados nesse estudo.
Tabela 10 Caracterização das propriedades físicas do agregado miúdo natural e reciclado
Propriedade física / (Método de ensaio)
Areia fina (AMN1)
Areia de média (AMN2)
Agregado miúdo reciclado (AMR)
Especificação NBR 7211 (2005)
60% amn1 + 40% amn2 Abertura peneira (mm) % RI % RA
% RI % RA
4,8 0 0 0 0 2,4 6 7 20 20 1,2 14 21 17 37 0,6 21 42 19 56 0,3 38 80 15 71
0,15 17 97 13 84 <0,15 5 100 16 100
-
Dmáx (mm) 4,8 4,8 -
Granulometria (NBR NM 248, ABNT, 2001)
Módulo de Finura
2,47 2,69 1,55 à 3,50
Massa Específica (kg/dm³) / (NBR NM 52, ABNT, 2003)
2,62 2,61 2,51 -
Massa Específica (kg/dm³) / (Método Leite, 2001)
- - 2,58 -
Massa Unitária (kg/dm³) / (NBR 7251, ABNT 1982)
1,60 1,46 1,31 -
Teor de matéria Orgânica / (NBR NM 49, ABNT 2003)
Mais clara Mais clara Igual a solução padrão Solução mais
clara ou igual a solução padrão
Teor de Material Pulverulento (%)/ (NBR NM 46, ABNT 2003)
2,0 0,8 12 ≤ 5%
Absorção (%)/ (Método LEITE, 2001)
- 0,5 4,5 -
Coeficiente de Inchamento / (NBR 6467, ABNT 2006)
1,3 1,24 1,32 -
Umidade Crítica (%)/ (NBR 6467, ABNT 2006)
2,0 1,5 8,32 -
28
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0,1 1 10
Abertura das peneiras (mm)
% R
etid
o A
cum
ula
do
Mistura (60%AMN1+40%AMN2) AMN1 AMN2 AMR
Figura 6. Curvas granulométricas do AMN1, AMN2, da mistura (agregado miúdo natural) e do agregado
miúdo reciclado
O valor de massa específica obtido para o agregado miúdo reciclado pelo método da
NBR NM 52 (2003) foi de 2,51 kg/dm³. Este resultado é 3% menor que o valor encontrado
pelo método proposto por Leite (2001), que foi de 2,58 kg/dm³. Com relação aos agregados
naturais o valor de massa específica do AMR é 4% e 1% menor que a massa específica do
agregado natural, quando os valores foram obtidos pelo método da NBR NM 52 (ABNT,
2003) e Leite (2001), respectivamente.
A massa unitária do agregado miúdo reciclado foi 18% menor que a massa unitária da
areia fina e 10% menor que a areia de rio, corroborando os resultados encontrados na
literatura. Vale salientar, que essa redução se deve a maior porosidade dos agregados
reciclados e a composição gravimétrica do resíduo. Além disso, isso deve ser considerado no
consumo de materiais para produção de argamassas e concretos.
A umidade crítica para o agregado miúdo reciclado foi 8,32 % e para o agregado
miúdo natural foi 2,0% para o AMN1 e 1,5% para o AMN2. Desta forma, a umidade crítica
do AMR apresentou-se cerca de 4 a 6 vezes maior do que a umidade crítica dos agregados
naturais.
O agregado natural (areia de rio) apresentou taxa de absorção média igual a 0,5%, já o
agregado reciclado apresentou taxa de absorção nove vezes maior (4,5%). A elevada taxa de
29
absorção do agregado reciclado está associada a sua composição, basicamente argamassa e
material cerâmico. Este resultado de absorção de água pelo AMR ainda foi menor do que a
absorção apresentada pelos agregados reciclados no trabalho de I&T (1990, citado por LIMA,
1999), que variou de 6 a 11%.
No gráfico de absorção do agregado miúdo reciclado, mostrado na Figura 7, observa-
se que a taxa de absorção do agregado miúdo nos 10-20 minutos iniciais é cerca de 50 % da
absorção total. A alta porosidade do agregado miúdo reciclado faz com que haja uma
absorção de água bastante acentuada nos primeiros 30 minutos de imersão do agregado em
água.
Figura 7. Gráfico da Taxa de Absorção x Log do Tempo para o agregado miúdo reciclado
3.3 PRODUÇÃO DAS ARGAMASSAS
Foram produzidas argamassas recicladas com dois teores distintos de substituição do
agregado miúdo convencional pelo agregado miúdo reciclado de RCD que foi de 50% e
100%, além da produção da argamassa de referência, somente com areia natural. Além disso,
para cada composição foram utilizados dois traços diferentes, constituindo seis tipos de
misturas. Os traços utilizados foram 1:3 e 1:6 (cimento:areia), cujas composições estão
apresentadas na Tabela 11.
30
Tabela 11 Composições para produção das argamassas
Traço unitário, em massa (kg) Traço unitário Mistura
c:amn1:amn2:amr
Consistência (mm)
REF 1:1,8:1,2:0,0 50% AMR 1:0,9:0,6:1,4 1:3
100% AMR 1:0,0:0,0:2,9 REF 1:3,6:2,4:0,00
50% AMR 1:1,8:1,2:2,9 1:6 100% AMR 1:0,0:0,0:5,8
260 ±10
* c = cimento; amn1 = agregado miúdo natural 1; amn2= agregado miúdo natural 2;amr = agregado miúdo reciclado
Para encontrar a relação de água/cimento necessária para a mistura realizou-se o
ensaio que mede o índice de consistência (Figura 8), de acordo com as prescrições da NBR
7215 (ABNT, 1996). Para o desenvolvimento desse estudo foi estabelecido o índice de
consistência de 260±10 mm, muito viável para a moldagem dos corpos-de-prova.
Figura 8. Índice de consistência
O ensaio de determinação do índice de consistência foi realizado no intuito de
encontrar a quantidade de água de mistura necessária para que o índice pré-determinado
(260± 10 mm) fosse atingido. Desta forma, ficou estabelecida a quantidade de água para
mistura de argamassa sem considerar a taxa de absorção com o tempo, pois o tempo de
mistura para obtenção da argamassa com as consistências apresentaram trabalhabilidade
adequada para a moldagem das amostras.
Na Tabela 12 estão apresentados os resultados do ensaio para os traços 1:3 e 1:6, bem
como, os consumos de matérias por m³ de argamassa para cada mistura avaliada.
31
Tabela 12 Consumos de material por m³ de argamassa e resultados de consistência para determinação da quantidade de água final por mistura
massa (kg) Traço Unitário
(c:m) Mistura
Traço, em massa (c:amn1:amn2:amr)
a/c Consumo
de cimento (kg/m³)
AMN1 (60%)
AMN2 (40%)
AMR Água (kg)
Consistência (mm)
REF 1:1,8:1,2:0,0 0,53 900 600 0 265 268 50%AMR 1:0,9:0,6:1,4 0,64 450 300 719 320 263 1:3 100%AMR 1:0,0:0,0:2,9 0,75
500 0 0 1439 375 255
REF 1:3,6:2,4:0,0 0,93 1015 677 0 262 270 50%AMR 1:1,8:1,2:2,9 1,16 507 338 811 327 263 1:6 100%AMR 1:0,0:0,0:5,8 1,39
282 0 0 1623 392 268
*c= cimento; amn1 = areia natural fina; amn2= areia média (areia lavada de rio); amr= agregado miúdo reciclado
As misturas foram executadas em argamassadeira com capacidade para 5 litros. A
mistura foi realizada de acordo com a sequência estabelecida na NBR 7215 (ABNT, 1996).
Após a mistura as argamassas eram utilizadas para a moldagem dos corpos-de-prova.
3.4 PROPRIEDADES AVALIADAS
As propriedades avaliadas foram resistência à compressão axial, massa específica,
absorção e índice de vazios e retração por secagem em placas.
Para a determinação da resistência à compressão (Figura 9) foram moldados quatro
corpos-de-prova (CP’s) cilíndricos de argamassa, para cada tipo de mistura e traço,
totalizando 24 corpos-de-prova, de 100 mm de altura e 50 mm de diâmetro. Os corpos-de-
prova foram moldados de acordo com a prescrição da NBR 7215 (ABNT, 1996). Foi
realizada cura ao ar, nas primeiras 24 horas, e após a desmoldagem os corpos-de-prova foram
curados submersos em água com cal, onde permaneceram até a ruptura aos 28 dias de idade.
Os CP’s foram rompidos de acordo com o que estabelece a NBR 7215 (ABNT, 1996) em uma
prensa hidráulica, servo-controlada.
(a) (b)
Figura 9. Ruptura de corpo-de-prova – ensaio de compressão axial aos 28 dias de idade
32
O ensaio de determinação da massa específica, absorção e índice de vazios das
argamassas produzidas foi realizado como prescrito pela NBR 9778 (ABNT, 2005). Foram
moldados 3 corpos-de-prova para cada traço e mistura, totalizando 18 corpos-de-prova, que
foram ensaiados aos 28 dias de idade. Os CP’s para determinação dos ensaios físicos também
foram curados submersos em água com cal até os 28 dias de idade.
Na realização do ensaio, inicialmente, houve a secagem dos corpos de prova em estufa
por 72 horas conforme Figura 10a, que foram posteriormente pesados para determinação de
sua massa seca com se vê na Figura 10b. Em seguida as amostras foram pesadas numa
balança hidrostática conforme Figura 10c e Figura 10d e por fim determinou-se a massa
saturada superfície seca dos CP’s, como na Figura 10e.
(a) (b)
(c) (d) (e)
Figura 10. Procedimentos para realização dos ensaios de absorção de água, índice de vazios e massa
específica: (a) Secagem em estufa; (b)Pesagem da amostra seca; (c) e (d) Pesagem em balança
hidrostática; (e) Pesagem da amostra saturada superfície seca.
O ensaio de determinação da retração por secagem das argamassas foi executado em
placas delgadas de dimensões 150 x 500 x 10 mm. Para cada traço e tipo de mistura foram
moldadas duas placas, totalizando 12 placas. Após as desmoldagens e cura das placas em
água com cal, até os 28 dias de idade, teve início o processo de secagem. As placas foram
retiradas da água e secas com um pano para retirada do excesso de água superficial. A massa
incial e comprimento inicial das placas foram determinados conforme pode ser observado na
33
Figura 11a e Figura 11b, respectivemente. Após a leitura inicial de massa e comprimento,
depois de 28 de cura, as placas ficaram expostas a secagem em ambiente de laboratório, com
temperatura e umidade controlada. A perda de massa e variação dimensional foram
determinadas para os seguintes intervalos de leitura: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 14, 21 e 28 dias de
secagem. Os cálculos de retração foram realizados com o auxílio da Equação 01.
ε = (∆L/L) . 10 6 Equação 01
Onde:
ε = retração por secagem (µε)
∆L corresponde a variação de comprimento (Lj-L), sendo Lj o comprimento a j dias de
secagem, em mm;
L corresponde ao comprimento inicial, após 28 dias de cura, em mm.
(a) (b)
Figura 11. Ensaio de determinação da retração por secagem em placas: (a) verificação da perda de massa;
(b) determinação da variação do comprimento da placa
34
4 APRESENTAÇÃO E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS
4.1 ENSAIO DE RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO AXIAL
Os resultados do ensaio de resistência à compressão axial estão apresentados na
Tabela 13.
Tabela 13 Resultados de resistência à compressão axial das argamassas
Traço 1:3 1:6 Mistura REF 50% AMR 100% AMR REF 50% AMR 100% AMR
30,9 34,6 32,5 15,0 16,2 16,4 30,9 30,4* 34,2 14,5 15,5 17,7 32,3 32,0 34,3 15,2 15,5 16,5
fc (MPa)
28,5* 34,5 33,3 14,4 15,3 16,7 fc média (MPa) 31,4 33,7 33,6 14,8 15,6 16,8
Desvio Relativo Máximo (MPa)
3,0 5,0 3,2 2,9 3,7 5,2
Desvio Padrão (MPa) 0,8 1,5 0,8 0,4 0,4 0,6
C.V. (%) 3 4 3 3 3 4
* Valores suprimidos para obtenção da resistência média em função da obtenção de um desvio relativo máximo ≤≤≤≤ 6%, conforme prescreve a NBR 7215 (ABNT, 1996).
A partir dos resultados do ensaio de resistência à compressão axial foram estabelecidas
as resistências relativas da argamassa reciclada em relação à argamassa de referência, que
estão apresentadas na Figura 12.
11
1,071,07 1,08
1,05
0,90
1,00
1,10
REF 50% AMR 100% AMR
fcre
c/fc
ref
traço 1:3 traço 1:6
Figura 12. Relação entre a resistência à compressão axial da argamassa reciclada e a resistência à
compressão axial da argamassa de referência
35
De acordo com a Figura 12, a relação entre a resistência à compressão da argamassa
com agregado reciclado e a resistência à compressão da argamassa de referência apresentou
resultados muito satisfatórios para as argamassas recicladas. Os dois traços apresentaram uma
relação muito próxima, tanto para a argamassa com 50% de AMR quanto para argamassa com
100% de AMR.
Os resultados se explicam pela existência de um melhor empacotamento das
partículas, devido à granulometria mais contínua apresentada pelo agregado miúdo reciclado,
o que melhora a compacidade das misturas e, consequentemente, contribui para elevação da
resistência à compressão. Além disso, os resultados foram mais positivos em função da taxa
de absorção de água do agregado reciclado não ser excessivamente elevada. Outro aspecto
que pode ter favorecido o aumento da resistência é a quantidade de material fino presente no
agregado de RCD (12%), que também pode ter contribuído para o preenchimento de espaços
vazios.
4.2 ENSAIO DE ABSORÇÃO DE ÁGUA, ÍNDICE DE VAZIOS E MASSA ESPECÍFICA
Os resultados de determinação da massa específica, absorção de água e índice de
vazios das argamassas estudadas estão apresentados na Tabela 14.
Tabela 14 Resultados de absorção, índice de vazios e massa específica das argamassas Traço 1:3 Traço 1:6
Propriedades físicas das argamassas endurecidas (NBR 9778/2005) REF
50% AMR
100% AMR
REF 50% AMR
100% AMR
Média 8,7 11,6 15,2 10,0 13,6 17,5
D.P. 0,1 0,2 0,2 0,3 0,1 0,2 Absorção de água
(%) C.V. 2 1 1 3 1 1
Média 17,5 22,1 27,6 19,2 24,6 29,4 D.P. 0,3 0,3 1,7 0,6 0,2 1,3 Índice de vazios
(%) C.V. 2 1 6 3 1 4
Média 2,0 1,9 1,8 1,9 1,8 1,7
D.P. 0,0 0,0 0,1 0,0 0,0 0,1 Massa específica da amostra seca (g/cm³)
C.V. 0 0 7 0 0 3
Média 2,2 2,1 2,1 2,1 2,1 2,0
D.P. 0,0 0,0 0,1 0,0 0,0 0,1 Massa esp. da amostra saturada
(g/cm³) C.V. 0 0 6 0 0 3
Média 2,5 2,4 2,5 2,4 2,4 2,4
D.P, 0,0 0,0 0,2 0,0 0,0 0,1 Massa específica real
(g/cm³) C.V. 0 0 9 1 0 5
36
Os resultados de absorção que estam indicados na Figura 13 mostram que para o traço
1:3 as argamassas recicladas, 50%AMR e 100%AMR, apresentaram absorções 33% e 74%
maiores, respectivamente, do que os resultados mostrados pela argamassa de referência.
Já para o traço 1:6, as absorções foram 36% e 75% maiores, respectivamente para
argamassas com 50%AMR e 100%AMR, em relação ao resultado apresentado pela argamassa
de referência.
8,66
11,64
15,20
9,96
13,61
17,46
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
REF 50% AMR 100% AMR
Teor de substituição
Ab
so
rção
(%)
Traço 1:3 Traço 1:6
Figura 13. Resultados de absorção das argamassas
Na figura 14, os resultados mostraram que com o traço 1:3, o índice de vazios da
mistura 50%AMR foi 26% maior que o apresentado pela argamassa de referência, enquanto
que o percentual para a argamassa 100%AMR foi 57% maior em relação à argamassa de
referência. Para o traço 1:6, o índice de vazios para a argamassa com 50% de AMR foi 28%
maior em relação à argamassa de referência, enquanto que para a argamssa com 100% de
AMR o percentual foi 53% maior em relação a argamassa de referência.
37
17,54
22,08
27,59
19,21
24,58
29,44
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
REF 50% AMR 100% AMR
Teor de substituição
Índ
ice
de
vazi
os
(%)
Traço 1:3 Traço 1:6
Figura 14. Resultados de índice de vazios das argamassas
Estes resultados, tanto de absorção quanto índice de vazios, se confrontam com os
resultados de resistência média apresentados pela argamassa e que foram maiores para as
argamassas com agregados reciclados de RCD. Isto pode estar associado à maior resistência
de aderência apresentada pelos grãos, devido à sua superfície rugosa que adere melhor a
matriz endurecida. Além disso, pode ter ocorrido o favorecimento de uma possível cura
interna ocorrida pela liberação da água absorvida pelo agregado reciclado de RCD,
contribuindo para uma melhor hidratação do cimento.
A massa específica para ambos os traços e também para as diferentes composições de
agregados não mostraram diferença acentuada, conforme observa-se na Tabela 14. A maior
redução (11%) aconteceu na massa específica seca da argamassa com traço 1:6 e mistura
100%AMR, quando comparada à argamassa de referência, conforme a Figura 15.
38
2,021,90 1,82
1,931,81
1,69
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
REF 50% AMR 100% AMR
Teor de substituição
Ma
ssa
esp
ecífi
ca (
g/c
m³)
A
mo
stra
sec
a
Traço 1:3 Traço 1:6
Figura 15. Resultados de massa específica da amostra seca das argamassas
Estes dados revelam que a porosidade das argamassas tem aumento diretamente
proporcional ao aumento da quantidade de RCD na mistura. Por outro lado, o aumento da
porosidade não promoveu redução na massa específica real das argamassas recicladas, em
comparação a massa específica das argamassas de referência, conforme valores apresentados
pela Figura 16.
1,3
1,6
1,0
1,01,0
1,3
1,5
1,01,0
0,8
1,0
1,2
1,4
1,6
1,8
REF 50% AMR 100% AMR
Teor de substituição
Rel
açõ
es I
.V. re
c/I
.V. re
f e M
.E. re
c/M
.E. re
f
Índice de vazios rec/Índice de vazios ref - traço 1:3Massa específica real rec/Massa específica real ref - traço 1:3Índice de vazios rec/Índice de vazios ref - traço 1:6Massa específica real rec/ Massa específica real ref - traço 1:6
Figura 16. Comportamento da massa específica real X índice de vazios das argamassas
39
4.3 RETRAÇÃO POR SECAGEM EM PLACAS DE ARGAMASSA
Os resultados de retração por secagem e variação de massa das placas de argamassa
estão apresentados na Tabela 15.
Tabela 15 Resultados de retração por secagem e perda de massa em placas de argamassa
1:3 1:6 REF 50% AMR 100% AMR REF 50% AMR 100% AMR Tempo
de secagem
(dias) ∆M/M (%)
∆L/L (µe)
∆M/M (%)
∆L/L (µe)
∆M/M (%)
∆L/L (µe)
∆M/M (%)
∆L/L (µe)
∆M/M (%)
∆L/L (µe)
∆M/M (%)
∆L/L (µe)
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 162 1 162 1 22 1 155 1 110 2 152 2 1 275 2 232 2 32 2 202 1 127 3 180 3 2 382 2 262 3 80 3 274 3 212 4 370 4 2 387 2 324 3 202 3 299 3 374 5 529 5 2 459 3 479 4 235 3 414 4 426 5 572 6 3 477 3 494 5 352 4 416 5 451 6 597 7 4 611 4 633 5 422 4 526 6 568 8 899 14 4 686 4 786 6 607 5 743 7 728 9 1218 21 5 781 5 1013 6 769 5 785 8 927 10 1580 28 5 859 6 1095 7 986 6 818 8 1012 10 1583
Os dados obtidos, para ambos os traços, revelaram que a perda de massa aumenta
diretamente quando aumenta o teor de substituição do agregado natural pelo reciclado. A
explicação para esse fato é a maior absorção de água pelos poros dos agregados reciclados
que, consequentemente libera mais água para o meio, desta forma registrando a maior perda
de massa para as misturas com 100% de AMR. Nas Figuras 17 e 18 estão apresentados os
gráficos de perda de massa em função do tempo de secagem para os traços 1:3 e 1:6,
respectivamente.
40
Traço 1:3
12
10
8
6
4
2
0
0 5 10 15 20 25 30Tempo (dias)
Per
da
de
mas
sa (
%)
REF
50% AMR
100% AMR
Figura 17. Variação de massa das argamassas (traço 1:3)
Traço 1:6
12
10
8
6
4
2
0
0 5 10 15 20 25 30Tempo (dias)
Per
da
de
mas
sa (
%)
REF
50% AMR
100% AMR
Figura 18. Variação de massa das argamassas (traço 1:6)
41
As Figuras 19 e 20 apresentam os gráficos de retração por secagem em função do
tempo para os traços 1:3 e 1:6, respectivamente.
Traço 1:3
1800
1600
1400
1200
1000
800
600
400
200
0
0 5 10 15 20 25 30Tempo (dias)
Ret
raçã
o p
or
sec
agem
(µ
e)
REF
50% AMR
100% AMR
Figura 19. Variação dimensional das argamassas (traço 1:3)
Traço 1:6
1800
1600
1400
1200
1000
800
600
400
200
0
0 5 10 15 20 25 30Tempo (dias)
Ret
raçã
o p
or
seca
gem
(µe)
REF
50%AMR
100%AMR
Figura 20. Variação dimensional das argamassas (traço 1:6)
De um modo geral, os resultados apresentados na Tabela 15 e nas Figuras 19 e 20
revelaram que, para ambos os traços, a retração aumenta na medida em que aumenta a
substituição do agregado natural por AMR. Para o traço 1:3, há um incremento na retração da
argamassa que aumenta de 900µe (REF) para 1100µe (50% de AMR) e para 1000µe (100%
de AMR). O mesmo acontece para o traço 1:6, no qual há um incremento progressivo na
42
retração da argamassa, que aumenta de 800µe (REF) para 1000µe (50% de AMR) e para
1600µe (100% de AMR).
O aumento da retração não ocorreu para o traço 1:3 conforme o esperado até os 20
dias, pois a retração foi menor para a mistura com 100% de AMR.
Isso pode ser explicado pela redução do refinamento dos poros, diminuindo a tensão
capilar, consequentemente reduzindo a retração no intervalo mostrado na Figura 19.
Estes valores estão coerentes quando comparados com o estudo realizado por Lima et
al. (2007), no qual as argamassas apresentaram retração de 750 µe (REF) para 1800 µe (50%
de AMR), ambos para o traço 1:4 e aos 28 dias. Para o traço 1:8 foi verificado um aumento na
retração de 700µe (REF) para 1650µe (50% AMR).
Os resultados obtidos nesse estudo para as misturas 50%AMR são menores que os
resultados da mesma mistura avaliados por Lima et al. (2007). No estudo desenvolvido por
Lima et al. (2007) os traços avaliados são 1:4 e 1:8, o que implica em maior consumo de água.
Desse modo, há um aumento na retração para esses traços. Contudo, tanto os resultados
obtidos nesse estudo, quanto os resultados obtidos no estudo de Lima et al. (2007) mostram
que a retração por secagem é maior para os traços mais ricos em cimento. Esse resultado pode
estar relacionado ao refinamento da estrutura de poros, que faz aumentar a tensão capilar,
aumentando as deformações de secagem.
Para o traço 1:3, mistura 100%AMR houve uma redução da retração, em comparação
a mistura 50%AMR, o que pode estar associado a menor consistência (255mm) determinada
para essa mistura, e desse modo, utilizou-se menor quantidade de água, comparativamente a
mistura 50%AMR, consequentemente reduzindo a retração até a idade avaliada. Uma outra
possibilidade, é que como há um aumento da relação a/c, e redução do consumo de cimento
real, isso pode beneficiar uma redução no refinamento dos poros, o que acabou reduzindo a
retração por secagem dessa mistura.
Nas Figuras 21 e 22 estão apresentados os resultados de retração por secagem em
função da perda de massa. Observa-se que a mistura com maior retração por secagem foi a
argamassa com 100% de AMR, traço 1:6, apresentando, também, maior perda de massa.
43
Traço 1:3
1800
1600
1400
1200
1000
800
600
400
200
0
876543210Perda de massa (%)
Ret
raçã
o p
or
seca
gem
(µe
) REF
50% AMR
100% AMR
Figura 21. Relação entre a perda de massa e a retração por secagem das argamassas (traço 1:3)
Traço 1:6
1800
1600
1400
1200
1000
800
600
400
200
0
121086420Perda de massa (%)
Ret
raçã
o p
or
seca
gem
(µe
)
REF
50% AMR
100% AMR
Figura 22. Relação entre a perda de massa e a retração por secagem das argamassas (traço 1:6)
A análise das Figuras 21 e 22 revelam que quanto maior a retração, maior a perda de
massa, isso se explica pela maior quantidade de poros e capilares existentes na mistura com
agregado reciclado, conforme apresentado nos resultados da Tabela 15. Para o traço 1:3, as
argamassas recicladas apresentaram índices de vazios de 22 e 28% para as misturas com
50%AMR e 100%AMR, respectivamente. Para o traço 1:6 os resultados foram 25% e 29% de
porosidade para as misturas com 50%AMR e 100%AMR, respectivamente. Observa-se que a
mistura 50%AMR apresenta um comportamento (RetraçãoXPerda de massa) bem próximo ao
da argamassa de referência. Além disso, para uma perda de massa de até 6%, com exceção da
44
mistura 50%AMR (traço 1:3), as argamassas recicladas apresentam menor retração que as
argamassas de referência, o que pode estar associado com o menor refinamento dos poros
dessas misturas.
45
5 CONCLUSÃO
A utilização de agregados miúdos reciclados pode contribuir significativamente para
redução do custo da produção de argamassa, tornando sua utilização mais comum,
principalmente em regiões onde existe a cultura da não utilização de revestimentos de
alvenaria, em função do custo elevado. Além disso, a utilização desses materiais não-
convencionais contribui para preservação ambiental e para a política de desenvolvimento
sustentável.
As propriedades físicas dos agregados miúdos reciclados muito se aproximam das
propriedades apresentadas pelos agregados convencionais. Os resultados de granulometria,
massa específica, massa unitária, absorção e as demais propriedades estudadas apontam que
os AMR podem ser utilizados em substituição aos agregados convencionais.
No ensaio de resistência à compressão axial, as argamassas apresentaram resultados
compatíveis para as amostras com traço 1:6, em que o aumento dos teores de substituição do
agregado convencional pelo agregado reciclado revelou gradativamente aumento nas
resistências médias para cada teor de substituição, sendo maior para as amostras com 100% de
AMR. Já para o traço 1:3 o valor da resistência média se manteve constante para as
argamassas produzidas com 50% de AMR e 100% de AMR, apresentando resistências
maiores em relação às argamassas de referência. As maiores resistências se explicam,
provavelmente, pelo empacotamento promovido pela fração menor que 75µm, bem como,
pelo melhor preenchimento de vazios devido à granulometria contínua apresentada pelos
agregados miúdos reciclados.
O uso de agregados reciclados faz aumentar a taxa de absorção e o índice de vazios
das argamassas produzidas. Esse fato pode acarretar prejuízo sobre a durabilidade das
argamassas recicladas, bem como, aumentar as deformações e variações dimensionais. Por
outro lado, não foi verificada uma redução elevada da massa específica das argamassas em
função do uso do AMR.
O uso de agregado miúdo reciclado para produção de argamassas faz aumentar a
retração por secagem das mesmas. Isso se deve a um aumento na quantidade de água total
presente nas misturas de argamassa reciclada devido ao teor de finos que corresponde a fração
de argila presente no RCD.
De um modo geral, os resultados demonstraram que a retração é maior para as
argamassas com agregados reciclados de RCD, entretanto os estudos deste efeito devem ser
46
intensificados para conhecer o comportamento mais comum da retração em argamassas
produzidas com AMR.
Novos ensaios devem ser relizados com teores iguais ou menores que 50% de AMR
nas misturas, pois conforme este trabalho, o comportamento da argamassa produzida com
50% de AMR muito se aproximou da argamassa convencional. Além disso, o estudo deve ser
realizado por um período mais longo, de modo a avaliar o comportamento desse material em
idades mais avançadas.
47
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