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ESTUDO LABORATORIAL DA SUBSTITUIÇÃO DO AGREGADO FINO PELO PÓ

DE VIDRO: ESTUDO DO COMPORTAMENTO A TRAÇÃO PELA FLEXÃO

Crystyann Carlos Maramaldo Amorim 1

Mestre. Armando Machado Castro Filho2

Resumo

Este artigo tem o objetivo de realizar um estudo laboratorial de concreto produzidos com

agregado reciclado com resíduos provenientes da fábrica EM vidros localizado na Raposa -

MA, onde será avaliado a resistência à tração através da flexão dos corpos de prova

prismáticos, quando submetido a cura com idade de 7,14 e 28 dias. Foram utilizados o pó de

vidro em substituição a areia nas proporções de 10, 20 e 30%, fixando a substituição 0%

como parâmetro. Foi analisado o desempenho da resistência nessas taxas de substituições e

assim definido os resultados e conclusões obtidos com esse estudo, monitorando os resultados

e comparando-os.

Palavras-chave: Resistência. Agregado. Pó de vidro. Concreto.

1 INTRODUÇÃO

Segundo ao Instituto Brasileiro de Geografia Estatística (IBGE, 2018), a cidade de São

Luís conta com uma população 1.094.667 pessoas, o que é crescente o aumento ao longe dos

anos e que justifica que nas últimas décadas a cidade de São Luís vem passando por um

processo de urbanização e com isso aquecendo o mercado da construção civil, gerado assim a

expansão da indústria da construção e a geração de resíduos sólidos proveniente de tal

atividade, dentre os quais podem se destacar restos de tijolos, cimentos, aço, madeira, vidros e

etc.

Muitas empresas nas últimas décadas se instalaram no Maranhão e em todo Brasil,

mas precisamente nos últimos 5 anos com a crise que o país mergulhou, é evidente e

preocupante a situação e caos financeiro que está instalado. Mesmo diante das dificuldades a

Fábrica EM vidros, se destaca no ramo de produção de vidro, auxilia bastante pelos incentivos

fiscais do governo do estado do Maranhão.

A fábrica EM vidros localizada na Raposa -MA, e se destaca com uma empresa focada

na qualidade, segurança e também preocupado com os impactos gerados como, por exemplo,

o pó de vidro resultante de cortes de laminas e perfis de vidro, que ainda é um resíduo muito

difícil de reciclagem o que gera assim uma despesa a mais para a busca de um descarte

1 Aluno Concludente do Curso de Engenharia Civil – Email: cristian.amorim@hotmail.com 2 Orientador Engenheiro Civil pela PUC-RJ, Mestre em engenharia de Produção pela UFPE, professor da

Universidade Ceuma – Email: armando.castro@oi.com.br

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adequado, como foi isso em visita técnica realizada em períodos subsequentes a este,

observou-se que é descarte é feito em um declive a céu aberto o que é uma situação que a

empresa quer mudar. Com isso nessa visita observou-se a preocupação da empresa e das

pessoas responsáveis, pois ao final da visita foi nos proposto o desafio de poder torna o

resíduo proveniente do processo e lapidação do vidro um resíduo útil e que traga benefício

tanto para empresa quanto para o meio ambiente, então a mesma nos auxiliará na

disponibilidade dos resíduos.

Com isso este trabalho será realizado a partir da necessidade da busca de novos

empregos para esses tipos de materiais com isso se faz necessário aperfeiçoar o conhecimento

da teoria sobre tal assunto. Sendo de grande importância o estudo, analise e a produção deste

trabalho a fim da busca de uma nova possibilidade de concreto utilizando o pó de vidro

(material proveniente da produção de chapas e perfis de vidros).

Será proposto o uso do pó de vidro, pois se trata de um material de difícil reutilização,

com o intuído de substituição a areia e consequentemente diminuir o uso de agregados

oriundos da natureza e com isso colaborando para a manutenção e preservação do meio

ambiente. Tudo se fará real, após estudo das características dos materiais, comparando-os

através de testes e verificando então sua viabilidade mecânica, ambiental e econômica,

gerando assim uma destinação para um material que outrora era de difícil reuso, além de criar

a perspectiva de uma possível oportunidade de negócio.

Iniciará com a revisão das bibliografias sobre: a escassez de recursos na construção

civil, as bibliografias e normas que estabelecem o desempenho mínimo do concreto com

misturas convencionais e alternativas, bibliografias existentes sobre o vidro e pó de vidro,

apresentando suas características individuais. Com isso será apresentado todo procedimento

metodológico, com todas as dificuldades encontradas no qual pode-se elencar: a localização

da empresa para a busca do material, a forma que o material se encontrava, os métodos de

moagem para obtenção do agregador numa forma granular que atenda a norma e possa se

classificar como agregado miúdo, dentre outros problemas. Daí se partirá para uma

caracterização dos materiais que serão utilizados na mistura, realizando assim os

experimentos de dosagem de misturas de concreto, segundo as normas, utilizando agregados

graúdos, pó de vidro em diferentes porcentagens como material de substituição da areia, e

logo depois os blocos prismáticos (corpos de provas) serão submetido o ensaio de flexão,

analisando os resultados se verificará o comportamento da técnica da utilização do pó de

vidro como agregado para composição de concreto, bem como propor o “traço de substituição

ótimo”, que é aquele que menos compromete as caraterísticas mecânicas do concreto.

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2 ESCASSEZ DE RECURSOS NA CONSTRUÇÃO CIVIL SUSTENTABILIDADE E

OS 5R’S

Diversos são os problemas ambientais que o mundo atual sofre, como por exemplo: a

desertificação, camada de ozónio, desprendimento das rochas de gelo na Antártica, a poluição

dos mananciais, aumento da temperatura, aumento da geração de resíduos e a poluição de

forma geral. Criou-se um sentimento mundial para a busca de soluções para esses problemas,

dentre alguns fatos podemos destacar segundo Passos (2009), a conferencia de Estocolmo ( 5

e 16 de Junho de 1972), como um dos atos mais importantes para a busca de uma melhor

relação com o meio ambiente, onde foi debatido as mudanças climáticas, a qualidade da agua,

quantidade de materiais destinados na natureza, contanto com 113 países onde obteve alta

resistência dos países desenvolvidos pois ali estabeleceriam um modelo mais consciente de

desenvolvimento económico.

A partir dessa conferencia explodiu-se reuniões, conselho, atos, simpósios, nos quais

podemos elencar: ECO-92, Rio +20, Protocolo de Quioto, Cúpula Mundial sobre o

Desenvolvimento Sustentável, Conferencia de Copenhague e etc. Seguindo essa linha o

Brasil, se mostrou altamente ativo nessas questões, em 2012 no Rio de Janeiro ocorreu a Rio

+20, onde foi altamente debatido sobre ações praticas.

Lima, Amaral, Ferrari, et al (2018), afirmam que no Brasil nos últimos anos, ouve a

“boom” da indústria construção civil a partir de 2016, sem nenhum precedente e entende-se

que nos últimos quatro anos esses fenômenos vêm sofrendo com a recente e agravante crise.

Sabe-se que a indústria da construção civil é grande causadora e geradora de problemas

ambientais, com isso Oliveira e Carvalho (2014), afirmam que quase todas atividade

executadas no canteiro de obra ou ramificação deles, são potenciais geradores de entulhos ,

onde também existe também um, grande perda com transporte e aplicação o que ainda agrava

a acumulação desses resíduos em lixões ou locais indevidos.

A legislação brasileira ainda também se sensibilizou a acompanhar essas questões, em

5 de julho de 2002, foi sancionada a resolução 307 da CONAMA, onde abordar a gestão,

parâmetro e classificações dos resíduos oriundos da indústria da construção civil.

Ainda de acordo com essa resolução é também estabelecido alguns o parâmetro para

as empresas geradoras para que devem ter como principal preocupação a não geração de

resíduos e apenas em segundo plano buscar a redução, reutilização, reciclagem e destinação

final do mesmo e estabelece os municípios são os responsáveis pelo gerenciamento dos

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resíduos e pela elaboração do plano de gerenciamento dos resíduos e veta o uso de áreas

domiciliares e públicas como bota fora, dentre outros parâmetros.

Com isso Chaves (2014) fala que os impactos gerados pelas atividades que são

inerentes a indústria da construção civil que afeta diretamente o meio ambiente, onde são

provenientes de atividade da construção, demolição, operação ou manutenção de edifícios. O

que faz com que a indústria da construção civil se preocupe em reduzir esses impactos,

definindo novos parâmetros para a diminuição de resíduos ou novas formas de economia de

recursos naturais ou a busca de um novo processo de construção que seja mais sustentável e

economicamente viável.

O Ministério do Meio Ambiente, implanta a política dos 5R’s como importante aliada

para a busca de uma sensibilização efetiva do cuidado com o meio ambiente. Como essa

política o autor Chaves (2014), define cada “R” da seguinte forma:

a) Reduzir:

- Redução do uso e consumo de qualquer material para diminuir assim a sua

fabricação. Ex: utilizar copo que não seja descartável em substituição ao

descartável;

b) Reutilizar:

- Prolongar a vida útil de cada material mesmo que seja para outra finalidade. Ex:

usar recipiente de vidro de massa de tomate como copo;

c) Reciclar:

- Um dos mais importantes neste ciclo, onde se faz necessário um trabalho mais

elaborado e eficiente como por exemplo: separação de materiais, coleta-los e

recicla-los. Esse tópico diferente dos outros deve ocorre mudanças física,

químicas ou biológicas do material para então voltar ao ciclo de uso. Ex: triturar

restos de demolição para uso em nivelamento (preenchimento) de calçadas;

d) Racionalizar:

- Uso ou ação com responsabilidade, evitar desperdiço;

e) Repensar:

- Colocar em questionamento, em discursão algumas ações que afetam o meio

ambiente, buscando novas soluções para os problemas já observados.

A política dos 5R’s ainda é bem irreal e enfrenta alguns problemas para ser colocada

de forma pratica e eficiente, mas segundo a ABRELPE (Associação Brasileira de Empresas

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de Limpeza Pública e Resíduos Especiais-2016), divulgou o seguinte número de resíduos de

construção e demolição, como observamos na figura a seguir:

Figura 1 – Resíduos de Construção e Demolição – RCD

Fonte: Pesquisa ABRELPE / IBGE (2016)

Com isso se observa que o processo ainda é lento segundo a pesquisa ouve em 2016

decréscimo de 0,08% em comparação a 2015, mas é um número altamente satisfatório pois a

longo prazo a sensibilização para colocação prática da política dos 5R’s será altamente

difundida e aceita pelas indústrias, construtoras, sociedade, profissionais e etc, pois sabe-se

que a indústria da construção civil entre as outras atividades é a maior geradora de impactos

ao meio que está inserido, pelas suas diferentes atividades, seja na exploração de recursos

naturais, poluição, desmatamento ou produção de resíduos, então repensar e colocar em

pratica novas atitudes que visem a minoração dos prejuízos e danos ao meio.

3 VIDRO E GENERALIDADES

Sabe-se que o vidro é um material que está presente no nosso dia a dia, onde a nosso

redor desde as janelas das nossas casas até as imponentes fachadas dos arraces encontramos

esse material que traz maestria e beleza ao acabamento, mas também em utensílios

domésticos, produtos de uso como óculos, frascos e louças em gerais.

Para Bauer (2017), não a uma data exata sobre quando começou a utilização do vidro,

uns estudiosos afirmam que foi por volta de 3000 antes de Cristo, mas outros defendem que

foi apenas em 2500 a.c que o homem começou a utilizar o vidro. Mas existem peças (vasos,

enfeites e outros materiais de decoração), datados de 1400 a.c. e á evidencia em ruínas que na

Roma antiga usavam nas janelas das casas e em outros utensílios (vaso, jará, garrafas e

adornos).

Figura 2 - Vaso romano em vidro

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Fonte: Cavalcante (2015).

Mesmo com essa divergência de origem se observa que a utilização desse material não

é tão recente, mas ainda segundo Bauer (2017), apenas no séc. XX, depois de algumas

pesquisas que definiram alguns parâmetros físicos, mecânicos e químicos do vidro, é que

possibilitou novas formas de fabricação, dentre os quais podemos destacar os vidros

temperados, laminado, cerâmicos e para decoração.

Segundo Silva, Alves e Marques (2013), a definição mais apropriada para o vidro é

que ele se diferencia dos restos das cerâmicas pois no seu processo de fabricação o vidro sofre

aquecimento dos seus compósito até ao ponto de fusão e subsequentemente são arrefecidos,

criando uma solidificação de uma estrutura amórfica, ou seja, os arranjos das moléculas são

aleatórios e sem repetição. Na imagem 4, observamos como se diferencia um material com

estrutura regular e repetitiva como cristal e a estrutura do vidro que lhe confere essa estrutura

amórfica e particular.

Para Castro, Coelho, Farias, et al (2016), o vidro é basicamente composto por calcário,

areia, alumina, corantes, descorantes e barrilha. O gráfico pizza abaixo refere-se as

porcentagens na composição do vidro:

Figura 3- Estrutura atômica do vidro e quartzo

Fonte: Castro (2015)

Figura 4- Componentes do vidro

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Fonte: Ekoglass ([20--], não paginado)

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Silva, Alves e Marques (2013), abordam que a sílica o material mais importante na

composição o que podemos evidenciar pela percentagem que ela representa, onde ressalta que

a adição de Mg impede a vitrificação do material e a adição de AL2O3 aumenta razoavelmente

a durabilidade, destacando que cada adição é referente a melhora de certas propriedades do

material.

Assim como outros materiais, ao longe do tempo o vidro sofreu várias alterações e

melhorias, principalmente no seu processo de fabricação que se tornou altamente sofisticado,

controlado e confiável. Bauer (2017) destaca esse aperfeiçoamento do processo produtivo do

vidro mostrando que em 1914 o processo usado para obtenção do vidro naquela época era

chamado de Fourcault. Que o autor descreve o método como sendo: a lâmina de vidro, passa

pelo debiteuse (refratário com ranhuras) por onde vidro sobe numa altura de 10 a 15 m com a

ajuda dos roletes laterais.

Em 1920 surge o processo denominado Libbey-Owens (com Patente I.W. Colbum),

onde Bauer (2017), explica que o vidro é obtido no estiramento vertical de certa altura

dobrada pelos roletes que dobram e mudam o sentindo para a horizontal. Em comparação ao

método anterior se mostra mais interessante na questão da produção e melhor recozimento,

mas perde para o Fourcault, pois o resultado final não se apresenta uma superfície brilhante

que pode ser anexado ao fato de passar pelo rolo dobrador o que gera uma descontinuidade.

Em meados da década de 50, surge o processo float, onde se obtém um vidro polido,

descoberto pelo Pilngton Glass Limited, onde foi o marco de redução de custo de produção e

com qualidade superior aos processos já citados.

De acordo com Bauer (2017), o processo começa com o vidro fundido indo para o

banho de flutuação onde em atmosfera controlada, a flutuação no banho de estanho o que faz

se obter uma planimétrica entre as faces do float, após o banho de estanho obtêm-se uma

lamina de vidro rígida e é lavada recortada e armazenada de acordo com as especificações

dada pelo fabricante. Este modo de produção do vidro se apresenta esquematizado na figura

X, cujo os passos a passos serão descritos a seguir:

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Figura 5- Processo de fabricação Float

Fonte: Carvalho (2015)

Castro, Coelho, Farias, et al (2016), descreve o processo de fabricação do vidro:

f) Chegado do material:

Os materiais são colocados na esteira onde são transportados até a enforma e

segue para o forno de fusão;

g) Forno de fusão:

Os materiais são misturados junto com a areia e na temperatura de 1600°C, ocorre

a fundição, afinação e modelagem em uma massa homogênea e viscosa;

h) Banho de float:

A massa homogênea obtida no forno de fusão é derramada em solução de estanho

liquido em uma piscina e esse processo é conhecido como Float Bath, pois existe

uma diferença de densidade entre a massa e o estanho liquido, o que faz com o

que o vidro suba no banho sobre o estanho;

i) Galeria de Recozimento:

A folha de vidro é colocada na galeria de recozimento onde ocorre o recozimento

e o resfriamento do vidro até mais ou menos 120°C, onde está pronto para o

próximo passo;

j) Inspeção Automática:

Nesta etapa o vidro é testado e passa pelo scanner onde se observa possíveis

falhas na folha, se houver alguma falha o vidro é novamente refogado e colocado

para reciclagem;

k) Recorte:

A folha de vidro passou pelo scanner e não foi detectado nenhuma falha, então é

recortado em espessura e outras dimensões já pré-programadas;

l) Empilhamento:

Esse empilhamento é feito de forma automatizado e em embalagens respeitando

as normas vigentes.

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m) Armazenamento:

O processo se finaliza material está embalado e pronto para armazenamento ou

expedição.

Pinheiro (2017) destaca que existe uma grande variação de vidros para sua diversa

utilização. O vidro float está em uso em larga escala por conta das suas propriedades: ópticas,

planimétricas e por desempenharem alta resistência. Podemos destacar os tipos de vidros float

como: incolor (sem adição de corante), colorido (adição de corante para fins estéticos e

termoelétricos), refletido “online”, refletido “offline” e espelho (colocação de metal prata e

camadas de tintas).

Castro, Coelho, Farias, et al (2016) destacam que o vidro float se apresenta como base

para produção de outros e por isso é o vidro mais comum e com menor custo de mercado em

comparação aos vidros obtidos e outros processos. Dentre os tipos de vidros conhecido no

mercado temos os vidros: de segurança, laminados, temperados e aramados, as definições

vemos a seguir.

Bauer (2017) destaca que apenas na década de 20 os vidros de segurança começaram a

ser utilizados em automóveis, e foi onde esse tipo de vidro obteve maior desenvolvimento. O

autor explica que o vidro de segurança se distinguiu dos demais, por ter capacidade ao sofrer

fraturação ou qualquer outro esforço não normal de trabalho, tem a capacidade de produzir

fragmentos menores e que podem gerar menos danos e ferimentos em comparação aos

demais.

O vidro é obtido pela junção de duas lâminas de vidro que estão coladas por uma

resina especial denominado de polivinil butiral- PVB que tem propriedades flexivas e de

resistência, mas que podem ser facilmente substituídas por outras resinas aprovada por

normas especificas, para Bauer (2017).

Figura 6- composição do vidro laminado.

Fonte: DIVIPAM vidros (2015)

O autor ainda descreve algumas condições para que esse vidro seja fabricado seja de

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fato um vidro de segurança, como:

a) Sala bem vedada para evitar troca de temperatura e umidade com o espaço externo;

b) Temperatura controlada;

c) Umidade controlada;

d) Controle da resina de acordo com o fabricante (para atingir umidade desejada, pois

se a umidade for fora do desejado laminado terá aderência descontrolada,

aparência de estar embaçado e outras características indesejadas);

Um vidro é dito temperado após sofrer aquecimento e logo em seguida sofre

resfriamento, com isso se aumenta a resistência do vidro até 4 vezes maior que o vidro

comum. Segundo Silva (2005), o vidro temperado é fabricado após submissão sobre um

aquecimento controlado, elevando a temperatura á 650°C, e em seguida aquele resfriamento,

pegando um choque térmico.

Figura 7- Aplicação do vidro temperado em decoração.

Fonte: Kza Blog (2016)

A NBR-7199/16 relata que o vidro temperado não pode receber cortes, perfurações ou

rasgos, podendo apenas sofrer polimentos com espessura inferior à 0,3 mm, por isso a

necessidade de modulações dos painéis a serem colocados, definindo medidas de ajuste e

nominais para melhor execução do projeto e para se encontrar um melhor resultado.

De acordo com Silva (2005), o vidro aramado se trata de um vidro impresso que se

diferencia dos outros por ter em sua composição uma malha quadriculada e que por se tratar

de um vidro de segurança essa malha é a responsável por segurar os cacos se houve quebra do

vidro.

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Figura 8- Vidro aramado

Fonte: Acabamento fino decorações (2018)

E por último o vidro aramado se obtém após processo de fusão com a malha metálica,

onde passa pelos rodos que deixam a malha metálica no centro do vidro, com isso se obtém

um vidro de resistência ao fogo e transparente. Bauer (2017) reitera que o vidro aramado pode

ser utilizado em portas corta-fogo, janelas, saídas de incêndio e em locais sujeitos a impactos

e sinistros e reitera a necessidade e projeto e difícil de medidas modulares por esse tipo de

vidro não aceitar perfurações ou cortes, pois o mesmo vem de fábrica com as dimensões

exatas. Em seguida um modelo de aplicação.

4 CONCRETO

4.1 DISPOSIÇÕES GERAIS (COMPOSIÇÃO)

Para Bauer (2015), o estudo dos materiais de construções é de vital importância para a

grade curricular do engenheiro, exemplificando que não é somente tão útil conseguir calcular

uma viga ou pilar, sem saber como fazer a dosagem daquele concreto, para conseguir chegar a

resistência de cálculo que se quer e também aliar a outros métodos e materiais que ajudem

para a durabilidade de toda a obra. Com isso se observa a importância de conhecer os

diferentes tipos de materiais, bem como sua origem, propriedades e possíveis usos, para com

isso buscar as melhores condições e aplicações, garantindo funcionalidade, durabilidade e

qualidades as diferentes atividades da construção civil.

Dentre os materiais de construções, abrangeremos sobre o concreto e seus

componentes, com isso Isaia (2005), hoje um dos materiais de construção mais importante e

mais usados é o concreto usado como material estrutural mesmo sendo um dos materiais

recentemente descobertos.

A NBR 12655/2015, define o concreto como um composto homogêneo de cimento

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com adição de agregados graúdos (brita) e miúdos (areias), água, com acréscimo de alguns

componentes (sílica, pigmentos, aditivos, pozolânia e etc.) que ajudam no melhoramento das

características após o endurecimento do cimento com a água. Esta mesma norma ainda

estabelece vários critérios acerca do concreto, desde as definições de tipos de concreto, etapas

de preparo, requisitos de durabilidade do concreto até a forma de armazenamento dos

agregados. Com isso nos tópicos a seguir esmiuçara-se o concreto e estudara-se os

componentes de forma individual.

4.2 CIMENTO

O cimento se obtém através da moagem e pulverização de um material denominado

clínquer que em sua matriz constitucional apresenta silicatos hidráulicos de cálcio, com uma

porcentagem de sulfato de cálcio natural, com algumas adições que aderem melhorias para o

seu uso, é o que afirma Bauer (2015). A NBR 16697/2018, também define o cimento Portland

como sendo um ligante hidráulico que é resultante da moagem do clínquer e escoria de alto

forno, com adição única ou em conjunto de sulfatos de cálcio e outras adições nos parâmetros

descriminados em norma.

Com isso Bauer (2015) ratifica o cimento como um composto com várias adições e

constituintes:

Os constituintes do cimento Portland são a cal (CaO), a lisica (SiO2), a alumina

(Al2O3), o oxido de ferro (Fe2O3), certa proporção de magnésia (MgO) e uma

pequena porcentagem de anidrido sulfúrico (SO3).[...] Tem ainda como constituintes

menores, impurezas, óxido de sódio (Na2O), oxido de potássio (k2O), oxido de

titânio (TiO2) e outras substancias de menor importância.

Se observa que o processo de constituição do cimento não é algo tão simples e que se

trata de um material que pode ter outras adições que vão está diretamente ligado à finalidade

para a qual vai ser empregada. Podemos designar os cimentos através dos seus tipos, suas

adições e propriedades únicas, são denominados por uma sigla, resistência, acrescidas de

siglas quando necessário. Essas variações se dão através de adições de substância que ajudam

em características particulares do cimento como por exemplo a adição de material carbonático

(CP II-F) que é o Cimento Portland Composto Com material carbonático.

Na tabela a seguir observa-se as variações e tipos de cimento de acordo com a NBR

16697/2018:

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Tabela 01- Propriedades físicas do vidro

Designação

normalizadas

(tipo)

Subtipo Sigla Classe de

resistência

Cimento

Portland

comum

Sem adição CPI

25, 32 ou

40

Com adição CP II-S

Cimento

Portland

composto

Com escoria

granulada de

alto forno

CP II-E

Com material

carbonático

CP II-F

Com material

pozolânico

CP II-Z

Cimento Portland de alto-

forno

CP III

Cimento Portland pozolânico CP IV

Cimento Portland de alta

resistência inicial

CP V ARI

Cimento

Portland

branco

Estrutural CPB 25,32 ou

40

Não

Estrutural

CPB -

Fonte: NBR 7199 (2016, p. 10)

Para Bauer (2015) o processo de fabricação do cimento se dá pelas operações de

fabricação em seis etapas:

1- Extração da matéria-prima: é feita por exploração em pedreiras ou por escavação;

2- Britagem: beneficiamento para a redução de granulometria e obtenção de

tamanhos racionais para uso;

3- Moedura e Mistura: se for pelo processo a seco, o material é colocado na estufa

para a secagem, após isso é levado até os moinhos e silos, para obtenção de grãos,

nesses moinhos e silos é onde obtemos a homogeneização e armazenamento

necessário para partir para a outra etapa;

4- Queima: o forno onde ocorre a queima é um longo tubo de aço com alvenaria

refratária, onde ocorre a queima do material em temperaturas elevadas ao nível

necessário para obtenção do clínquer em um tempo de 3 a 4 horas. Com isso se

obtém o clinker que sai em alta temperatura e o mesmo é submetido ao

resfriamento por corrente água ou ar;

5- Moagem do Clinker: após resfriado o clinker é moído em um moinho com bolas de

aço. Nesse processo já é colocado uma porcentagem de gipsita e outros aditivos

para facilitar a moagem.

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6- Expedição: a clinker pulverizado é conduzido para o silo de estocagem por meio

pneumático com separadores que distinguem os grãos menores (prontos) e maiores

(que necessitam novamente passar pelo moedor). O produto acabado é então

ensacado ou colocado a granel para devida expedição.

Após o processo de fabricação existe outras etapas que necessitam de controle

tecnológico até o processo de venda e aplicação do cimento, dentre as quais ainda podemos

elencar, o transporte e o armazenamento, onde se ressalta que existe normas especificas que

tratam dessas duas etapas subsequentes ao processo e fabricação.

4.3 AGREGADOS

A NBR 9935/2011, que trata dos agregados define o mesmo como um material de

forma granular, praticamente inerte, com medidas granulométricas diferentes e com alta

coesão de propriedades que se adequam para a preparação de argamassa e concreto. Bauer

(2015) complementa dizendo que o agregado é um material de forma particulada, não coesivo

e com atividade química aproximadamente zero.

Os agregados podem ser classificados quanto: a origem (naturais ou industrializados),

dimensões das partículas (miúdo e graúdo), formas dos grãos, e segundo o peso especifico

aparente. Para efeito desta pesquisa, trataremos apenas da classificação quanto as dimensões

das partículas, nos quais a NBR 7211/2009 define como sendo:

a) Agregados graúdos:

- É aquele agregado que não fica retido na peneira de malha 75 mm e não passa na

abertura de malha de 4,75 mm, além de obedecer aos pressupostos da NBR NM

248/2002, onde se deseja encontrar o diâmetro máximo após a distribuição

granulométrica. Ex: cascalhos e britas;

b) Agregados miúdos:

- É aquele agregado que não fica retido na peneira de malha 4,75 mm e que

obedecem aos pressupostos da NBR NM 248/2003. O onde se deseja encontrar o

modulo de finura após a distribuição granulométrica, somando todas as

porcentagens retidas acumuladas e dividida por 100. Ex: areia;

A NBR NM 248/2001 define alguns parâmetros para os agregados, bem normas e

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procedimento para o ensaio e obtenção da classificação quando a granulometria, onde pode-se

elencar: NM-ISO 3310-1 ou 2/2010 (estabelece as series das peneiras normais e

intermediaria), NBR NM 27/2001 (redução de amostra de campo para ensaios de laboratório)

e NBR NM 46/2003 (trata de material fino passante de peneira de 75 micrometros por

lavagem). A norma também especifica o método de ensaio, desde a amostragem, passando

pelos cálculos que se fazem necessário até a tabulação dos resultados finais que são

importantes para a dosagem do concretou ou argamassa.

4.4 ESTUDO DE DOSAGEM

Bauer (2015), explica que o estudo de dosagem é há muito tempo uma preocupação

dos técnicos e engenheiros, pela necessidade de desenvolver um concreto que resista ao que é

pedido por projeto de forma coerente que respeite a qualidade e um traço proporcional e

econômico. O autor continua referenciando em sua obra, o desenvolvimento dos

conhecimento sobre o cimento hidráulico, onde ressalta alguns fatos importantes, que vai

desde a descoberta de uma construção no Iraque datada de mais ou menos 4000 a.C.,

executada quase toda em concreto até a data de 1936 com a criação da Associação Brasileira

de Cimento Portland- ABCP, que é uma associação que visa o acompanhamento de produção

do cimento, bem como promove pesquisas para aprimoramento e além de promover

assistências técnicas as empresas e usuários do produto.

O método de dosagem aderido foi o de dosagem do American Concrete Association

(ACI/ ABCP), onde observa-se que se baseasse em informações do projeto, modo de

execução e as características dos agregados, cimentos e outros materiais. Onde inicia-se com

as anotações das características dos materiais e do cimento, determinação da relação

água/cimento, o consumo dos materiais, apresentação do traço e correções necessárias.

4.5 PROPRIEDADES NO CONCRETO FRESCO

O concreto em estado fresco e se compõe pelos agregados miúdos e graúdos, junto

com o cimento e ar de acordo com Bauer (2015). Com isso o autor continua dizendo:

Tendo em vista a qualidade do concreto endurecido, as propriedades desejáveis para

ao concreto fresco são as que asseguram a obtenção de misturas de fácil transporte,

lançamento e adensamento, sem segregação, e que, depois do endurecimento, se

apresenta homogênea, com mínimo de vazios.

Nesse contexto se observa que o concreto em estado fresco apresenta propriedades que

16

afetam diretamente a obtenção do concreto endurecido, que influenciam desde o transporte até

a obtenção de uma peça homogênea, sem vazios, sem segregação e etc. Segundo Mehta e

Monteiro (apud Alves, 2017, p. 26) o estudo da trabalhabilidade é uma das primícias mais

importante do concreto pois como já foi colocado por outros autores essa característica afeta

diretamente a viabilidade da construção e ainda mesmo que os processos de pega, cura,

dosagem do concreto sejam altamente controlados, um não controle do lançamento e

adensamento o concreto está passível de perda de durabilidade e automaticamente de

resistência.

Com isso Bauer (2015), afirma que “a consistência é mais importante dos fatores que

influem na trabalhabilidade”, então a NBR NM 67/1998- Determinação da consistência pelo

abatimento do tronco de cone, que é realizado com: um cone oco (dimensões segundo a

norma), uma placa metálica e uma haste para adensamento. Com os materiais em mãos, se

inicia o ensaio colocando o cone na base metálica e depois vai se preenchendo o cone em três

camadas e em cada é dado 25 golpes para adensamento com a haste, após a última camada

retira o que é excesso e levanta o cone. A diferença entre a altura do cone metálico e o topo do

concreto é o abatimento. Com isso se determina e observa a trabalhabilidade do concreto para

o preenchimento das formas e estruturas.

4.6 PROPRIEDADES DO CONCRETO ENDURECIDO

De acordo com o Neville e Brooks (apud Alves, 2017, p. 26), no concreto endurecido

uma das mais importantes características que devem ser estuda é o comportamento a

compressão, isso se dá pela função natural do concreto de resistir aos esforços de compressão,

mas existe outras características e propriedades que estão totalmente interligadas como: a

impermeabilidade, porosidade, durabilidade, resistência a sulfatos, resistência a tração e

dentre outros.

Vieira e Molin (2004), abordam um estudo sobre concreto reciclado, estudo as

características de compressão axial de um concreto com substituições nas faixas de 0%, 50%

e 100% e também o efeito dos diferentes fatores de agua/cimento (a/c) (0,40, 0,60, 0,80) com

o decorrer do estudo, se verificou que a menor relação a/c e a substituição de 100% do

agregado foram os menores valores de resistência. Uma das explicações para a menor

resistência é decorrente do agregado reciclado leva a uma incidência de uma reação conhecida

como álcali-sílica pela presença de minerais de sílica, que são reativos quando utilizados no

17

concreto.

4.6.1 Durabilidade

O autor Bauer (2015), existe vários fatores que devem ser levados para considerar a

vida útil (durabilidade) das estruturas, como: agentes agressivos, condições de carregamento,

tipo de material e etc... Partir disso a durabilidade se mostra como conceito bem flexível pois

como o autor afirma existe alguns fatores que podem aumentar ou retardar esses processos de

degradação e diminuição da vida util. O autor defini alguns agentes agressivos no concreto

como: mecânicos (abrasão, choques, vibração e fadiga), físicos (temperatura),

ecológicos/químicos (águas: carbônicas, puras, do mar, reativas e etc), intrínsecos (reação

álcali-agregado) e biológicos (bactérias);

4.6.2 Permeabilidade

De acordo com o Mehta e Monteiro (apud Alves, 2017, p. 27), esta propriedade é de

grande relevância e afeta diretamente a degradação e durabilidade de concreto. Bauer (2015),

reafirma dizendo que o concreto é por natureza poroso, onde existe os vazios, onde estão

preenchidos de ar ou água. O autor também afirma que para obras hidráulicas a

permeabilidade tem que ser conhecida a fim de minimizar os possíveis agentes agressores,

com isso aumento a durabilidade, e comenta que o estudo da permeabilidade como um

assunto vasto e com difícil desenvolvimento que se dá pelo grande número de parâmetros

para controle.

Bauer (2015), menciona em sua obra, alguns fatores que afetam a permeabilidade,

dentre os quais estão: água (quantidade e pureza), cimento (quantidade, finura e composição),

agregados (tamanho, impurezas, umidade, e etc.), bem como a preparação do concreto, sua

cura e condições de adensamento, mistura e acabamento.

4.6.3 Resistência mecânica a tração na flexão

Como já foi citado anteriormente, é de fundamental importância o conhecimento das

características mecânicas, física, estruturais dos materiais para melhorar a durabilidade e a

aplicação. Justificando essa necessidade, Mehta e Monteiro (apud Alves, 2017, p. 27),

afirmam que “a resistência de um material pode ser definida como a sua capacidade de resistir

18

a um determinado esforço de tensão sem romper”, com isso podemos elencar a resistência a

compressão como o mais importante parâmetro para a construção civil, mas neste artigo

estudara-se os parâmetros a tração pela flexão, usando como parâmetro a ABNT NBR-

12142/2010 (Determinação da resistência à tração na flexão de corpos de prova prismáticos).

O ensaio basicamente é realizado com corpos de prova prismáticos com dimensões

10x10x35 com vão livre de 30 cm, conforme o que prevê a norma e na figura 9 a seguir:

Figura 9 – Detalhe do corpo de prova prismático

Fonte: ABNT-NBR 12142:2010

No ensaio de flexão para obtenção da tração é colocado o princípio da viga

simplesmente apoiada onde existe duas forças concentradas nos terços dos vãos. Existe várias

pesquisas na área, a seguir abordara-se alguns estudos sobre o teste. Muniz, Oleinik, Rossot,

et al (2016), estudaram a influência da tração na flexão de peças prismáticas de concreto com

polímeros reforçados de fibra de carbono onde algumas peças foram submetidas à

temperatura de 200ºC. Onde se observou que os blocos reforçados de argamassa foram

quase 75% maior que os de referência, submetidos as mesmas condições de ensaio e cura.

De acordo com Isaia (2005), a ruptura do bloco prismático submetido ao teste de

tração pela flexão, sempre acontece no terço médio do vão, entre as duas forças aplicadas

como se observa na figura 9, onde pode-se afirmar que o momento fletor nessa região é

máxima e as duas forças verticais cortantes são praticamente nulas.

5 METODOLOGIA EXPERIMENTAL

5.1 OBTENÇÃO DO PÓ DE VIDRO

O material é obtido na indústria de vidro EM VIDROS, localizado na Raposa

onde se encontra o material usado para a substituição do agregado. O material é obtido

através do processo de fabricação do vidro onde é escoado o rejeito por meio de um

processo de rotação com água, onde é conduzido através de um tubo até chegar ao silo

de decantação, onde parte dessa agua volta para o processo e o rejeito de vidro é

despejado em sacos de estopa num estado liquido e colocado ao céu aberto, onde o

19

mesmo sofre o processo de secagem até chegar em um estado solido.

O material é colocado em uma área ao ar livre, onde sofre o processo de

secagem e como não existe uma destinação final adequada, o material é usado como

aterro no próprio local. E é esse material numa forma solida é o que após o processo de

moagem, obtém-se o chamado pó de vidro.

5.2 MOAGEM DO PÓ DE VIDRO

O material é obtido numa forma solida, se esperava um material em forma de pó,

mas por conta do processo utilizado para obtenção do vidro, onde pó é retirado de forma

hidráulica. Para a obtenção do pó, a pedra de rejeito foi submetida primeiramente a

quebra manual com auxílio de marretas e sacos de estopa como observamos nas figuras

a seguir:

Figura 10: Material após marretada Figura 11: Material quebrado

Fonte: Arquivo pessoal (2018) Fonte: Arquivo pessoal (2018)

Nessa primeira tentativa, obtém-se ao longo de 3 horas apenas 2,5 KG de pó,

que foram submetidos ao teste simplificado de granulometria onde após a quebra,

peneirou-se com a peneira de 4.8 mm segundo a ABNT, e o que ficaram retidos foram

moídos novamente, mas por se tratar de pedaços menores, usou um recipiente e com

auxílio de um bastão de um pilão se obtém uma material mais fino, o processo é

chamado de destorroamento ( figura 12) e que se adeque como agregado miúdo, como

se observa na figura 13. Avaliou-se que o método empregado não atenderia a

necessidade, pois avaliou como um processo demorado, cansativo e sem muitos

resultados.

Figura 12: Destorroamento Figura 13: Peneiramento

20

Fonte: Arquivo pessoal (2018) Fonte: Arquivo pessoal (2018)

Então o método de moagem anterior como já se citou acima não atendeu aos

requisitos, então se pensou em utilizar a máquina hidráulica que é para testes de

compressão. Com isso colocou-se as pedras em tamanho maiores e criou um sistema de

prensa e aplicação de força no material onde se obteve um material mais quebradiço.

Mas no decorrer do processo se observou que o mesmo não seria aplicável pela demora

de alavancar a prensa até uma força ideal e necessário para a quebra do material.

Pensou-se então em usar o equipamento de que mede o desgaste a abrasão de

agregados Los Angeles (figura 14), o mesmo só teria no Instituto Federal de Educação,

Ciência e Tecnologia do Maranhão (IFMA) onde mediante solicitação ao Sr. Jean

Medeiros- Chefe do Laboratório de Engenharia Civil conseguiu-se a liberação para uso

do equipamento. Então as pedras de resina de vidro foram colocadas dentro do tambor

cilíndrico do equipamento, onde possui uma abertura com tampa e trava junto com 21

esferas metálicas de dimensões diferentes, onde por rotação gerou atrito entre os

agregados e as esferas, gerando assim os desgastes do material e a transformação em pó.

Figura 14: Equipamento de Los Angeles.

PENEIRA 4.8 mm

Material que

passou pela

peneira.

Material que não

passou pela

peneira.

21

Fonte: Arquivo pessoal (2018)

O processo se inicia com a seleção do material após quebra, com isso coloca-se

o material dentro do equipamento junto com a esferas de metal, ligando-o e deixando

por 5 minutos para que haja abrasão (desgaste) do material. Ao termino desliga-se o

material e retira-se tampa do cilindro e recolhe o material.

Figura 15: Abertura do Los Angeles.

Fonte: Arquivo pessoal (2018)

Motor Elétrico

Tampa

22

Ao termino desliga-se o equipamento no qual o material se encontra, e retira-se tampa

do cilindro, gira o tambor e o material cai em uma bandeja.

Figura 16: Material no equipamento de Los Angeles.

F

Fonte: Fonte: Arquivo pessoal (2018)

Apesar da boa produção e moagem do pó como se observa na figura 16, o último

método de moagem se apresentou desvantajoso pela localização do equipamento e a restrição

de tempo disponibilizado para uso. Então após análise de algumas amostras de diferentes

sacos das pedras de resinas, se observou que havia diferença na dureza do material e de forma

intuitiva aliou-se a idade do material, ou seja, quanto maior o tempo exposto ao sol e a

intemperes, mais frágil o material se tornaria e mais fácil assim o apiloamento manual. Então

definiu-se como método de moagem o manual com auxílio de marreta e destorroamento

quando necessário. Após a moagem se obteve 23 kg do material passante na peneira 4,8 mm e

que se classifica como agregado miúdo pronto para uso e substituição.

5.3 CONFECÇÃO DAS FORMAS PRISMÁTICAS

Neste passo foi realizado o croqui das formas com a forma e obtenção das medidas

seguindo a NBR 5718-2015 (Procedimento de moldagem e cura de corpo de prova), com isso

se obteve as formas nas dimensões definidas de 10cmx10cmx35cm, como se observa na

figura a seguir:

Material pronto.

23

Figura 17 – Fôrma de blocos prismáticos

Fonte: Arquivo pessoal (2018)

5.4 CARACTERIZAÇÃO DO CIMENTO, AGREGADO MIÚDO E GRAUDO

Para a caracterização do cimento se observou a resistência, tipo de cimento e outras

características descritas, já para o agregado graúdo utilizou-se os ensaios de granulometria

segundo a NBR 7181/2016 ( Solo e analise granulométrica) com isso se determinou o

diâmetro máximo do agregado igual a 19mm e para o agregado miúdo usou-se como

parâmetro para determinação do MF (modulo de finura) igual a 2,5 e a NBR 6467/2006 (

Determinação do inchamento de agregado miúdo) para determinar o teor de umidade para

utilizarem no cálculo de dosagem igual a 12,17%. O cimento usado é o CP II-Z- 40 RS,

conhecido como Cimento Portland Composto.

5.5 DEFINIÇÃO DO PLANEJAMENTO E CALCULO DO TRAÇO PADRÃO

O traço de concreto utilizado foi segundo Torres (2015), onde leva como base o

método ACI/ABCP e Modelo Proposto por Campiteli, com isso foi calculado esse traço para

um concreto com resistência projetada de 25 Mpa aos 28 dias, um abatimento de +/- 10 cm,

Modulo de Finura =2,5, Diâmetro máximo de 19 mm e Cimento CP-IV 40 RS, onde se obteve

o traço sendo: 1 : 2,44 : 2,75 : 0,17 (cimento : areia : brita : agua).

Todos as substituições foram feitas de formas volumétricas, nas porcentagem de 10,20

e 30%, onde foram calculadas a partir da verificação da densidade dos agregados (areia e pó

de vidro), e verificou que a densidade do pó de vidro é 0,689 Kg/L e o da areia é igual a 1,372

Kg/L, onde calcula-se 10% da quantidade total da areia e obtêm-se 3,47 kg e dividindo pela

densidade da areia e multiplicando pela densidade do pó de vidro se obtém o valor de 1,743

kg correspondente a 10% de substituição do agregado, com isso se replica as outras

porcentagem de substituições. O plano e calculo do traço está em anexos.

24

5.6 PREPARO DA MISTURA, MOLDAGEM E ADENSAMETO DOS CORPOS DE

PROVA

O concreto foi feito no laboratório de concreto da Universidade com o auxílio da

betoneira, com isso foram moldados os blocos prismáticos com dimensões de 35 cm x 10 cm

x 10 cm. Após o enchimento das formas foi utilizado como parâmetro para adensamento a

NBR 5738/2015, onde foi executado o adensamento em camada única, com 75 golpes

manuais com haste de metal distribuídas uniformemente ao longo do molde.

5.7 DESFORMA E CURA UMIDA DO CONCRETO

A desforma foi feita após 48 horas após moldado como previsto na NBR 5738/2015,

com o intuito de preservar as propriedades geométrica e de resistência dos blocos. Após a

desforma o bloco foi colocado em cura úmida onde é realizada em um tanque cheio de água

saturado com adição de cal.

5.8 DETERMINAÇÃO DA RESISTÊNCIA A TRAÇÃO NA FLEXÃO

5.8.1 Preparo, marcação e adequação da prensa hidráulica

Dentre as dificuldades encontradas, verificou que o laboratório não conta com o kit

completo do teste de tração por flexão, onde só possui a base da máquina e com isso se fez

necessário a adequação da prensa utilizando dois roletes de metal na parte superior do bloco

no terço médio.

Figura 18 – Bloco submetido a flexão

Fonte: Arquivo pessoal (2018)

Cilindros de aço

Base

25

Nos dias estabelecidos para a submissão dos blocos prismáticos ao ensaio, cada bloco

foi deixado sobre a bancada e demarcado com pincel obedecendo as dimensões de 2,5 cm das

extremidades e as 3 medidas de 10 cm.

Figura 20 – Detalhe da marcação corpo de prova prismático

Fonte: ABNT (2010)

Essas marcações auxiliam no posicionamento do bloco na base da máquina, as

marcações obedeceram a figura 20, como observamos nas figuras a seguir:

Figura 21 – Bloco com marcações

Fonte: Arquivo pessoal

5.8.2 Determinação da resistência

Com a conclusão da etapa anterior, os blocos foram submetidos ao ensaio de flexão

onde se obtém a tração. Com isso o ensaio foi realizado com base na NBR 12142 (2010) com

intuito de observar a influência das substituições nas porcentagens já definidas em relação ao

traço de referencial 0.

Os dados obtidos na maquina foram obtidos em quilogramas (kg) o que necessitou

artifícios matemáticos para a conversão para Newtons(N) de acordo com a formula de cálculo

da resistência a tração pela flexão. Considerou-se que 1kg é aproximadamente a 10 N.

Pegando um dado aleatório da porcentagem de 0% igual a 2200 kg, pega-se esse valor e

26

multiplica por 10 e encontra-se 22000 N, com isso se obtém o dado pronto para colocar na

formula de cálculo de resistência à flexão na tração:

8 ANÁLISES DOS RESULTADOS E DISCURSÕES

Os resultados que serão apresentados e avaliados são resultantes do ensaio de tração

na flexão aos 7, 14 e 28 dias para as porcentagens de substituição do agregado natural (areia)

pelo pó de vidro nas escalas de 0%, 10%, 20 % e 30%, foram executados a moldagem de 36

blocos de provas prismáticos de concreto. Para analises dos resultados foi aplicado os cálculos

da mediana e o desvio padrão com o objetivo de explicar e estabelecer correções dos

resultados, essa metodologia foi aplicada para todos os resultados dos traços nas porcentagens

definidas. Os resultados serão apresentados de forma individual e após a apresentação será

feito as comparações entre as substituições e os traços de referência.

A figura 22 apresenta os resultados do ensaio do concreto de traço de referência,

medida essa dada em quilogramas (Kg) de acordo com a convenção da prensa hidráulica.

Figura 22 – Resultado da resistência à tração na flexão do bloco de referência em (Kg)

Fonte: Elaborado pelo autor

Como dito na metodologia os dados que a maquina fornece é em quilogramas e então

foi feita a conversão para newtons para aplicação da formula e então obter o resultado final

em megapascal (Mpa), passo esse que foi replicado para os demais resultados dos demais

traços que irão ser apresentados. Na figura 23 apresenta-se o resultado dos dados do ensaio

do bloco de referencia nas idades de 7, 14 e 28 dias, onde estão representados respectivamente

por 1,2 e 3.

27

Figura 23 – Resultado da resistência à tração na flexão dos blocos de 0%(referencia) (MPA)

Fonte: Elaborado pelo autor

Observa-se que o crescimento da resistência se deu a proporção da idade do concreto,

nos primeiros 7 dias a resistência foi de 3,85 Mpa, aos 14 dias se elevou para 7,70 Mpa e se

manteve constante até os 28 dias.

Na figura 24, apresenta-se os dados referente ao bloco com substituição de 10% do

agregado miúdo.

Figura 24 – Resultado da resistência à tração na flexão com substituição de 10% (MPA)

Fonte: Elaborado pelo autor

De acordo com os dados demonstrados na figura anterior, se observa que o

crescimento da resistência se dá a proporção da idade do concreto e sofre uma queda na

resistência, com base nesses dados verifica-se que nos primeiros 7 dias a resistência foi de

3,50 Mpa, aos 14 dias se elevou para 5,075 Mpa e aos 28 dias a resistência decresce para a

ordem de 4,20 Mpa, efeito esse que será explicado mais a seguir, após a apresentação de todos

os dados obtidos.

A seguir se apresenta os dados do ensaio dos blocos com substituições do agregado

miúdo na porcentagem de 20%, de acordo com a figura 25.

28

Figura 25 – Resultado da resistência à tração na flexão com substituição de 20% (MPA)

Fonte: Elaborado pelo autor

Se observa que no ensaio 1 (7dias), o corpo de prova prismático apresenta resistência

de 4,20 Mpa, no ensaio 2 (14 dias) obteve uma resistência de 5,425 Mpa, e no ensaio 3 (28

dias) ouve um decréscimo da força de resistência para a ordem de 4,90 Mpa, seguindo o

mesmo efeito apresentado no traço de 10%.

A seguir os dados de resistência à tração na flexão do traço com 30% de substituição

da areia pelo pó de vidro, observamos a seguir na figura 26.

Figura 26 – Resultado da resistência à tração na flexão com substituição de 30% (MPA)

Fonte: Elaborado pelo autor

Observa-se a figura anterior, o ensaio 1 aos 7 dias, apresenta uma resistência de 4,20

Mpa, aos 14 dias no ensaio 2 ouve um acréscimo de resistência e se chegou no valor de 4,90

Mpa, o que aos 28 dias no ensaio 3, a resistência não aumenta e nem apresenta o efeito de

queda de resistência como nos traços de 10 e 20%.

Na figura 27 a seguir, é apresentado dos traços (0%, 10%, 20% e 30% de substituição)

e dos rompimentos dos corpos de provas prismáticos nas idades de 7,14 e 28 dias.

29

Figura 27 – Comparação dos resultados da resistência à tração na flexão (MPA)

Fonte: Elaborado pelo autor

De acordo com o que se observa na figura 27, comparando os traços de referência e os

que existe uma modificação, apenas os traços de 20 e 30% apresentam resultados acima do

bloco de referência com substituição de 0%, já o de 10%, apresenta número de resistência

próximo ao de referência. Aos 14 dias os blocos de referência obtiveram resistência média de

7,70 Mpa, enquanto os demais traços com modificação apresentaram resistência inferior, mas

bastantes satisfatórios, pois em relação aos 7 dias ouve um crescimento considerável da

resistência de cada traço.

Nos ensaios realizados aos 28 dias o bloco de referência se manteve com a resistência

média constante em relação ao ensaio realizado aos 14 dias, e o de 30% foi o único que a

resistência média se manteve constante, enquanto o de 10 e 20% chegou-se a valores

inferiores ao de bloco de referência.

De acordo com Lima, Molin e Vieira (2004), afirmam através de um estudo

laboratorial do concreto com agregados reciclados, que a utilização desse tipo de material

poderia aumentar a chances de ocorrência de uma reação álcali- sílica, pela presença de sílica,

o que podemos ainda mais ratificar pelo tipo de material que utilizou-se para a substituição,

rico em sílica que é um constituinte do vidro, explicando assim uma possibilidade de não ter

tido nenhum traço aos 14 e 28 dias com resistência superior ao bloco de referência. Os autores

ainda afirmam em seu estudo que o concreto com maior porcentagem de substituição,

obtiveram valores de resistências inferiores, o que é colocado em contraponto pelos resultados

que se obteve nesta pesquisa, onde chega-se a resistências mais satisfatórias justamente nas

porcentagens de maiores substituições.

A seguir é apresentado na figura 28, onde observa-se a variação dos pesos dos corpos

de provas, os dados foram coletados após a desforma do bloco e no dia de rompimento.

30

Figura 28 – Comparação da variação da variação dos pesos (%)

Fonte: Elaborado pelo autor

Observa-se que os traços de 10% e 20% apresentaram variação de peso ao longo dos

28 dias menores que o bloco de referência, e apenas o traço com substituição de 30%

apresentou variação de peso acima do bloco base.

9 CONSIDERAÇÕES FINAIS

Com base nos dados apresentado neste artigo, o ensaio de flexão para obtenção da

tração se mostrou eficiente para a avaliação da resistência para comparação do traço de

concreto de referência com os demais. É possível concluir que as proporções de substituições

não atenderam as resistências do traço padrão, mas se observa que a substituição ótima ou

seja aquela que mais chegou perto das resistência de referência nos 7, 14 e 28 dias, foi na

faixa de 20 a 30%, o que remete a necessidade de um estudo especifico nessa faixa a fim de

reafirmar essa tese.

A partir do estudo exposto é imprescindível a indicação de estudos futuros mais

aprofundados sobre a caracterização do agregado pó de vidro, desde uma moagem mais

eficiente, sua interação com a água, sua caracterização completa, até o uso final como

agregado miúdo de uma forma não limitada. Estes estudos se mostram de grande relevância

não somente nas áreas de materiais de construção, mas também na perspectiva ambiental da

preservação dos recursos naturais, reciclando materiais que outrora seriam descartados no

meio ambiente.

LABORATORIAL STUDY OF FINE AGGREGATE REPLACEMENT BY GLASS

POWDER: BEHAVIORAL STUDY

31

Abstract

This article has the purpose to conduct a laboratory study on recycled waste concrete coming

from the EM glass factory in Raposa-MA, where will be tested the tracion resistance through

flexiono f prismatic body prove when subjected to a 7, 14 and 28 age cure. Were used glass

powder instead of sando n the 10, 20 and 30% proportion, fixing 0% substitution as

parameter. Were analyzed resistance performance on the substituution’s rate and the defining

the results and conclusions of this study, monitoring the results and comparing them.

Key words: Resistance. Aggregate. Powder of glass. Concrete.

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APÊNDICE A- Quadro do ensaio de granulometria do agregado miúdo (areia).

PENEIRAMENTO - 1 - AREIA

PENEIRA Peso da Amostra Seco (g) % Retida %

34

# m m Retido Acumulado Acumulado

4 4,8 0,00 0,00 0,00 0,00

10 2 1,40 1,40 0,29 0,29

16 1,2 3,10 4,50 0,65 0,94

30 0,6 23,74 28,24 4,96 5,90

50 0,30 216,82 245,06 45,26 51,16

100 0,15 183,76 428,82 38,36 89,52

200 0,075 43,80 472,62 9,14 98,66

FUNDO - 6,4 479,02 1,34 100,0

TOTAL 479,02 MF= 2,46

PENEIRAMENTO - 2

PENEIRA Peso da Amostra Seco (g) % Retida

%

Acumulado # m m Retido Acumulado

4 4,8 0,00 0,00 0,00 0,00

10 2 1,99 1,99 0,40 0,40

16 1,2 3,16 5,15 0,64 1,04

30 0,6 20,15 25,30 4,06 5,10

50 0,30 210,90 236,20 42,51 47,60

100 0,15 190,80 427,00 38,45 86,06

200 0,075 58,30 485,30 11,75 97,81

FUNDO - 10,87 496,17 2,19 100,0

TOTAL 496,17 MF= 2,38

PENEIRAMENTO - 3

PENEIRA Peso da Amostra Seco (g) % Retida

%

Acumulado # m m Retido Acumulado

4 4,8 0,00 0,00 0,00 0,00

10 2 2,12 2,12 0,43 0,43

16 1,2 3,50 5,62 0,71 1,14

30 0,6 24,05 29,67 4,90 6,04

50 0,30 281,31 310,98 57,27 63,31

100 0,15 133,07 444,05 27,09 90,40

200 0,075 38,85 482,90 7,91 98,31

FUNDO - 8,28 491,18 1,69 100,0

TOTAL 491,18 MF= 2,60

MÉDIA DO MF= 2,5

APÊNDICE B- Quadro do ensaio de granulometria do agregado miúdo (pó de vidro).

PENEIRAMENTO - 1 - PÓ DE VIDRO

PENEIRA Peso da Amostra Seco (g) % Retida %

35

# m m Retido Acumulado Acumulado

4 4,8 0,00 0,00 0,00 0,00

10 2 0,00 0,00 0,00 0,00

16 1,2 104,30 104,30 17,48 17,48

30 0,6 126,60 230,90 21,22 38,71

50 0,30 81,12 312,02 13,60 52,30

100 0,15 34,75 346,77 5,83 58,13

200 0,075 120,87 467,64 20,26 78,39

FUNDO - 128,9 596,54 21,61 100,0

TOTAL 596,54 MF= 2,45

PENEIRAMENTO - 2

PENEIRA Peso da Amostra Seco (g) % Retida

%

Acumulado # m m Retido Acumulado

4 4,8 0,00 0,00 0,00 0,00

10 2 0,34 0,34 0,06 0,06

16 1,2 100,26 100,60 16,95 17,01

30 0,6 133,46 234,06 22,57 39,58

50 0,30 78,84 312,90 13,33 52,91

100 0,15 81,18 394,08 13,73 66,64

200 0,075 143,35 537,43 24,24 90,88

FUNDO - 53,92 591,35 9,12 100,0

TOTAL 591,35 MF= 2,67

PENEIRAMENTO - 3

PENEIRA Peso da Amostra Seco (g) % Retida

%

Acumulado # m m Retido Acumulado

4 4,8 0,00 0,00 0,00 0,00

10 2 0,38 0,38 0,06 0,06

16 1,2 117,70 118,08 19,76 19,83

30 0,6 148,87 266,95 25,00 44,82

50 0,30 74,24 341,19 12,47 57,29

100 0,15 93,71 434,90 15,73 73,02

200 0,075 97,67 532,57 16,40 89,42

FUNDO - 63,01 595,58 10,58 100,0

TOTAL 595,58 MF= 2,84

MÉDIA DO MF= 2,7

APÊNDICE C- Quadro do ensaio de granulometria do agregado graúdo (brita).

PENEIRAMENTO - 1 - BRITA

36

PENEIRA Peso da Amostra Seco (g) % Retida % Acumulado

# m m Retido Acumulado

2" 50 0,00 0,00 0,00 0,00

1.1/2" 37,5 0,00 0,00 0,00 0,00

1" 25 0,00 0,00 0,00 0,00

3/4" 19 0,00 0,00 0,00 0,00

3/8" 9,50 504,63 504,63 50,60 50,60

4 4,75 457,60 962,23 45,89 96,49

FUNDO - 34,97 997,20 3,51 100,0

TOTAL 997,20 DMÁX 19 MM

PENEIRAMENTO - 2 - BRITA

PENEIRA Peso da Amostra Seco (g) % Retida % Acumulado

# m m Retido Acumulado

2" 50 0,00 0,00 0,00 0,00

1.1/2" 37,5 0,00 0,00 0,00 0,00

1" 25 0,00 0,00 0,00 0,00

3/4" 19 8,62 8,62 0,86 0,86

3/8" 9,50 651,47 660,09 65,26 66,12

4 4,75 323,88 983,97 32,44 98,57

FUNDO - 14,31 998,28 1,43 100,0

TOTAL 998,28 DMÁX 19 MM

PENEIRAMENTO - 2 - BRITA

PENEIRA Peso da Amostra Seco (g) % Retida % Acumulado

# m m Retido Acumulado

2" 50 0,00 0,00 0,00 0,00

1.1/2" 37,5 0,00 0,00 0,00 0,00

1" 25 0,00 0,00 0,00 0,00

3/4" 19 15,74 15,74 1,58 1,58

3/8" 9,50 615,97 631,71 61,72 63,30

4 4,75 353,20 984,91 35,39 98,69

FUNDO - 13,09 998,00 1,31 100,0

TOTAL 998,00 DMÁX 19 MM

DMÁX ADOTADO 19 MM

37

APÊNDICE D- Memória de cálculo de dosagem do concreto.

a) Resistência projetada 25 Mpa;

b) MF= 2,50; (apêndice A)

c) Dmáx= 19 mm; (apêndice C)

d) Tipo do cimento= CP II 40RS;

e) SD=5,5 Mpa – desvio padrão;

f) Abatimento = 90 (+/- 10 cm);

g) Fator a/c = 0,54;

h) Consumo de água (Ca) p/ m³= 205 L;

1- Calculo do Fck aos 28 dias:

2- Cálculo do consumo do cimento (Cc):

3- Cálculo do consumo de brita (Cb):

4- Cálculo do consumo de areia (C areia):

5- Calculo do traço unitário:

6- Quantidade de material para 1 Cp prismáticos de 0,10mx0,10mx0,35m:

38

7- Quantidade de material para 10 Cps prismáticos de 0,10mx0,10mx0,35m:

8- Multiplicação pelo traço: