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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



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.



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.

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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.

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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


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



Índ

ice

de

vazi

os

(%)


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



Ma

ssa

esp

ecífi

ca (

g/c

m³)

A

mo

stra

sec

a


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



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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