UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO CARLOS DEPARTAMENTO DE ... · CONCRETOS LEVES PARA USOS NÃO...

UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO CARLOS

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL

CONCRETOS LEVES PARA USOS NÃO ESTRUTURAIS: USO DE

AGREGADOS NATURAIS E DE RESÍDUOS

Trabalho apresentado ao departamento de

Engenharia Civil da Universidade Federal

de São Carlos como requisito para obtenção

do grau de Engenheiro Civil.

Jedah Wessel Prado

Orientador: Prof. Dr. Almir Sales

São Carlos

Novembro de 2008

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SUMÁRIO SUMÁRIO LISTA DE FIGURAS RESUMO 1 INTRODUÇÃO.............................................................................................................. 5 2 OBJETIVO ..................................................................................................................... 6 3 JUSTIFICATIVA ........................................................................................................... 7 4 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA....................................................................................... 8

4.1 Sustentabilidade ....................................................................................................... 8 4.2 Resíduos................................................................................................................... 8 4.3 O Lodo de Estação de Tratamento de Água .......................................................... 10 4.4 A Serragem de Madeira ......................................................................................... 12 4.5 A Reciclagem......................................................................................................... 13 4.6 O Concreto Leve.................................................................................................... 14

4.6.1 Concreto com agregados leves ....................................................................... 15 4.6.2 Concreto leve celular ...................................................................................... 16 4.6.3 Cinasita ........................................................................................................... 17 4.6.4 Vermiculita ..................................................................................................... 17

5 Materiais e Métodos ..................................................................................................... 18 5.1 O consumo de materiais......................................................................................... 18

6 Estudo de caso .............................................................................................................. 19 7 Resultados..................................................................................................................... 22

7.1 Custos do concreto convencional e com CLC ....................................................... 22 7.2 Concretos com Vermiculita ................................................................................... 25 7.3 Concretos Celulares ............................................................................................... 27

7.3.1 Bloco de concreto celular ............................................................................... 28 7.4 Concretos sem Finos.............................................................................................. 28 7.5 Concreto com resíduo de borracha ........................................................................ 29

8 Resumo ......................................................................................................................... 30 9 Considerações Finais .................................................................................................... 31 REFERÊNCIAS ................................................................................................................... 32 LISTA DE FIGURAS FIGURA 1- IMPACTO AMBIENTAL CAUSADO PELA DEPOSIÇÃO IRREGULAR DO LODO DE

ETA. ....................................................................................................................................................... 11 FIGURA 2- PLATAFORMA MARÍTIMA SOUTH ARNE- DINAMARCA (FOTO: ROSSIGNOLO).

................................................................................................................................................................ 15 FIGURA 3- RESISTÊNCIA DO CONCRETO PARA DIFERENTES AGREGADOS LEVES. ........... 16 FIGURA 4- ARGILA EXPANDIDA CINASITA (FOTO CINASITA, 2008)........................................... 17 FIGURA 5- PATOLOGIA DA SOLUÇÃO ANTERIOR ........................................................................... 20 FIGURA 6- ARMAZENAGEM DAS PLACAS NA OBRA ....................................................................... 20 FIGURA 7- EQUIPAMENTO UTILIZADO PARA O SERVIÇO............................................................ 21 FIGURA 8- MONTAGEM DAS PLACAS .................................................................................................. 21 FIGURA 9: PARTICIPAÇÃO DAS MATÉRIAS PRIMAS NO CUSTO DO CONCRETO

ECOLÓGICO ....................................................................................................................................... 24

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FIGURA 10: PARTICIPAÇÃO DAS MATÉRIAS PRIMAS NO CUSTO DO CONCRETO DE 15 MPA ....................................................................................................................................................... 24

LISTA DE TABELAS TABELA 1: CONSUMO DE MATERIAIS POR M³ DE CONCRETO CONVENCIONAL DE 15 MPA

................................................................................................................................................................ 19 TABELA 2: CONSUMO DE MATERIAIS POR M³ DE CONCRETO ECOLÓGICO ......................... 19 TABELA 3: CUSTOS EM REAIS DOS MATERIAIS UTILIZADOS PARA A CONFECÇÃO DO

CONCRETO CONVENCIONAL ....................................................................................................... 22 TABELA 4: PREÇO DA ÁGUA PARA USO INDUSTRIAL EM SÃO CARLOS- SP (JULHO, 2008).23 TABELA 5: CUSTO DO CONCRETO ECOLÓGICO.............................................................................. 23 TABELA 6: CUSTO DO CONCRETO CONVENCIONAL DE 15 MPA ................................................ 23 TABELA 7- CONCRETOS COM VERMICULITA (ISAR, 2008) ........................................................... 25 TABELA 8- TIPOS DE CONCRETO INDICADOS PARA CADA UTILIZAÇÃO ............................... 25 TABELA 9- CUSTO CONCRETO ISAR 1:8 SEM CAPA ........................................................................ 25 TABELA 10- CUSTO DA CAPA DE 2 CM................................................................................................. 25 TABELA 11- CUSTO CONCRETO ISAR 1:8 COM CAPA ..................................................................... 26 TABELA 12- CUSTO CONCRETO ISAR 1:6 SEM CAPA ...................................................................... 26 TABELA 13- CUSTO CONCRETO ISAR 1:6 COM CAPA ..................................................................... 26 TABELA 14- CUSTO CONCRETO ISAR 1:4 SEM CAPA ...................................................................... 26 TABELA 15- CUSTO CONCRETO ISAR 1:4 COM CAPA ..................................................................... 26 TABELA 16- CONCRETOS TECNOCELL ............................................................................................... 27 TABELA 17- CONCRETO TECNOCELL 700. ......................................................................................... 27 TABELA 18- CONCRETO TECNOCELL 1000. ....................................................................................... 27 TABELA 19- CONCRETO TECNOCELL 1600. ....................................................................................... 27 TABELA 20- CONCRETOS NEVILLE ...................................................................................................... 28 TABELA 21- CONCRETO NEVILLE 2020 KG/M³ .................................................................................. 28 TABELA 22- CONCRETO NEVILLE 1970 KG/M³ .................................................................................. 28 TABELA 23- CONCRETO NEVILLE 1940 KG/M³ .................................................................................. 29 TABELA 24- CONCRETO NEVILLE 1870 KG/M³ .................................................................................. 29 TABELA 25- CONCRETO COM BORRACHA (MARQUES, NIRSCHL E AKASAKI, 2006) .............. 29 TABELA 26- CUSTO DO CONCRETO COM BORRACHA B4 (MARQUES, NIRSCHL E AKASAKI,

2006) ....................................................................................................................................................... 29 TABELA 27- RESUMO DOS CONCRETOS ESTUDADOS .................................................................... 30

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RESUMO O destino de resíduos como o lodo proveniente do tratamento da água, rico em substâncias tóxicas (como sulfato de alumínio e cloreto férrico), e a serragem de madeira, usualmente despejada no leito dos rios (provocando assoreamento), é uma preocupação dos autores, os quais são favoráveis à idéia de sustentabilidade na construção civil, uma das áreas produtivas que mais impactam o meio ambiente. O Prof. Dr. Almir Sales e Francis Rodrigues de Souza desenvolveram um invento à base de lodo de Estação de Tratamento de Água (ETA) e serragem de madeira: o Compósito Leve para Concreto (CLC), agregado utilizado em concretos substituindo totalmente a brita. O concreto ecológico, objeto de estudos anterior dos autores da presente pesquisa, apresenta a massa específica de 1,847 kg/dm³ o que permite classificá-lo como concreto leve. Além da leveza, o concreto apresenta melhor isolamento térmico. O objetivo dessa pesquisa é o de comparar o concreto ecológico com concretos leves sob o ponto de vista econômico. Palavras-chave: concreto leve, concreto ecológico, desenvolvimento sustentável, resíduos.

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1 INTRODUÇÃO

Desde a invenção do concreto moderno, em meados do século XIX até o início da década de 80, o concreto continuou sendo uma mistura de agregados, cimento e água (ROSSIGNOLO, 2003). Com o desenvolvimento da tecnologia foram desenvolvidos outros materiais a serem incorporados na mistura entre os quais se destacam os aditivos modificadores de suas propriedades e a substituição de agregados. Através dessas alternativas foram desenvolvidos tipos especiais de concreto como o Concreto de Alto Desempenho (CAD) e o concreto leve. O concreto ecológico desenvolvido pelo Grupo de Estudos em Sustentabilidade e Eco-eficiência em Construção Civil e Urbana (GESEC) apresenta a massa específica seca de 1,847 kg/dm³ enquanto os concretos convencionais apresentam massa específica em torno de 2,500 kg/dm³. A massa específica do concreto ecológico permite classifica-lo como concreto leve (ALMEIDA, SALES e SOUZA, 2008). Numa pesquisa anterior realizada pelos autores, comparou-se economicamente o concreto ecológico e um concreto convencional de 15 MPa observando-se que o concreto convencional apresentava um menor custo em relação aos materiais utilizados. Porém o concreto ecológico apresenta maior leveza e melhor conforto térmico, o que permite uma aplicação distinta entre os materiais. O objetivo dessa pesquisa é o de comparar o concreto com o agregado desenvolvido com outras alternativas de concreto leve e analisar sua viabilidade do ponto de vista econômico.

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2 OBJETIVO

O objetivo desta pesquisa é o de avaliar a viabilidade econômica do concreto leve obtido com agregados provenientes de resíduos em comparação com as alternativas utilizadas de concreto leve na construção não estrutural no Brasil. Além da comparação de custos, pretende-se realizar uma estimativa do custo-benefício através da proposição de alguns indicadores.

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3 JUSTIFICATIVA

A pedra britada é um recurso natural finito, e sua extração é cara e danosa ao meio ambiente. O destino de resíduos como o lodo de estação de tratamento de água (ETA) e a serragem de madeira é uma preocupação dos pesquisadores que desenvolveram o compósito em questão, os quais são favoráveis à idéia de sustentabilidade na construção civil. (PRADO, SALES e SOUZA, 2008) O lodo de Estação de Tratamento de Água (ETA), gerado nos decantadores e filtros, quando descartado em cursos d’água é extremamente nocivo ao meio ambiente. O resíduo causa a redução do oxigênio dissolvido pela decomposição da matéria orgânica e acumula-se no fundo dos rios e córregos (BUTLER e SALES, 2000). Além disso, são aplicados produtos químicos durante a etapa de floculação no tratamento da água, com elevadas concentrações de metais pesados que provocam a degradação local (LENZI, 2003). Outro grave problema ambiental está relacionado às indústrias de base florestal que em geral deposita seus resíduos em terrenos e cursos d’água próximos às industrias geradoras. A utilização do Compósito Leve para Concreto (CLC) possibilita a mitigação do descarte do lodo de ETA e da serragem de madeira e o desenvolvimento de uma nova alternativa para o agregado natural “pedra britada”, permitindo ainda a melhora do isolamento térmico das edificações e a redução do peso final das mesmas. O concreto ecológico é uma alternativa de fácil reprodução já que a demanda por água tratada só tende a aumentar com o crescimento da população e com a busca da melhoria do índice de desenvolvimento humano (IDH). A serragem de madeira também está disponível em grande quantidade no Brasil, que tem a maior área reflorestada do planeta e é um grande produtor de móveis e artefatos de madeira. O concreto ecológico é um produto que possui características semelhantes às observadas em concretos leves como o concreto celular e o concreto com argila expandida, não só pela leveza, como pelo isolamento térmico. Para a utilização do concreto ecológico no mercado é de fundamental importância a análise de sua viabilidade econômica.

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4 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

4.1 Sustentabilidade

“Empresas que não adotarem práticas de desenvolvimento sustentável vão desaparecer ao longo da próxima década”, prevê ALMEIDA (2002), essa previsão mostra que a exigência do consumidor quanto produtos ecologicamente corretos tem crescido. A Comissão Mundial sobre Meio Ambiente e Desenvolvimento, criada pela ONU define desenvolvimento sustentável por: “Desenvolvimento capaz de suprir as necessidades da geração atual, sem comprometer a capacidade de atender as necessidades das futuras gerações” (WWF-Brasil). Muitas vezes o desenvolvimento é confundido com o crescimento econômico. Quando os demais aspectos relativos ao desenvolvimento são desprezados, as atividades costumam depender de consumo crescente de energia e recursos naturais. Desses recursos naturais dependem não só a diversidade biológica e a existência humana como o próprio crescimento econômico (WWF-BRASIL). Assim sendo, o desenvolvimento econômico deve ocorrer levando-se em conta a sustentabilidade. Nesse contexto tem-se o conceito de eco-eficiência: “Eco-eficiência é a maneira para se produzir mais, melhor, com menor consumo de materiais, água e energia, fazendo que a organização que a adote seja mercadologicamente competitiva, não comprometendo as finanças, contribuindo para a qualidade de vida e, ao mesmo tempo, reduzindo a carga, ônus, danos e impactos ambientais causados por bens e serviços” (FURTADO, 2001 apud TEIXEIRA 2005). Um cálculo do impacto ambiental gerado em um processo pode ser calculado analisando-se: o consumo de matérias, o consumo de energia, a emissão de resíduos, o potencial de toxidade dos resíduos e produtos e o risco ecológico potencial. (SALING 2002 apud VELLANI 2007)

4.2 Resíduos

No processamento de matérias primas ao produto, as indústrias geram também resíduos: “Resíduo é todo bem móvel material que em determinado tempo e espaço é abandonado por seu responsável”. (SOUZA, 2003) Esses resíduos gerados têm potencial de aplicação como matéria prima de outros produtos. “Lixo é matéria-prima fora do lugar” (SOUZA, 2003).

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“Poluição é uma forma de desperdício e ineficiência dos processos produtivos” (LERÍPIO 1997, apud FERREIRA) Os resíduos constituem-se de um grave problema urbano. Seu gerenciamento é oneroso e complexo. Os complicadores da administração dos resíduos são: a escassez de áreas de deposição; os problemas de saneamento público; a contaminação ambiental, entre outros (ÂNGULO, ZORDAN & JOHN). A redução na emissão de resíduos não é simples. Ela é dificultada por: impurezas existentes na matéria prima, custos envolvidos e desenvolvimento tecnológico (ÂNGULO, ZORDAN & JOHN). Nem todos os resíduos são aproveitados pelas indústrias geradoras. Muitos desses resíduos são dispostos de modo a comprometer a qualidade de vida da população. Em certos casos esses resíduos são dispostos de maneira irregular, em outros casos o poder público não prevê uma destinação adequada aos resíduos. Vantagens do aproveitamento de resíduos: (SOUZA, 2003)

• Disponibilidade de recursos; • Desenvolvimento de materiais alternativos; • Resgate do investimento contido no próprio resíduo; • Melhora da imagem da empresa perante seu público alvo ou a sociedade • Redução da extração de recursos naturais • Redução dos impactos ambientais relacionados à sua disposição.

A poluição ainda pode acarretar penalidades, multas, paralisação das operações e causar prejuízos aos acionistas. Logo constitui em um risco à empresa. (VELLANI 2007). Os resíduos devem ser classificados para uma destinação adequada. O CONAMA, 2002 (apud SPOSTO 2006) classifica os resíduos quanto à utilização, enquanto a NBR 10004 classifica os resíduos quanto à periculosidade: Classificação segundo o CONAMA, 2002:

• Classe A - resíduos reutilizáveis ou recicláveis como agregados (tijolo, concreto, etc);

• Classe B - resíduos reutilizáveis/recicláveis para outras indústrias (plástico, papel, etc);

• Classe C - resíduos para os quais não foram desenvolvidas tecnologias viáveis que permitam sua reciclagem (gesso e outros);

• Classe D - resíduos perigosos (tintas, solventes, etc) ou contaminados (de clínicas radiológicas, instalações industriais e outros).

Classificação segundo a NBR 10004:

• Classe I - perigosos • Classe II - não perigosos

o Classe IIA- não perigosos e não inertes

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o Classe IIB- não perigosos e inertes

4.3 O Lodo de Estação de Tratamento de Água

O lodo de estação de tratamento de água (ETA) é um resíduo composto de água e sólidos suspensos contidos na fonte acrescido dos produtos aplicados durante o processo de tratamento da água (RICHTER, 2001). As propriedades dos lodos de estação de tratamento de água variam com a qualidade da água bruta e com o tipo de coagulante e demais produtos químicos auxiliares utilizados durante o processo de tratamento da água (REALI, 1999). Quanto maior o acúmulo do lodo nos tanques de decantação, maior a concentração de metais no resíduo e, portanto, maior o impacto ambiental causado pela deposição irregular do mesmo (CORDEIRO, 2001). O lodo de estação de tratamento de água pode ser aplicado no solo para fins agrícolas, para a recuperação de áreas degradadas por atividades de mineração e até mesmo em aterros sanitários. Entretanto, seja qual for a finalidade da aplicação, ela deve levar em consideração, não só a possibilidade de alterar a capacidade de retenção da água, como também a possibilidade de alterar outras propriedades estruturais do solo (BIDONE; SILVA; MARQUES, 2001). As altas concentrações de alumínio no lodo tendem a fixar o fósforo no solo e dificultar o crescimento das plantas. Além disso, os produtos contaminantes presentes no coagulante contêm geralmente elevadas concentrações de Pb, Cr, Cd e outros metais pesados que provocam a degradação local (LENZI, 2003). Nos EUA, entre as práticas de deposição do lodo, o aterro sanitário é adotado em aproximadamente 20% das cidades com até 100.000 habitantes (AWWA, 1995). No Japão estes resíduos são comumente incinerados, entretanto, os custos referentes a esta alternativa são bastante altos e as cinzas resultantes necessitam de deposição ou incorporação adequada em outro produto; o que apenas transfere o problema (REALI, 1999). A adição à massa cerâmica de lodo de ETA obtido com coagulante à base de alumínio (sulfato de alumínio) prejudica mais as propriedades tecnológicas da massa do que a adição de lodo obtido com coagulante à base de ferro (cloreto férrico) (TEIXEIRA, et al., 2006). Os blocos cerâmicos de paredes retas nos quais foram incorporados 12.5% do lodo da Estação de Tratamento de Água de Cubatão, São Paulo / BR atenderam as especificações das normas brasileiras (MORITA, et al., 2002) O lodo gerado durante as operações de filtração/limpeza da água também pode ser usado como retardador de pega e regulador da trabalhabilidade de argamassas (RAUPP-PEREIRA, et al., 2007).

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A recuperação do alumínio por acidificação torna o lodo mais concentrado e facilita a sua posterior desidratação. O Al (III) recuperado pode ser utilizado na remoção do fósforo no tratamento de efluentes domésticos, entretanto não pode ser reutilizado como coagulante em estações de tratamento de água. Em condições extremamente ácidas, a matéria orgânica coloidal e alguns metais pesados tais como o cádmio, o cobre e o chumbo são recuperados juntos e a reutilização do alumínio recuperado aumenta a formação de trihalometanos na água tratada (SENGUPTA; SHI, 1992). Apesar das diversas alternativas de aplicação, no Brasil existem cerca de 7.500 estações de tratamento de água que geram seus resíduos nos tanques de decantação e filtros e os lançam diretamente nos mesmos córregos e rios de onde é retirada a água para o tratamento (CORDEIRO, 2001) (Figura 1).

Figura 1- Impacto ambiental causado pela deposição irregular do lodo de ETA.

(fonte: SOUZA, 2006) Além de causar grande impacto devido a sua deposição irregular, o lodo também pode ser considerado um resíduo que exige grande desperdício de água. Isso ocorre porque as estações de tratamento de água utilizam muita água para a limpeza dos decantadores e filtros. O desperdício de água é preocupante já que, de acordo com a Agência Nacional de Águas (ANA et al, 2005), a água tem se tornado escassa não somente para as regiões áridas e semi-áridas, já que muitas áreas com recursos hídricos abundantes não conseguem satisfazer a demanda.

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4.4 A Serragem de Madeira

As indústrias de base florestal geram um volume significativo de resíduos durante todas as fases operacionais desde a exploração florestal até o produto final. O extinto IBDF (Instituto Brasileiro de Desenvolvimento Florestal) e a Universidade Federal do Paraná classificaram os resíduos em três tipos distintos: a) serragem - resíduo originado da operação de serras, encontrado em todos os tipos de indústria, à exceção das laminadoras; b) cepilho - conhecido também por maravalha, resíduo gerado pelas plainas nas instalações de serraria/beneficiamento e beneficiadora (indústrias que adquirem a madeira já transformada e a processam em componentes para móveis, esquadrias, pisos, forros, etc.); c) lenha - resíduo de maiores dimensões, gerado em todos os tipos de indústria, composto por costaneiras, aparas, refilos, resíduos de topo de tora e restos de lâminas (FONTES, 1994). Transformar resíduos de madeira em energia é uma das alternativas para evitar o destino inadequado deste material no ambiente, aumentar a qualidade do suprimento de energia e reduzir custos. Além dos 160 MW de capacidade já instalada e distribuída em 18 usinas termoelétricas cujo combustível é o resíduo de madeira, o Brasil têm ainda um potencial de geração de energia através de resíduos de madeira da ordem de 250 MW somente na região Sul. Entretanto, o investimento inicial para uma empresa fazer o aproveitamento dos resíduos da madeira é da ordem de mil dólares por KW instalado (JORNAL DIÁRIO DOS CAMPOS, 2004). Em muitas empresas florestais, os resíduos dos processos produtivos, principalmente de serrarias, por serem materiais sólidos e que não sofreram severos tratamentos químicos capazes de causar impacto ambiental no ecossistema, têm a possibilidade de serem aproveitados com sucesso na devolução de parte dos nutrientes retirados do povoamento por ocasião da colheita. Estes irão se decompor e liberar os nutrientes contidos em sua estrutura para o solo, onde poderão ser reabsorvidos pelas raízes das plantas da rotação seguinte (SCHUMACHER; BRUN; KÖNIG, 2004). A utilização do pó de serra como agregado miúdo em substituição parcial ou total do agregado miúdo mineral, possibilita a redução significativa do agregado mineral (areia) na produção de blocos de concreto para vedação e/ou elementos de enchimento em lajes pré moldadas, comportando-se como um material mais leve e termo isolante, em função da baixa condutividade térmica do pó de serra (DANTAS FILHO, 2004). Aproximadamente 50,7 % do volume original das toras tornam-se resíduos e, embora possam ser aproveitados, acabam sendo retirados dos pátios das serrarias e lançados de forma irregular em terrenos baldios e na margem de rios e córregos (DANTAS FILHO, 2004).

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4.5 A Reciclagem

Reciclagem é uma alternativa que atua em favor da sustentabilidade. Produtos reciclados costumam atenuar o impacto ambiental e apresentam ainda a possibilidade de reduzir os custos dos produtos. (ÂNGULO, ZORDAN & JOHN). A reciclagem apresenta vantagens como: a redução no consumo de materiais não renováveis; redução das áreas de aterro, redução de energia (potencial), e redução da poluição. (ÂNGULO, ZORDAN & JOHN). A reciclagem de resíduos apresenta várias vantagens potenciais, entre as quais, JOHN (2000 apud SOUZA 2006) destaca:

• A preservação de recursos naturais pela substituição por resíduos, prolongando a vida útil das reservas naturais e reduzindo a destruição da paisagem, flora e fauna.

• A redução do volume de aterros e da prática de incineração, especialmente dos aterros com resíduos perigosos ou não- inertes, que concentram substâncias químicas em teores que se tornam perigosos e podem contaminar o lençol freático.

• A redução do consumo energético para a produção de um determinado bem. • O aumento da durabilidade da construção em determinadas situações, como já

comprovado por inúmeros estudos na área de adições de escórias de alto forno e pozolanas ao cimento.

• A redução da poluição emitida para a fabricação de um mesmo produto. • A redução dos custos da proteção ambiental, pois a reciclagem permite gerar valor a

partir de um produto que antes constituía em despesas. • O aumento da geração de empregos e da competitividade da economia. • A economia de divisas, na eventualidade da importação de alguma das matérias-

primas recicladas. Para a reciclagem ser implantada, devem ser analisadas algumas variáveis como: o tipo de resíduo, a tecnologia empregada e a utilização proposta. Essa análise pode identificar a viabilidade da reciclagem, as vezes essa não é vantajosa nem do ponto de vista ambiental, fornecendo um produto ainda mais impactante devido: a energia utilizada; ao consumo de outras matérias primas; a geração de novos resíduos e ao risco à saúde do usuário e trabalhadores. (ÂNGULO, ZORDAN & JOHN). Um parâmetro que geralmente é desprezado na avaliação de produtos reciclados é o risco à saúde dos usuários e dos trabalhadores da indústria recicladora, devido à lixiviação de frações solúveis ou pela evaporação de frações voláteis. Os resíduos frequentemente são compostos por metais pesados (Cd, Pb) ou compostos orgânicos voláteis. (ÂNGULO, ZORDAN & JOHN). Para se propor um novo material, constituído por resíduos deve-se ter a preocupação, dentre outras com os seguintes quesitos: (ÂNGULO, ZORDAN & JOHN).

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Identificação e quantificação dos resíduos disponíveis Caracterização do resíduo Custos associados aos resíduos Seleção das aplicações a serem desenvolvidas Avaliação do produto Análise de desempenho ambiental Desenvolvimento do produto Transferência de tecnologia

4.6 O Concreto Leve

Desde a invenção do concreto moderno, em meados do século XIX até o início da década de 80, o concreto continuou sendo uma mistura de agregados, cimento e água (ROSSIGNOLO, 2003). Com o desenvolvimento da tecnologia foram desenvolvidos outros materiais a serem incorporados na mistura entre os quais se destacam os aditivos modificadores de suas propriedades e a substituição de agregados. Através dessas alternativas foram desenvolvidos tipos especiais como o concreto leve. Os concretos leves são concretos com massa específica reduzida, abaixo de 2200 kg/m³ (CEB-FIB apud ROSSIGNOLO, 2003). Os concretos leves apresentam estrutura porosa, e o aprisionamento do ar nesses poros favorece a leveza e o isolamento térmico do material. Devido também à porosidade, geralmente os concretos leves são mais permeáveis que os concretos tradicionais, excluindo-se os que não apresentam os poros interligados. (ROSSIGNOLO, 2003). De acordo com ROSSIGNOLO (2003) as primeiras aplicações do concreto leve são de 1100 a.C. em El Tajin (México), com a utilização de uma mistura de pedra pomes com um ligante à base de cinzas vulcânicas e cal. Os concretos leves são aplicados em concretos de alto desempenho, enchimento de lajes, regularização de superfícies, envelopamento de tubulações, entre outras. (UNIVERSIDADE CATÓLICA DE GOIÁS, 2008). ROSSIGNOLO (2003) destaca que a utilização de concreto leve em vedações e enchimento é vantajosa não só pela leveza, mas também pelas características de isolamento térmico desse material. ROSSIGNOLO ainda cita que o material apresenta vantagens para ambiente marinho (Figura 2).

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Figura 2- Plataforma marítima South Arne- Dinamarca (foto: ROSSIGNOLO).

Destaca-se a utilização do concreto leve em elementos pré-fabricados, já que a leveza do material possibilita economias nas etapas de manuseio, transporte e montagem do sistema construtivo. (ROSSIGNOLO, 2003) Os concretos leves apresentam em geral maior possibilidade de segregação do agregado, redução da resistência mecânica e aumento da retração (ROSSIGNOLO, 2003). Os concretos leves podem ser obtidos com a utilização de agregados leves, com a incorporação de ar (concretos celulares) ou sem a utilização de finos. (ROSSIGNOLO, 2003) Concretos sem finos são concretos produzidos sem a utilização do agregado miúdo (areia) (CORTESIA CONCRETO).

4.6.1 Concreto com agregados leves

Segundo Almeida, Sales e Souza (2008), o concreto com agregado leve caracteriza-se pela substituição total ou parcial dos agregados tradicionais por agregados leves e pelo valor de sua massa específica, que deve ser inferior a 2000 kg/m³. Uma grande variedade de produtos podem ser utilizados como agregados leves: agregados naturais, sintéticos, subprodutos e rejeitos industriais (SACHT, 2007). Os agregados leves naturais são obtidos por extração direta em jazidas como a pedra-pomes. Os agregados leves artificiais são obtidos industrialmente. O agregado artificial mais utilizado no Brasil é a argila expandida, que pode ser produzida pelo processo de sinterização ou fornos rotativos (SACHT, 2007). Segundo a ROSSIGNOLO (2003), os agregados leves não devem apresentar massa unitária no estado seco e solto acima de 1120 kg/m³ para os agregados miúdos e 880 kg/m³ para os agregados graúdos.

“Os concretos com agregados leves têm sido utilizados desde o início do século passado, para fins estruturais e de vedação. A partir de 1980, foram realizadas rigorosas pesquisas sobre os concretos leves, em todo o mundo, demonstrando o grande potencial do uso desse material, nas mais diversas áreas da construção civil. A redução da massa específica do concreto propicia a redução do peso próprio e das cargas na fundação, com

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conseqüente redução do custo final da obra” (ROSSIGNOLO, 2003).

Os concretos leves apresentam características de acordo com os agregados utilizados. A natureza da interação entre o agregado e a matriz do cimento depende do teor de umidade e da porosidade do agregado (ROSSIGNOLO). Rossignolo e Agnesini (2005 apud ALMEIDA, SALES & SOUZA, 2008) classificaram os agregados leves de acordo com sua massa específica em concretos isolantes, concretos com resistência moderada e concretos estruturais (Figura 3).

Figura 3- Resistência do concreto para diferentes agregados leves.

(fonte: SACHT, 2007)

4.6.2 Concreto leve celular

O concreto leve celular é definido segundo a norma NBR 12646 (ABNT 92, apud SACHT, 2007):

“concreto leve obtido pela introdução de argamassa de bolhas de ar, com dimensões milimétricas, homogêneas, uniformemente distribuídas, estáveis, incomunicáveis e indeformadas ao fim do processo.”

Bolhas de ar são adicionadas a massa de concreto, sendo estas geradas por espuma ou agentes incorporadores de ar (SACHT, 2007). O ar incorporado aumenta a permeabilidade do concreto e reduz sua resistência. Esse tipo de concreto leve é bastante aplicado para vedações.

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4.6.3 Cinasita

A argila expandida Cinasita (Figura 4) é um agregado leve que se apresenta em forma de esferas cerâmicas leves e resistentes. É obtida com argilas especiais aquecidas à altas temperaturas (aproximadamente 1100ºC). A cinasita é apropriada para a confecção de concretos com alta resistência, inclusive os concretos de alto desempenho. Também pode ser aplicada em enchimentos de laje, blocos de concreto leve, drenagem e jardinagem, nivelamento de pisos, entre outros. (CINASITA, 2008)

Figura 4- Argila expandida Cinasita (foto cinasita, 2008)

4.6.4 Vermiculita

O mineral vermiculita é um aluminossilicato básico hidratado de magnésio, ferro, e alumínio (Mg, Fe, Al)3(Al, Si)4O10 (OH)2.4H2O[2], pertencente à família das micas cujos cristais são formados por finíssimas lamínulas superpostas que se expandem quando submetidas à temperatura de 1000±50ºC. (ANDRADE, GÓES & OLIVEIRA). O aquecimento do mineral expande o grão de 8 a 12 vezes, sendo os espaços vazios dessa expansão preenchidos com ar. (TMATER 2008). Um produto com inúmeras aplicações: isolante térmico e acústico, condicionador e corretivo de solos, agregado para concreto ultraleve, pré-misturado para argamassa termoisolante e outras aplicações na construção civil e naval. As reservas brasileiras representam 5,7% das reservas mundiais, sendo que 90% estão situadas nos Estados Unidos e África do Sul. No Brasil, as reservas localizam-se nos Estados de Goiás, Paraíba, Bahia e Piauí. (COELHO et al, 2005). O concreto leve de Vermiculita Expandida é indicado para usos não estruturais. O concreto é aplicado em caixão perdido, rebaixos, contra pisos, regularização, rebocos acústicos e em material de enchimento. (ISAR, 2008)

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5 Materiais e Métodos

A presente pesquisa é uma continuação da iniciação científica dos autores: PRADO, SALES e SOUZA, 2008. Durante essa atividade, os autores estudaram a análise da viabilidade do agregado ecológico, levando-se em conta a viabilidade ambiental, a viabilidade técnica e viabilidade econômica do concreto ecológico em comparação ao concreto convencional de resistência próxima. No estudo atual, extrapolou-se essa comparação, incluindo as alternativas de concreto leve verificadas no mercado e na literatura. A descrição da metodologia para a produção do agregado leve e dos concretos ecológico e convencional foram descritas no relatório de iniciação científicas e não serão aqui repetidas. Contudo utilizar-se-ão seus resultados e conclusões. Além da análise da viabilidade econômica realizou-se um estudo de caso de uma aplicação do concreto leve no mercado brasileiro, para identificar como o concreto leve é aplicado na construção civil brasileira, quais os fatores que são levados em consideração para sua opção e características peculiares desse produto. Para o estudo da viabilidade econômica, primeiramente identificou-se o consumo de materiais para a produção de 1 m³ de concreto. Em seguida realizou-se uma cotação das matérias primas utilizadas, e calculou-se assim o custo dos materiais referentes somente aos materiais empregados. Os custos com transporte, mão de obra e equipamentos não foi considerado porque são valores complexos, que dependem do porte da empresa a ser instalada, dos valores da empresa, da mão de obra e dos equipamentos empregados, do capital disponível, da demanda e da estratégia empresarial adotada.

5.1 O consumo de materiais

O consumo de materiais nos concretos convencionais foi calculado de acordo com os traços dos mesmos. O consumo de cimento por m³ de concreto produzido é dado por:

wpac

wpaC

ρρρρ+++

= 11 (1)

sendo: C o consumo de cimento em kg; a, p e w o valor do traço correspondente a areia, pedra e água respectivamente (sem unidade); ρc ρa ρp ρw a massa específica do cimento, areia, pedra e água respectivamente em kg/m³.

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O consumo dos demais materiais é dado pela multiplicação do consumo de cimento pelo valor correspondente à respectiva posição no traço. Essa equação foi formulada para o concreto convencional, mas para simplificação da pesquisa foi utilizada para os concretos leves e para o concreto ecológico. Almeida, Sales e Souza realizaram um estudo de dosagem do concreto convencional e do concreto ecológico. O consumo de materiais no concreto convencional de 15 MPa é mostrado na Tabela 1. O consumo de materiais no concreto ecológico é mostrado na Tabela 2.

Tabela 1: Consumo de materiais por m³ de concreto convencional de 15 MPa

Material TraçoConsumo (kg/ m³

concreto)Cimento 1,00 202,77Areia 4,80 973,30Pedra britada 5,80 1.176,07Água 0,80 162,22

Tabela 2: Consumo de materiais por m³ de concreto ecológico


concreto)Cimento 1,00 427,14Areia 2,50 1.067,84Água 1,02 436,53Serragem 0,09 40,15Lodo 0,56 240,05Linhaça 0,06 23,92

6 Estudo de caso

Estudou-se a obra de recuperação da fachada do motel Studio A, localizada na rua Coronel Euclides Machado nº 49, Limão, (próximo à ponte Freguesia do Ó), São Paulo-SP, construída por JS Sistemas Construtivos Ltda, que utilizou placas cimentíceas da Useplac. Foi de fundamental importância para esse estudo a assistência do João Souto- administrador da obra. A edificação apresentava patologia no seu acabamento, o revestimento adotado estava “descolando” da estrutura (Figura 5). Decidiu-se refazer o sistema de revestimento, removendo o revestimento anterior, inserindo as placas cimentíceas e sobre elas um porcelanato fixado.

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Figura 5- Patologia da solução anterior

A placa cimetícia delgada de concreto , de dimensões: 2,4 m; 1,2 m e 13 mm, foi montada por parafusos. Lembra-se que, conforme Rossignolo (2005) o concreto leve é indicado para elementos pré-fabricados por favorecer as etapas de transporte e montagem (além das vantagens do concreto leve observada nos sistemas moldados in loco). As placas foram entregues a granel, sem embalagem ou proteção, e foram armazenadas, em pilhas (de aproximadamente 1,5m de altura), em local não coberto, ventilado. (Figura 6).

Figura 6- Armazenagem das placas na obra

As placas eram movimentadas por dois operários sem esforço. Para o transporte vertical das peças, foi utilizado um equipamento (Figura 7) que ao mesmo tempo armazenava algumas placas, permitia que o operário realizasse o serviço sobre sua plataforma de forma segura (a plataforma apresenta guarda corpo).

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Figura 7- Equipamento utilizado para o serviço

As peças foram aplicadas sobre uma estrutura de treliça metálica envolvendo-a em todas as faces visíveis de modo a simular uma barra única e robusta. Elas foram fixadas na treliça, por parafusos. As placas depois de locadas e apoiadas foram perfuradas juntamente com a estrutura com furadeira para a passagem dos parafusos (Figura 8).

Figura 8- Montagem das placas

Sobre as placas é aplicada uma argamassa colante para a aplicação do acabamento. Destaca-se que o material apresentou-se vantajoso por sua trabalhabilidade (associada a sua leveza, permitindo maior produtividade do processo), permitir furos, e menor solicitação da estrutura e fundação. A fabricante oferece três espessuras de placas: 11,7; 12,7 e 13,7 mm. As massas específicas aparentes (mea) são de 1100; 1250 e 1400 kg/m³ (respectivamente para as espessuras, 11,7; 12,7 e 13,7 mm). As vantagens realçadas pelo fabricante (Useplac) foram às relacionadas com a leveza do material, conseguidas por sua baixa massa específica aliadas à pequena espessura. A fornecedora do material se recusou a informar o traço do material.

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7 Resultados

7.1 Custos do concreto convencional e com CLC

Apresenta-se inicialmente a evolução do custo de alguns materiais empregados na fabricação do concreto convencional, que servem para cálculo dos demais concretos que utilizem esses materiais. Para esse item, atualizaram-se os dados de Prado, Sales e Souza (2008). Utilizaram-se os valores indicados pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE) e Sindicato da Indústria da Construção (Sinduscon-SP) (média quando aplicável), conforme Tabela 3

Tabela 3: Custos em reais dos materiais utilizados para a confecção do concreto convencional Material IBGE SINDUSCON-SP Média Custo/kgAreia grossa lavada (m³) 67,40R$ - 67,40R$ 0,044R$ Brita 2 (m³) 43,65R$ 51,00R$ 47,33R$ 0,033R$ Cimento CPII E-32 (saco) 19,90R$ 17,81R$ 18,86R$ 0,377R$

Os cimentos utilizados para a confecção do concreto convencional e do concreto ecológico (PRADO, SALES e SOUZA, 2008) foram do tipo ARI (alta resistência inicial) para favorecer o andamento da pesquisa, acredita-se que é possível a reprodução dos resultados a partir do cimento CP II E-32. A empresa Líder Cimento e Cal, de São Carlos, forneceu os preços de R$ 14,80 reais para o cimento ARI e R$ 14,50 reais para o cimento CP II, ambos referentes a preço para atacado. Assim, realizou-se a análise econômica a partir do cimento CP II mas para se obter o custo para o cimento ARI deve-se considerar o mesmo aproximadamente 2% mais caro (dados de 15 de julho de 2008). A brita utilizada nos concretos referências foi a pedra britada nº1. Utilizou-se o valor da pedra britada nº2 porque foi o valor encontrado na bibliografia. Não se observaram diferenças significativas de preço entre elas, sendo assim, consideraram-se seus custos equivalentes. Os custos do lodo de ETA e da serragem de madeira foram considerados desprezíveis em relação aos demais materiais empregados, já que não existe demanda representativa no Brasil. O custo desses materiais atualmente se confunde com o preço do transporte, não incluso nessa pesquisa. Acredita-se que a partir do momento em que exista demanda pelo produto os mesmos apresentem valor de acordo com os mecanismos de mercado. Foram localizadas madeireiras que não cobram pela serragem, exigindo somente que o interessado a busque, e que haja estoque, da mesma forma a ETA de São Carlos disponibiliza gratuitamente o material para fins didáticos com autorização do presidente via ofício. O material não costuma ser vendido.

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Para o custo da água, utilizou-se a tabela de tarifas da água da cidade de São Carlos fornecida pelo SAAE São Carlos. Utilizou-se a tabela referente à produção industrial. Observa-se a variação do valor de acordo com o consumo pela Tabela 4:

Tabela 4: Preço da água para uso industrial em São Carlos- SP (julho, 2008). Volume de água (m³) Valor

1 R$ 1,862 R$ 3,723 R$ 5,584 R$ 7,445 R$ 9,306 R$ 11,167 R$ 13,028 R$ 14,889 R$ 16,7410 R$ 18,60

Devido à indefinição da produção mensal de concreto, utilizou-se o valor mínimo dado pela Tabela 4. Como se verificou que a água apresenta um custo muito menor que os outros materiais envolvidos na produção a aproximação não compromete os resultados. Para eventuais simulações com diferentes quantidades, corrigir com os valores da Tabela 4. O custo do óleo de linhaça foi obtido através do contato com o fornecedor, no caso a indústria Natrielli, que forneceu o preço de R$ 766,31 reais para o caminhão de 200L. Através da massa específica de 1,05± 0,09 obteve-se o custo por kg de R$ 4,023 reais. O custo é referente ao estado de São Paulo. O valor do óleo incluindo o frete é de R$ 790,00 reais para o estado de São Paulo. A fábrica informou que o custo é o mesmo para os outros estados a menos do frete. A partir dos custos unitários e das considerações feitas acima, calculou-se o custo dos concretos estudados para o estado de São Paulo (Tabela 5 e Tabela 6). Os custos unitários próprios de cada concreto leve serão apresentados no item correspondente.

Tabela 5: custo do concreto ecológico


concreto)Custo unitário

(R$/kg) Custo (R$/kg) TotalCimento 1,00 427,14 0,377 161,07Areia 2,50 1.067,84 0,044 47,20Água 1,02 436,53 0,002 0,87Serragem 0,09 40,15 0,000 0,00Lodo 0,56 240,05 0,000 0,00Linhaça 0,06 23,92 4,023 96,23

305,37

Tabela 6: custo do concreto convencional de 15 MPa



(R$/kg) Custo (R$/kg) TotalCimento 1,00 202,77 0,377 76,46Areia 4,80 973,30 0,044 43,02Pedra britada 5,80 1.176,07 0,033 38,65Água 0,80 162,22 0,002 0,32

158,46

24

Conforme Sales, Souza e Prado (2008), pode-se considerar o custo de R$ 146,28 reais por m³ para o concreto convencional de 21 MPa e R$ 168,64 reais por m³ para o concreto referência de 37 MPa (valores relativos à Julho de 2008). O custo do concreto usinado de 15 MPa de fck sem bombeamento é, de acordo com o IBGE (2008), de R$ 205,00 reais por m³ para o estado de São Paulo. Nesse caso o custo de mão de obra, equipamentos e transportes estão inclusos no preço. A diferença de preço entre o concreto bombeado e o custo obtido serve para estimar o custo de equipamentos, transporte e mão de obra (acréscimo de aproximadamente 30% de custo para situação racionalisada). Observa-se na Figura 9 a participação das matérias primas no custo do concreto ecológico e na Figura 10 a participação no custo do concreto referência de 15 MPa.

Figura 9: Participação das matérias primas no custo do concreto ecológico

Figura 10: Participação das matérias primas no custo do concreto de 15 MPa

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7.2 Concretos com Vermiculita

O menor custo unitário da vermiculita obtido foi de aproximadamente R$ 0,77 reais por kg, em setembro de 2008 (TMATER 2008). A Isar isolamentos térmicos (2008) e acústicos fornece vermiculita e indica o uso de alguns concretos, verificados pela Tabela 7.

Tabela 7- Concretos com vermiculita (Isar, 2008)

450 1.320 228 660 3,5 01:08680 1.400 323 560 13 01:06770 1.480 511 488 20 01:04

Densidade do Concreto (Kg/m3)

Vermiculita (litros) Cimento CP32 (kg) Água (litros)

Resist. 28 dias (Kgf/cm2)

Traço (em volume)

Conforme a Tabela 8, a fornecedora indica usos distintos para esses concretos:

Tabela 8- Tipos de concreto indicados para cada utilização

Trânsito sobre a laje Traço em Volume Proteção

Sem trânsito ou eventual de pessoas

1 cimento x 8 vermiculita

proteção de cimento x areia traço 1:3 com no mínimo 2cm de espessura

Médio de pessoas 1 cimento x 6 vermiculita


Pesado de pessoas 1 cimento x 4 vermiculita


Veículos 1 cimento x 4 vermiculita

proteção de cimento x areia traço 1:3 com no mínimo 5cm de espessura com tela de ferro.

Considera-se nesse trabalho a proteção de 2 cm (só não adequada para o trânsito pesado), e uma espessura de 2 cm de concreto. O custo do concreto 1:8 pode ser verificado na Tabela 9, o custo da capa na Tabela 10 e o do conjunto (concreto com capa, 2 cm cada) na

26

Tabela 11. Os custos do concreto 1:6 na Tabela 12 e Tabela 13, e os custos do concreto de 1:3 na Tabela 14 e Tabela 15

Tabela 9- Custo concreto Isar 1:8 sem capa



(R$/kg) Custo (R$/kg) TotalCimento 1,00 111,03 0,38 41,87Vermiculita 0,64 70,71 0,77 54,59Água 2,89 321,39 0,03 10,56

107,02

Tabela 10- Custo da capa de 2 cm



(R$/kg) Custo (R$/kg) TotalCimento 1,00 717,36 0,38 270,51Areia 3,00 2.152,07 0,04 94,69

365,21

27

Tabela 11- Custo concreto Isar 1:8 com capa



(R$/kg) Custo (R$/kg) TotalCimento 1,00 414,19 0,38 156,19Vermiculita 0,09 35,35 0,77 27,29Areia 2,60 1.076,03 0,04 47,35Água 0,39 160,70 0,03 5,28

236,11

Foi considerado para cálculo a equação 1, massa específica da vermiculita de 110 kg/m³ (ISAR, 2008), massas específicas de 3100 kg/m³ para o cimento, 2800 kg/m³ para areia e brita e 1000 para a água.





125,52





245,36





156,79





261,00

28

7.3 Concretos Celulares

A fornecedora Tecnocell (2008) indica os concretos à base de EPS indicados na Tabela 16:

Tabela 16- Concretos Tecnocell

Densidade (kg/m3) EPS- (l) Cimento (kg) Areia (l) Água (l)700* 1.093 390 118 155800* 1.015 390 186 165900* 942 400 243 1751000 873 400 311 1801100 809 400 382 1801200 742 390 466 1781300 678 390 537 1781400 615 385 613 1771500 553 380 689 1751600 487 375 764 175 *- concretos com adesivos- não considerados nos cálculos

A fornecedora Construpor (2008) disponibiliza concretos semelhantes, que utilizam também monomassa. Escolheram-se os concretos de 700, 1000 e 1600 kg/m³ para análise. Os custos dos concretos podem ser

observados nas tabelas Tabela 17 Tabela 18e Tabela 19.

Tabela 17- Concreto Tecnocell 700.



(R$/kg) Custo (R$/kg) TotalCimento 1,00 267,55 0,38 100,89Areia 0,83 221,00 0,04 9,77EPS 0,27 73,11 1,42 103,81Água 0,39 103,68 0,03 3,11

217,59




(R$/kg) Custo (R$/kg) TotalCimento 1,00 267,91 0,38 101,03Areia 2,18 583,24 0,04 25,78EPS 0,22 58,47 1,42 83,03Água 0,45 120,56 0,03 3,62

213,45




(R$/kg) Custo (R$/kg) TotalCimento 1,00 242,41 0,38 91,41Areia 5,70 1.382,83 0,04 61,12EPS 0,13 31,48 1,42 44,70Água 0,47 113,12 0,03 3,39

200,63

(Preço flocos EPS: 142R$/m³-distribuidor Styrocorte (2008), massas específicas de 3100 kg/m³ para o cimento, 2800 kg/m³ para areia e brita e 1000 kg/m³ para a água e 100 kg/m³ para o EPS (PFAFF, 2008)).

29

7.3.1 Bloco de concreto celular

Os concretos leves, conforme Rossignolo (2005) apresentam-se ainda mais interessante para elementos pré-fabricados do que para moldados em loco. Os principais produtos processados fora do local definitivo verificados no decorrer da pesquisa foram os painéis, tendo como exemplo a placa cimentícia em que se realizou o estudo de caso, e os blocos. Embora esse trabalho não esteja abordando mão de obra e produção, apresenta-se aqui o orçamento de blocos prontos. A Construpor SP (2008) desenvolveu um concreto leve maciço de baixa resistência (mínima de 2,5 MPa). O bloco, de Concreto Celular Autoclavado (CCA), apresenta a densidade de 600 kg/m³. A empresa forneceu um orçamento (Construpor, 2008) de R$ 245,76 reais por m³ de concreto para os blocos de 60x30x7,5 cm. Para as demais espessuras disponíveis (10; 12,5; 15 e 20 cm) foi orçado o valor de R$ 234,74 reais por m³.

7.4 Concretos sem Finos

Neville (1982, apud ARAÚJO, TUCCI e GOLDENFUM) realizou um estudo sobre concreto sem finos e apresentou as características observadas pela Tabela 20. Os custos dos concretos são dados pelas tabelas: Tabela 21, Tabela 22,

30

Tabela 23 e Tabela 24.

Tabela 20- Concretos Neville

Relação cimento agregado (volume)

água/cimento (volume)

Massa específica (kg/m³)

Resistência a Compressão (28d- MPa)

01:06 0,38 2.020 1401:07 0,40 1.970 1201:08 0,41 1.940 1001:10 0,45 1.870 7

Tabela 21- Concreto Neville 2020 kg/m³



(R$/kg) Custo (R$/kg) TotalCimento 1,00 420,05 0,38 158,40Areia 5,42 2.276,42 0,04 100,61Água 0,12 51,49 0,03 1,54

260,56





243,72

31





230,75





211,36

7.5 Concreto com resíduo de borracha

Marques, Nirschl e Akasaki (2006), desenvolveram um estudo sobre aplicação de borracha de pneus em concretos. Embora essa pesquisa não esteja mensurando os valores ambientais dos concretos, o mesmo é levado em consideração pelos autores. Calcula-se nessa pesquisa o concreto em destaque na Tabela 25, por ter valores próximos aos utilizados como parâmetros para massa específica do concreto (aproximadamente 1930) e resistência a compressão (aproximadamente 10 MPa).

Tabela 25- Concreto com borracha (MARQUES, NIRSCHL E AKASAKI, 2006)

TraçoCimento (kg/m³)

Água (kg/m³)

Areia (kg/m³)

Brita (kg/m³)

Borracha (kg/m³)

Referência 295,57 195,03 931,53 1.000,57 0,00B1 338,57 185,38 656,54 1.109,71 77,42B2 348,51 182,44 528,61 1.166,92 112,50B3 344,30 180,24 487,80 1.152,82 145,58B4 336,37 176,09 464,81 1.126,29 180,44BF2 347,47 181,90 527,04 1.163,45 112,17BF3 337,17 192,66 478,25 1.130,15 142,76

A borracha, por ser um resíduo foi considerada sem custos conforme análise do concreto ecológico (valem as mesmas ressalvas). Os custos para o concreto com borracha (B4) podem ser verificados na Tabela 26:

Tabela 26- Custo do concreto com borracha B4 (MARQUES, NIRSCHL E AKASAKI, 2006)



(R$/kg) Custo (R$/kg) TotalCimento 1,00 336,37 0,38 126,85Areia 1,38 464,81 0,04 20,54Brita 3,35 1.126,29 0,03 37,02Borracha 0,54 180,44 0,00 0,00Água 0,52 176,09 0,03 5,28

189,69

32

8 Resumo

Apresenta-se na Tabela 27 o resumo dos concretos verificados, podendo-se comparar o custo por m³ considerando-se os materiais, e um indicador que leva em conta o ganho com a redução de peso obtido pela multiplicação da massa específica pelo custo (PRADO, SALES e SOUZA, 2008).

Tabela 27- Resumo dos concretos estudados

Concreto Custo (R$/m³) Massa específica (kg/m³)Indicador (c.u.*γ)

(R$*kg/ (m³)²) Resistência (Mpa)Convencional Referência 15 Mpa 158,46 2.500 396.150,00 15Resíduo LETA Ecológico (CLC) 305,37 1.850 564.934,50 11

Isar 1:8 s/ capa 107,02 450 48.159,00 0,35Isar 1:6 s/ capa 125,52 680 85.353,60 1,30Isar 1:4 s/ capa 156,79 770 120.728,30 2,00Tecnocell 700 217,59 700 152.313,00 -Tecnocell 1000 213,45 1.000 213.450,00 -Tecnocell 1600 200,63 1.600 321.008,00 -Bloco CCA Construpor* 234,74 600 140.844,00 2,5Neville 2020 260,56 2.020 526.331,20 14Neville 1970 243,72 1.970 480.128,40 12Neville 1940 230,75 1.940 447.655,00 10Neville 1870 211,36 1.870 395.243,20 7

Resíduo Borracha Marques, Nirschl e Akasaki 189,69 1.930 366.101,70 10

Vermiculita

Celulares

Sem finos

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9 Considerações Finais

Verificou-se nessa pesquisa que embora os concretos leves não sejam uma tecnologia muito difundida e estudada, a mesma se apresenta com elevado potencial de crescimento, seja por redução de custos do material, seja por redução das cargas nas estruturas e fundações e por facilitar operações como transporte e instalação. Aliadas com essas preocupações, alguns pesquisadores estão desenvolvendo concretos com critérios que levam em consideração o meio ambiente. Verificaram-se concretos com resistências, massas específicas e custos variando bastante. Mesmo que sem fins estruturais, sugere-se pesquisas futuras que identifiquem esses custos por categorias (por exemplo por faixas de 5 MPa) para tratar resultados mais similares. O concreto ecológico obtido a partir do lodo de Estação de Tratamento de Água e Serragem de madeira, apresentou um custo elevado, levando-se em consideração somente os materiais e a massa específica. Porém observou-se que muitos dos produtos que competem com esse material no mercado apresentam resistência bastante inferiores. Para o produto se destacar no mercado, acredita-se que deve ser estudada uma dosagem para um concreto com menor resistência, já que o alto custo do concreto decorre do alto consumo de cimento e do óleo de linhaça (Figura 9). Essa pesquisa não deve ser utilizada para decisão por parte dos projetistas, já que não engloba o método para a fabricação dos concretos, não leva em conta as vantagens que cada tipo de concreto pode oferecer como isolamento térmico e nem aspectos ligados ao meio ambiente, mas serve de ponto de partida para futuras pesquisas.

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REFERÊNCIAS

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO CARLOS DEPARTAMENTO DE ... · CONCRETOS LEVES PARA USOS NÃO...

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