Irineu A.S. de Brum

DEMET / UFRGS

Use of construction waste as raw

material for civil construction industry

– Example of Salvador city/Brazil

WORKSHOP ON CONSTRUCTION AND DEMOLITION WASTE RECYCLING.

3 à 5 de maio de 2015

Identificação das correntes geradoras de resíduos.

Caracterização física, química e de microestrutura do

resíduo.

Busca de aplicações dentro da construção civil,

considerando as características do resíduo.

Análise de desempenho frente as diferentes

necessidades para cada aplicação específica.

Análise do impacto ambiental do novo produto, em

uma abordagem do ciclo de vida que necessariamente

deve envolver avaliação de riscos a saúde dos

trabalhadores e usuários.

Sugestão para Metodologia de Pesquisa

Fonte: John, 1996 e Vasquez, 1998

Desenvolvimento de Produtos

com Resíduos

É fundamental que no processo de desenvolvimento

de um novo produto estejam envolvidos:

produtores do resíduo e das demais matérias

primas que possuem informações valiosas sobre

diferentes aspectos de sua produção;

as equipes de pesquisa e desenvolvimento;

diferentes atores envolvidos no beneficiamento

do resíduo;

diferentes atores envolvidos na sua utilização.

Rede Cooperativa de Pesquisa

para Aproveitamento de

Resíduos Sólidos na Produção

de Materiais de Construção

Desenvolvimento de estudos sistemáticos e

contínuos para o aproveitamento racional e

seguro de resíduos sólidos disponíveis na

Região Metropolitana de Salvador e Feira de

Santana, visando a produção de materiais de

construção.

Objetivo

0

400

800

1200

1600

U.S.A. Canadá França U. K.

Extração Anual de Agregados (MT)

Produção Anual de Resíduos Sólidos (MT)

Comparação entre a extração de agregados para a

construção civil e a produção de resíduos sólidos em

mega-toneladas / ano para alguns países

selecionados (CASTELLS, 1992).

Participantes

RECICLAR BAHIA

Participação ativa

Coordenação de esforços

Fortalecimento das linhas de pesquisa

MEAU/UFBA e MIEC/UEFS

Desenvolvimento integrado de projetos de P&D

SINDUSCON-BA

DER-BADepartamento de Estradas

e Rodagens da Bahia

UFBA

Desenvolvimento de estudos visando a

reciclagem de resíduos de construção e

demolição da região de Salvador para a

produção de materiais de construção de

baixo, incluindo avaliações dos aspectos

tecnológicos, econômicos e ambientais.

Projeto de Pesquisa

sobre Reciclagem de Entulho

Objetivo

Apoio:Realização: Parceria: Prêmios:

Resíduo das atividades de Construção /

Demolição.

Resíduo heterogêneo, geralmente, composto

por materiais inertes:

Entulho

concreto

argamassa

cerâmicas

areia / solo

pedras

metais

madeira

plástico

vidro

outros materiais

1.700t / dia 1 piscina olímpica

Geração do Entulho de Salvador

Geração do Entulho de Salvador

0

100.000

200.000

300.000

400.000

500.000

600.000

1987 1989 1991 1993 1995 1997 1999

En

tulh

o c

ole

tad

o (

t)

Ano

Impactos da Gestão Inadequada

Deslizamentos de encostas

Lançamento em vias

Impactos da Gestão Inadequada

Criação de pontos de lixo

Obstrução de canais de drenagem

Fonte: Pinto, 1999

Alto Potencial de Reciclagem

Processo de Reciclagem Simples e Barato

Produz Agregados (Areia e Brita)

Algumas Cidades já

reciclam o entulho

Em Salvador, a

LIMPURB está

implantando o Plano

de Gestão

Diferenciada do

Entulho

O Entulho

Fonte: Pinto, 1999

Plano de Gestão Diferenciada

MUNÍCIPEMUNÍCIPE

PEQUENASQUANTIDADES

ATÉ 2m3

TRANSPORTE DO GERADOR

PDE

POSTO DE DESCARGADE ENTULHO

TOPOGRAFIA ACIDENTADAOU DEGRADADA

REUTILIZAÇÃO(NIVELAMENTO DE TERRENO)

GERAÇÃO DE ENTULHO

SEGREGAÇÃOMEDIÇÃOACONDICIONAMENTOARMAZENAMENTOTRANSPORTE

GRANDESQUANTIDADES

ACIMA DE 2m3

TRANSPORTE DO GERADOR

BDE

BASE DE DESCARGADE ENTULHO

RECICLAGEM

TOPOGRAFIA ACIDENTADAOU DEGRADADA

REUTILIZAÇÃO(NIVELAMENTO DE TERRENO)

TRANSPORTE DA PREFEITURA

Plano de Gestão Diferenciada

Plano de Gestão Diferenciada

6 PDEs já instalados

Participação da população

Punição ao descarte clandestino

Redução

significativa dos

lançamentos

clandestinos:

420 em 1997

para

140 em 1999

Características do Entulho

Características variáveis que dependem da:

Região

Tipo de obra

Técnicas construtivas

Materiais predominantes

Entre outros fatores

Caracterização é etapa fundamental para

planejamento de ações que visam a redução,

reutilização e reciclagem.

Possibilita identificar aplicações que

maximizem a utilização deste resíduo para

produção de materiais.

Caracterização do Entulho de

Salvador

ENTULHO BRUTO

Avaliação do material

“in natura”

Avaliação do entulho

britado e classificado,

similar ao que será produzido

na usina de reciclagem

1a Etapa 2a Etapa

ENTULHO RECICLADO

ENTULHO

MIÚDO

(<4,8mm)

ENTULHO

GRAÚDO

(<19mm)

(1) Amostra Inicial 5 - 10t; (2) Homogeneização / Quarteamento;

(3) Amostra final - 0,5t e (4) Peneiramento

Procedimentos da Caracterização

do Entulho Bruto

Amostra Total

150 t

Representa

10% do total

coletado

diariamente

Pilhas separadas por granulometria:

(1) #50,4mm; (2) #25mm; (3) #4,8mm e (4) material fino

(1)

(2)

(3)

(1)

(2) (3)

(4)

Pilhas separadas por granulometria e pela

composição :(1) argamassa e concreto;

(2) cerâmica branca e (3) cerâmica vermelha

Procedimentos da Caracterização

do Entulho BrutoComposição do Entulho

Distribuição Granulométrica

Massa UnitáriaForam avaliadas

Plástico

4%

Rochas

5%

Outros

2%

Cerâmica

Branca

5%

Solo e Areia

22%

Concreto e

Argamassa

53%

Cerâmica

Vermelha

9%

O entulho bruto apresenta materiais com alto potencial de reciclagem para a produção de agregados visando a

utilização na construção civil

Resultados Obtidos

Composição do Entulho Bruto de Salvador

Composição do entulho de

diversas regiões /países

MATERIAL

LOCAL DE ORIGEM

Reino

Unido1

Hong

Kon

g2

SalvadorSão

Paulo3

São

Paulo4

São

Carlos5

Ribeirão

Preto6

Concreto e

argamassa9 8 53 63 11 69 89

Solo e areia 75* 19 22 - 83* - 18

Cerâmica 5 12 14 29 3 30 23

Rochas - 23 5 - - 1 -

Outros 11 38 2 8 3 - -

1 Industry and Enviroment, 1996 * Solo, areia e rochas2 Hong Kong Politechnic, 19933 Pinto, 1994 (amostragem em canteiro)4 Castro, 19985 Pinto, 19896 Zordan e Paulon, 1997

Amostra representativa do entulho bruto de Salvador

Propriedades avaliadas:

Físicas: - Distribuição Granulométrica

- Limites Físicos

- Massa específica

- Absorção

Mecânicas: - Abrasão

Químicas: - Teores de Sais e Impurezas

Ambientais: - Lixiviação e Solubilidade

Caracterização do Entulho

Reciclado de Salvador

Potencial de Aplicação do

Entulho Reciclado de Salvador

A distribuição granulométrica, teor de argila,

ausência de substâncias nocivas, boa resistência

mecânica, entre outras propriedades do entulho

reciclado, indicam a sua adequação para:

Pavimentação de vias urbanas

Produção de argamassas e concretos

Fabricação de tijolos/elementos pré-moldados

Nivelamento topográfico/material drenante

Utilização da fração miúda do entulho na fabricação de tijolos

Utilização da fração miúda do entulho para produção de argamassas

Entulho reciclado para execução camadas de base e sub base de pavimentos

Utilização de entulho reciclado como

agregado para base e sub-base de

pavimentos

Uma das formas mais simples de utilização do entulho

reciclado

Consome grande quantidade de material

Permite utilização sem necessidade de separação

Apresenta reduzido consumo de energia

Objetivos Específicos

Determinar as características geotécnicas do entulho da região de Salvador.

Identificar as proporções mais adequadas dos materiais (maximizando a sua aplicação).

Avaliar as propriedades físicas, mecânicas e de durabilidade dos materiais produzidos.

Comprovar a viabilidade econômica destes produtos.

Ensaios Realizados

• Granulometria - NBR 7181

• Determinação do limite de

consistência– NBR 6459/7180

• Determinação do equivalente de areia

– NBR 12052

• Compactação – NBR 7182

• Determinação do Índice de Suporte

Califórnia – NBR-9895

• Degradação

• Abrasão Los Angeles – NBR 6465

MÉTODO

TRADICIONAL

• Compactação segundo Mini-MCV

• Perda de Massa por Imersão (PI)

• Compactação segundo Mini-CBR

MÉTODO MCT

(MINIATURA

COMPACTADO

TROPICAL)

Considerações sobre Pavimentos

com Entulho

Apresentaram expansibilidade reduzida/nula,

resistência a abrasão de acordo com limites de

norma, características geotécnicas e índice de

degradação adequados;

O entulho de Salvador se apresentou como uma

alternativa viável à utilização em camadas de bases

e sub-bases de pavimentos;

A aplicação deste material reciclado em

pavimentos pretende contribuir com o

desenvolvimento sustentável da região de Salvador,

aumentando a oferta de infra-estrutura urbana.

Utilização da fração miúda do entulho

reciclado para produção de argamassas

Uso já bastante difundido

Canteiro de Obras

•Bons resultados

•Ganho de resistência

•Vantagens econômicas

•Ausência de patologias

Objetivos Específicos

Analisar a influência do uso do entulho reciclado (por

usina de reciclagem) no desempenho dos revestimentos de

argamassa.

Avaliar o processo de produção e o produto final, tanto no

estado fresco como no estado endurecido.

Desenvolver e divulgar ao meio técnico / usuários uma

proposta de metodologia para produção e avaliação das

argamassas de revestimento com adição de entulho

reciclado.

Materiais e Dosagens Estudadas

MateriaisProporção em massa de

entulho na mistura (%)

TB -Traço Base(Cimento / Areia / Arenoso )

-

E 30(Cimento / Areia / Arenoso / Entulho)

30 %

E 50(Cimento / Areia / Arenoso / Entulho)

50 %

E 75(Cimento / Areia / Arenoso / Entulho)

75 %

E 100(Cimento / Entulho)

100 %

TR -Traço Referência(Cimento / Areia / Cal )

-

Propriedades Avaliadas

NO ESTADO FRESCO

Determinação do Índice de Consistência (NBR 13276)

Determinação da Retenção de Água (NBR 13277)

Determinação da Densidade de Massa e Teor de Ar Incorporado (NBR 13278)

NO ESTADO ENDURECIDO – CORPOS-DE-PROVA

Retração por Secagem (NBR 8490)

Determinação da Absorção de Água, do Índice de Vazios e da Massa Específica

(NBR 9778)

Absorção de Água por Capilaridade (NBR 9779)

Resistência à Compressão (NBR 13279)

Resistência à Tração por Compressão Diametral (NBR 7222)

NO ESTADO ENDURECIDO – PAINEL

Determinação da Dureza Superficial do Revestimento de Argamassa

(Procedimento CETA no 6/98)

Resistência de Aderência à tração – Arrancamento (NBR 13528)

Absorção de Água por Capilaridade sob Baixa Pressão (RILEM no II. 4)

Consumo de Cimento

As argamassas com Entulho proporcionam grande

queda no consumo de cimento.

140

145

150

155

160

165

170

175

180

185

190

Co

nsum

o d

e C

imento

(k

g/m

3)

TB 2 E2 - 30 E2 - 50 E2 - 75 E2 - 100 TR 2

Considerações sobre Argamassas

com entulho

Apresentaram, também, trabalhabilidade e consistência

adequadas (estado fresco), resistência, aderência e

permeabilidade de acordo com recomendações.

Podem ser utilizados traços para argamassas com entulho

reciclado em usina que proporcionam desempenho adequado

do material.

O uso de entulho em argamassas de revestimento valoriza a

reciclagem deste resíduo.

Esta aplicação pode contribui para a melhoria das condições

habitacionais (impermeabilização, isolamento, conforto, etc.) da

população de baixa renda.

NECESSIDADE

BÁSICA

No Brasil as camadas menos favorecidas NÃO têm acesso

É necessário Soluções Simples e Baratas

Utilização da fração miúda do

entulho na fabricação de tijolos

ÁGUAENTULHO RECICLADO

TIJOLOS DE SOLO E ENTULHO RECICLADO

ESTABILIZADOS COM CIMENTO

+ +CIMENTO

+SOLO DA REGIÃO

Não provoca danos ambientais

significativos, pois não necessita ser

queimado.

Podem ser produzidos geralmente com solo

do próprio local.

Menor necessidade de argamassa de

assentamento e revestimento devido a

regularidade de suas faces (lisas e planas).

Vantagens

Objetivos Específicos

Avaliar o processo de fabricação dos tijolos com

uso do entulho.

Identificar as dosagens que maximizam as

propriedades do material.

Analisar métodos e procedimentos para

avaliação do comportamento dos tijolos com

entulho.

Analisar a influencia do entulho no

comportamento da mistura com solo, cimento e

água.

Metodologia

TIJOLOS PERCENTUAL

DE ENTULHO

Traço de

Referência 0

T1 25

T2 50

T3 75

T4 85

Materiais Utilizados:

•Solo laterítico

•Solo saprolítico

•Fração miúda do

entulho reciclado

Dosagens Estudadas:

ENSAIO NORMA

Resistência à

compressão

NBR 8491/84

Absorção por

imersão em água

NBR 8491/84

CETA no 4/98

Durabilidade ciclos

de molhagem e

secagem

NBR 13554/84

Resistência à

compressão após

ciclos

NBR 13554/84

Dimensões nominal NBR 8491/84

Propriedades Avaliadas:

Síntese dos Resultados

TEOR DE ENTULHO ENSAIOS

0% 25% 50% 75% 85% TENDÊNCIA

Resistência (MPa) 1,5 2,5 3,0 3,0 3,6 crescente

Teor de material

Fino (%) 77,0 62,0 48,0 33,0 26,0 decrescente

Imersão 30,1 20,8 18,2 14,9 13,3 decrescente Absorção

(%) Fervura 32,1 22,9 21,6 20,1 15,3 decrescente

Seca 1,3 1,5 1,5 1,6 1,7 crescente Massa

Específica

(g/cm3)

Saturada 1,7 1,8 1,8 1,8 2,0 crescente

Perda de Massa (%) * 8,7 9,3 9,5 11,8 crescente

Resistência após

ciclos (MPa) * 2,7 3,2 3,5 4,8 crescente

Conclusões

A utilização do entulho na fabricação de tijolos

de solo estabilizado com cimento apresentou-se

como alternativa viável.

Para solos argilosos (+ 50% de argila) a adição de

entulho melhora significativamente as

propriedades do material para produção de tijolos.

Contribui para o desenvolvimento de edificações

sustentáveis da região de Salvador, melhorando a

qualidade de vida no ambiente construído.

Aspectos Econômicos

Pavimentos

com uso do

entulho

Argamassas

produzidas

com entulho

Até 33%

Em relação aos materiais convencionais da região de Salvador

Até 45%

• A construção civil consome grandes quantidades de

materiais, especialmente em países que, como o Brasil,

continuam ampliando significativamente seu ambiente

construído.

• Deverão ser selecionadas formas de reciclagem que

maximizem o potencial intrínseco do resíduo e que,

apresentem vantagens competitivas potenciais em termos

de desempenho e em termos de preço ou custo.

• O desenvolvimento do produto deverá incluir a etapa de

produção e também a de utilização. O resultado do

processo de desenvolvimento deverá ser uma tecnologia

pronta para ser utilizada.

Considerações Finais

Agradecimentos

A CAIXA, FEP, CADCT, FINEP e CNPq pelo

apoio financeiro aos projetos em

desenvolvimento na RECICLAR BAHIA /

GEMAC-UFBA.