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UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA AMBIENTAL ENGENHARIA AMBIENTAL JULIANA TIBURCIO UTILIZAÇÃO DE AREIA RECICLADA DE RESÍDUO DA CONSTRUÇÃO CIVIL E RESÍDUOS DE GARRAFA PET PARA FABRICAÇÃO DE BLOCOS DE CONCRETO E ARGAMASSA TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO LONDRINA 2018

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UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA AMBIENTAL

ENGENHARIA AMBIENTAL

JULIANA TIBURCIO

UTILIZAÇÃO DE AREIA RECICLADA DE RESÍDUO DA CONSTRUÇÃO CIVIL

E RESÍDUOS DE GARRAFA PET PARA FABRICAÇÃO DE BLOCOS DE

CONCRETO E ARGAMASSA

TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO

LONDRINA

2018

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JULIANA TIBURCIO

UTILIZAÇÃO DE AREIA RECICLADA DE RESÍDUO DA CONSTRUÇÃO CIVIL

E RESÍDUOS DE GARRAFA PET PARA FABRICAÇÃO DE BLOCOS DE

CONCRETO E ARGAMASSA

Trabalho de Conclusão de Curso apresentado como requisito parcial à obtenção do título de Bacharel em Engenharia Ambiental, Departamento de Engenharia Ambiental da Universidade Tecnológica Federal do Paraná.

Orientadora: Profa. Dra. Sueli Tavares de Melo Souza

Co-orientador: Prof. Dr. Fabiano Moreno Peres

LONDRINA

2018

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Ministério da Educação

Universidade Tecnológica Federal do Paraná

Campus Londrina Coordenação de Engenharia Ambiental

TERMO DE APROVAÇÃO

Título da Monografia

UTILIZAÇÃO DE AREIA RECICLADA DE RESÍDUOS DE CONSTRUÇÃO

CIVIL E RESÍDUOS DE GARRAFA PET PARA FABRICAÇÃO DE BLOCOS DE

CONCRETO E ARGAMASSA

por

Juliana Tiburcio

Monografia apresentada no dia 08 de fevereiro de 2018 ao Curso

Superior de Engenharia Ambiental da Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Câmpus Londrina. O candidato foi arguido pela Banca Examinadora composta pelos professores abaixo assinados. Após deliberação, a Banca Examinadora considerou o trabalho _____________________________________________________ (aprovado, aprovado com restrições ou reprovado).

____________________________________ Prof. Camila Zoe Correa

(UNOPAR)

____________________________________ Prof. Dr. Rafael Montanhini Soares de Oliveira

(UTFPR)

____________________________________ Profa. Dra. Sueli Tavares de Melo Souza

(UTFPR) Orientador

__________________________________ Profa. Dra. Edilaine Regina Pereira

Responsável pelo TCC do Curso de Eng. Ambiental

UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ

PR

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AGRADECIMENTOS

À Deus, por ser meu guia e orientar minha trajetória.

Á minha família que mesmo longe se fez presente em vários momentos e

pensamentos, em especial à minha mãe que sempre me apoiou em cada dificuldade,

superando junto comigo a distância e a saudade.

Aos meus sobrinhos que são os mais amados do mundo.

Á minha segunda família que me acolheu, apoiou, aconselhou e aturou (Família

Siécola Moreira).

À Lídia pela amizade e apoio de longos anos.

À grande Família “Balada Louca” com quem sem dúvidas dividi os momentos mais

loucos da minha vida.

Aos meus amigos da UTFPR, em destaque à Patrícia, Nayara e Kono por toda

ajuda nesta etapa.

À república mais bonita de Londrina “Casa das Princesas”.

À família das minhas Marias que se tornaram pessoas essenciais.

Aos meus queridos “RONDONistas” que me lembraram de como o amor é simples

e sincero.

À família “Tubarão” por todo carinho e dedicação.

À Universidade Tecnológica Federal do Paraná por me proporcionar essa

experiência indescritível que foi a graduação.

Aos meus professores por cada ensinamento.

À minha orientadora Sueli Tavares de Melo Souza que aguentou esse tempo todo

e sempre esteve disposta à me orientar e transmitir os seus conhecimentos.

Ao meu Co-orientador Fabiano Moreno Peres pelas contribuições no trabalho e

conselhos.

As empresas parceiras: Maanaim, Unifil e Tec Blocos.

Ao Técnico e estagiários da UTFPR pelo apoio nos laboratórios.

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“Que a minha loucura seja perdoada, pois metade de mim é amor e a outra

metade também.”

(Oswaldo Montenegro, 1997)

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RESUMO

TIBURCIO, JULIANA. Utilização de areia reciclada de resíduo da construção civil e resíduos de garrafa pet para fabricação de blocos de concreto e argamassa. 2018. 100f. Trabalho de conclusão de curso de graduação apresentado a disciplina Trabalho de Conclusão de Curso 2. – Engenharia Ambiental, Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Londrina, 2018.

O crescimento populacional aumenta o consumo, causando uma alta geração de

resíduos sólidos que podem ser descartados de maneira inadequada, diminuindo a vida

útil dos aterros. O resíduo da construção civil (RCC) representa uma grande parcela dos

resíduos sólidos do Brasil. Além destes resíduos existe o resíduo plástico classificado

como inerte descartado na maioria das vezes incorretamente. A fim de dar uma

destinação adequado para estes resíduos, o presente trabalho tem como objetivo

principal analisar a viabilidade técnica da utilização de agregado reciclado e partículas de

garrafa PET na fabricação de blocos de concreto e argamassas 1:3. Foi realizada a

caracterização dos agregados utilizados nas misturas (massa unitária, massa específica

e granulometria) para definição dos traços. Definiu-se dois traços para os blocos de

concreto da família 14 (14x19x34) e quatro para as argamassas 1:3. Foram feitos ensaios

de análise dimensional para os blocos e de resistência à compressão aos 7 e 28 dias

para os blocos e argamassas. No caso da argamassa estudou-se também a resistência

aos 14 dias. Para visualizar a estrutura interna foi feita a análise microscópica. Para os

blocos nem todas as amostras analisadas atingiram a resistência requerida para

classificação de blocos com função estrutural, notando uma diminuição na resistência de

55% quando se agrega o PET e 63% com o mesmo agregado nas argamassas. No

ensaio de microestrutura foi possível identificar o maior número de vazios quando se

incorpora o PET na mistura. Por fim notou-se que a inserção dos resíduos utilizados

trouxe bons resultados no caso de blocos de vedação e argamassas 1:3 por atingir a

resistência mínima recomendada.

Palavras-chave: Resíduo sólido; bloco de vedação; Resistência à compressão;

Viabilidade técnica.

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ABSTRACT

TIBURCIO, JULIANA. Use of recycled sand from construction waste and pet bottle waste to manufacture concrete blocks and mortar. 2018. 100f. Monography (Graduation) – Bachalor’s Degree in Environmental Engineering. Federal Technological University of Paraná, Londrina, 2018.

Population growth increases consumption, causing a high generation of solid waste

that can be disposed of improperly, reducing the useful life of the dumps. The construction

waste represents a large part of Brazil's solid waste. Besides these residues there is the

plastic waste classified as inert usually discarded incorrectly. In order to guide a suitable

destination for these residues, the main objective of this work is to analyze the technical

feasibility of the use of recycled aggregate and PET bottle particles in the manufacture of

1: 3 concrete blocks and mortars. Dimensional analysis for blocks and compressive

strength at 7 and 28 days for blocks and mortars were performed. In the case of mortar,

resistance was also studied at 14 days. To visualize the internal structure, the microscopic

analysis was performed. In the case of the blocks, not all the analyzed samples reached

the resistance required for the classification of blocks with structural function, being

noticed a difference of 55% when the PET was added and 63% with the same aggregate

in the mortars. In the microstructure assay it was possible to identify the largest number

of voids when the PET was incorporated in the mixture. Finally, it was noticed that the

insertion of the used residues brought good results in the case of 1:3 non-structural block

and mortars because they reached the recommended minimum strength.

Keywords: Solid residue; non-structural block; Compressive strength; Technical

viability.

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LISTA DE FIGURAS

Figura 1 – Coleta de resíduos sólidos urbanos no Brasil x região Sul ................ 20

Figura 2 – Destinação Adequada e Inadequada dos RSU no Brasil e Sul (T/dia)

..................................................................................................... 21

Figura 3 – Fluxograma das diretrizes da PNRS .................................................. 22

Figura 4 – Estrutura química do PET. ................................................................. 23

Figura 5 – Métodos de preparação do PET ........................................................ 25

Figura 6– Processo de injeção e sopro de garrafas ............................................ 26

Figura 7 – Reciclagem de PET no Brasil ............................................................ 28

Figura 8 – Processo produtivo do plástico .......................................................... 28

Figura 9 – Quantidade total de RCC coletado no Brasil x região Sul .................. 30

Figura 10 – Alternativas para revestimentos em paredes ................................... 35

Figura 11 - Dimensões nominais dos Blocos de Concreto.................................. 39

Figura 12 – Sistema de reciclagem da areia ....................................................... 43

Figura 13 - Acoplados de equipamentos para reciclagem .................................. 43

Figura 14 - Granulometria do PET ...................................................................... 44

Figura 15 – Jogo de peneiras ............................................................................. 46

Figura 16 – Recipientes utilizados para ensaio de Massa unitária ..................... 48

Figura 17 – Conjunto de materiais para a determinação da massa específica do

agregado miúdo ............................................................................ 49

Figura 18 – Conjunto de materiais para a determinação da massa específica do

agregado graúdo .......................................................................... 50

Figura 19 – Dimensões do bloco de concreto ..................................................... 51

Figura 20 – Traço 1 com Areia Reciclada ........................................................... 52

Figura 21 – Traço 2 com Areia Reciclada e PET ................................................ 53

Figura 22 – Betoneira.......................................................................................... 53

Figura 23 – Disposição dos Blocos Confeccionados .......................................... 54

Figura 24 – Resíduos utilizados para confecção das argamassas: (a) Areia

Natural; (b) Areia Reciclada e (c) Areia de Pet. ............................ 55

Figura 25 – Equipamentos para Ensaio de Consistência.................................... 56

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Figura 26 – Ensaio de Consistência ................................................................... 57

Figura 27 – Corpos de Prova .............................................................................. 58

Figura 28 – Ensaio de Compressão ................................................................... 59

Figura 29 – Ensaio de Compressão .................................................................... 60

Figura 30 – Estereoscópio .................................................................................. 61

Figura 31 - Curva Granulométrica ....................................................................... 66

Figura 32 - Porcentagem de Decaimento da Resistência Axial dos Blocos ........ 74

Figura 33 – Rompimento há 7 dias ..................................................................... 80

Figura 34 – Rompimento há 14 dias ................................................................... 80

Figura 35 – Rompimento há 28 dias ................................................................... 81

Figura 36 – Porcentagem de Decaimento da Resistência Axial das Argamassas

..................................................................................................... 82

Figura 37 – Microestrutura dos Blocos e Argamassas estudadas ...................... 83

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LISTA DE TABELAS

Tabela 1 – Granulometria da Areia Convencional ............................................... 62

Tabela 2 – Granulometria da Areia fornecida pela Retorno Ambiental ............... 63

Tabela 3 – Granulometria do Pó de Pedra .......................................................... 63

Tabela 4 – Granulometria do Pedrisco ................................................................ 64

Tabela 5 – Granulometria do PET ....................................................................... 65

Tabela 6 – Massa Unitária e Específica .............................................................. 66

Tabela 7– Porcentagem de Decaimento da Resistência Axial dos Blocos.......... 73

Tabela 8 - Evolução esperada da resistência ...................................................... 78

Tabela 9 – Porcentagem de Decaimento da Resistência Axial das Argamassas 82

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LISTA DE QUADROS

Quadro 1 – Percentual de Decaimento da Resistência em relação ao Bloco de

Referência .................................................................................... 37

Quadro 2 – Classificação das Argamassas Segundo a Resistência à

Compressão– Classificação das Argamassas Segundo a

Resistência à Compressão ........................................................... 40

Quadro 3 - Normas utilizadas ............................................................................. 45

Quadro 4 – Classificação do agregado miúdo através do módulo de finura ....... 47

Quadro 5 - Traços dos Blocos de Concreto ........................................................ 52

Quadro 6 - Traços das Argamassas 1:3 ............................................................. 55

Quadro 7 – Resultado da Análise Dimensional do Traço de Referência dos Blocos

aos 7 dias. .................................................................................... 67

Quadro 8 – Resultado da Análise Dimensional do Traço de com Areia Reciclada

dos Blocos aos 7 .......................................................................... 67

Quadro 9 – Resultado da Análise Dimensional do Traço de com Areia Reciclada

e PET Blocos aos 7 dias. .............................................................. 68

Quadro 10 – Resultado da Análise Dimensional do Traço de Referência dos

Blocos aos 28 dias. ...................................................................... 68

Quadro 11 – Resultado da Análise Dimensional do Traço de com Areia Reciclada

dos Blocos aos 28 dias. ................................................................ 69

Quadro 12 – Resultado da Análise Dimensional do Traço de com Areia Reciclada

e PET dos Blocos aos 28 dias. ..................................................... 69

Quadro 13 - Traço de Referência aos 7 dias. ..................................................... 70

Quadro 14 - Traço com Areia Reciclada aos 7 dias. ........................................... 70

Quadro 15 - Traço com Areia Reciclada e PET aos 7 dias. ................................ 71

Quadro 16 - Traço de referência aos 28 dias. ..................................................... 72

Quadro 17 - Traço com Areia Reciclada aos 28 dias. ......................................... 72

Quadro 18 - Traço com Areia Reciclada e PET aos 28 dias. .............................. 73

Quadro 19 - Traço de Referência da Argamassa 1:3 aos 7 dias. ....................... 75

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Quadro 20 - Traço com 50% Areia Convencional + 50% Areia Reciclada da

Argamassa1:3 aos 7 dias. ............................................................ 75

Quadro 21 - Traço com 100% Areia Reciclada da Argamassa 1:3 aos 7 dias ... 75

Quadro 22 - Traço com 50% Areia Convencional + 10% PET + 40% Areia

Reciclada da Argamassa 1:3 aos 7 dias...................................... 76

Quadro 23 - Traço de Referência da Argamassa 1:3 aos 14 dias. .................... 76

Quadro 24 -Traço com 50% Areia Convencional + 50% Areia Reciclada da

Argamassa 1:3 aos 14 dias. ........................................................ 76

Quadro 25 - Traço com 100% Areia Reciclada da Argamassa 1:3 aos 14 dias .. 77

Quadro 26 - Traço com 50% Areia Convencional + 10% PET + 40% Areia

Reciclada da Argamassa 1:3 aos 14 dias..................................... 77

Quadro 27 - Traço de Referência da Argamassa 1:3 aos 28 dias. ..................... 78

Quadro 28 - Traço com 50% Areia Convencional + 50% Areia Reciclada da

Argamassa 1:3 aos 28 dias. ......................................................... 78

Quadro 29 - Traço com 100% Areia Reciclada da Argamassa 1:3 aos 28 dias .. 79

Quadro 30 - Traço com 50% Areia Convencional + 10% PET + 40% Areia

Reciclada da Argamassa 1:3 aos 28 dias..................................... 79

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LISTA DE SIGLAS

ABCP – Associação Brasileira de Cimento Portland

ABIPET – Associação Brasileira da Indústria do PET

ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas

ABRELPE – Associação Brasileira de Empresas de Limpeza Pública e Resíduos

Especiais

BHET – Oligomero Tereftalato de Bis

CONAMA – Conselho Nacional do Meio Ambiente

CVMR-LD – Central de Valorização de Materiais Recicláveis de Londrina

DMC – Dimensão Máxima Característica

DMT – Éster Tereftalato de Dimetileno

EG – Etileno Glicol

IBGE – Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística

NBR – Norma Brasileira

PET – Polietileno Tereftalato

PEAD – Polietileno de Alta Densidade

PEBD – Polietileno de Baixa Densidade

PP – Polipropileno

PVC – Policloreto de Vinila

PNRS – Política Nacional de Resíduos Sólidos

RCC – Resíduo da Construção Civil

RCD – Resíduo de Construção e Demolição

RDM –Revestimento Decorativo Monocamada

RSU – Resíduos Sólidos Urbanos

SISNAMA – Sistema Nacional do Meio Ambiente

SUASA – Sistema Unificado de Atenção à Sanidade Agropecuária

SNVS – Sistema Nacional de Vigilância Sanitária

TPA – Ácido Tereftálico

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SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO ................................................................................................. 16

2 OBJETIVOS ..................................................................................................... 18

2.1. OBJETIVO GERAL ............................................................................... 1818

2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS ..................................................................... 18

3 REFERENCIAL TEÓRICO ............................................................................... 19

3.1 RESÍDUOS SÓLIDOS ............................................................................... 19

3.1.1 Resíduos plásticos.............................................................................23

3.1.2 Resíduos da construção civil ............... Erro! Indicador não definido.9

3.2 IMPACTOS AMBIENTAIS...........................................................................32

3.2.1 Resíduos da construção e demolição ............................................. 29

3.2.2 Agregados da construção civil ............... Erro! Indicador não definido.

3.3 ALVENARIAS EM BLOCOS DE CONCRETO...........................................33

3.4 ARGAMASSAS ......................................................................................... 34

3.5 Estudos da utilização de RCC e PET na confecção de blocos de concreto

e argamassas

1:3......................................................................................................326

3.6 ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA DOS BLOCOS DE CONCRETO E

ARGAMASSAS ............................................................................................... 38

4 MATERIAIS E MÉTODOS ................................................................................ 41

4.1 MATERIAIS UTILIZADOS ....................................................................... 422

4.2 ENSAIOS DE CARACTERIZAÇÃO ........................................................... 44

4.2.1 Preparação das amostras. .............................................................. 455

4.2.2 Granulometria .................................................................................. 455

4.2.3 Massa Unitária .................................................................................. 477

4.2.4 Massa Específica ............................................................................. 488

4.3 TRAÇO PARA OS BLOCOS DE CONCRETO ........................................ 511

4.4 ARGAMASSA 1:3 .................................................................................... 544

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4.4.1 Ensaio de Consistência ................................................................... 555

4.4.2 Corpos de Prova .............................................................................. 577

4.5 ENSAIOS LABORATORIAIS ................................................................... 588

4.5.1 Análise dimensional dos blocos .................................................... 588

4.5.2 Resistência à compressão dos blocos de concreto ..................... 588

4.5.3 Resistência à Compressão das Argamassas ................................ 600

4.6 ENSAIO DE MICROESTRUTURA DOS BLOCOS E ARGAMASSAS ................ 611

5. RESULTADOS E DISCUSSÃO .................................................................... 622

5.1 ENSAIO DE CARACTERIZAÇÃO ........................................................... 622

5.1.1 Granulometria ................................................................................. 622

5.1.2 Massa unitária e específica ............................................................ 666

5.2 RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO AXIAL E ANÁLISE DIMENSIONAL ..... 67

5.2.1 Blocos de Concreto ......................................................................... 677

5.2.2 Argamassas 1:3 ...................................... Erro! Indicador não definido.4

5.4 ENSAIO DE MICROESTRUTURA ........................................................... 822

6. CONSIDERAÇÕES FINAIS ............................................................................ 86

REFERÊNCIAS ............................................................................................... 87

ANEXO A..........................................................................................................94

ANEXO B..........................................................................................................95

ANEXO C..........................................................................................................96

ANEXO D..........................................................................................................97

ANEXO E..........................................................................................................98

ANEXO F..........................................................................................................99

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1 INTRODUÇÃO

Os recursos naturais vêm se esgotando devido ao consumo, aumentando o

descarte e acelerando a geração de resíduos, o que leva ao aumento do volume em

aterros, lixões e outros locais inapropriados. De acordo com Tessari (2006), a

comunidade científica tem procurado desenvolver métodos aliando o avanço tecnológico

com a consciência ambiental para minimizar a poluição e aproveitar ao máximo os

recursos naturais.

De acordo com Morand (2016), além desse esgotamento observam-se que as

disposições inadequadas comprometem a paisagem causando impacto visual, bem como

o comprometimento do trânsito, do sistema de drenagem, da qualidade dos recursos

naturais, diminuição da vida útil de aterros sanitários e da existência de focos e

proliferação de vetores de doenças.

Dentre os resíduos gerados, os polímeros (resíduos plásticos) requerem mais

atenção, pois são materiais descartáveis e com vasta utilização, principalmente nas

indústrias de embalagens, que os caracterizam como um dos grandes poluidores. Pinto

(1995) aponta diversos problemas ambientais ocasionados devido ao descarte incorreto

destes resíduos.

O déficit habitacional está ligado ao aumento da população e da geração de

resíduos. Portanto, o tema gerenciamento de resíduos se tornou prioritário a nível

mundial, visto que envolve dois pilares importantes: o ambiental e econômico (POON,

2007).

Para resolver a escassez dos agregados naturais nas grandes cidades, foi

necessário desenvolver os chamados agregados artificiais, os quais são fabricados, de

preferência, de resíduos industriais (MODRO et. al., 2009). Para John, et al (2001), a

construção civil usa entre 20 e 50% do total de recursos naturais utilizados pela

população.

Para Carneiro et al. (2017), a utilização dos agregados reciclados pode apresentar

vantagens econômicas se relacionados com os agregados convencionais, podendo

chegar à uma diferença de até em 50% no custo final. Dentre algumas cidades com

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sistemas de reciclagem de RCC existem: Belo Horizonte/ MG, São José dos Campos/

SP, Ribeirão Preto/ SP e Londrina/PR.

Os RCC’s representam uma boa parte dos resíduos sólidos urbanos gerenciados

em uma grande cidade. A falta de gerenciamento aumenta a proporção do volume

gerado. Uma solução para esta problemática é a fabricação de artefatos de concretos a

partir de agregados reciclados (ZORDAN, 1997).

Os RCC’s podem ser utilizados na confecção de blocos estruturais, bases para

pavimentação, entre outros (LEITE, 2001). Alguns estudos já foram realizados acerca da

utilização destes resíduos na fabricação de artefatos de concreto, onde a substituição de

até 30% do agregado reciclado não altera significativamente as propriedades do

concreto.

Existem outros resíduos inertes causadores de problemas ambientais. Segundo

Figueiredo, et. al. (2015), a utilização dos plásticos é impulsionada por sua diversidade

em propriedades e características estendendo a sua utilização nas formas mais variadas

possíveis. Este material está presente em quase todos os produtos de uso diário,

culminando para o agravamento da degradação ambiental.

Os resultados de estudos a respeito dos resíduos plásticos trouxeram avanço nos

métodos de reciclagem, tratamento e valorização que podem ser economicamente e

ambientalmente viáveis (FIGUEIREDO, et. al., 2015).

Alguns trabalhos utilizaram agregados reciclados e a inserção de PET para

fabricação de blocos de concreto, obtendo respostas satisfatórias em relação à

resistência mecânica dos materiais. Buttler (2007) ressalta a importância da avaliação

econômica para validar a utilização de resíduos reciclados no processo de fabricação de

blocos.

A problemática envolvendo o descarte incorreto de resíduos potencialmente

recicláveis e o desperdício de matéria prima advinda da construção civil, foram os

principais motivos da escolha do tema deste trabalho. Nesse sentido, o presente trabalho

abordou a utilização de agregados reciclados provenientes de RCC’s e resíduos de

garrafas PET na confecção de blocos de concreto e argamassas 1:3, a fim de minimizar

o descarte incorreto e a exploração excessiva dos recursos naturais, produzindo desta

forma um produto minimizador de impactos ambientais.

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2 OBJETIVOS

2.1. OBJETIVO GERAL

Analisar a viabilidade técnica da utilização de agregado reciclado e partículas de

garrafa PET na fabricação de blocos de concreto e argamassas 1:3.

2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Ajustar o traço para fabricação dos blocos de concreto e argamassas com

resíduos;

Realizar os ensaios específicos para fabricação dos blocos de concreto

conforme a Norma Brasileira NBR 6136:2016 e para fabricação das

argamassas conforme a Norma Brasileira 13281:2005;

Avaliar o desempenho dos blocos de concreto e argamassa com resíduos.

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3 REFERENCIAL TEÓRICO

3.1 RESÍDUOS SÓLIDOS

A Lei Federal 12.305/2010 institui a Política Nacional de Resíduos Sólidos (PNRS)

e define resíduos sólidos como:

“Material, substância, objeto ou bem descartado resultante de atividades humanas em sociedade, a cuja destinação final se procede, se propõe proceder ou se está obrigado a proceder, nos estados sólido ou semissólido, bem como gases contidos em recipientes e líquidos cujas particularidades tornem inviável o seu lançamento na rede pública de esgotos ou em corpos d’água, ou exijam para isso soluções técnica ou economicamente inviáveis em face da melhor tecnologia disponível”;

Analisando a Figura 1 observa-se que a quantidade de RSU coletados no país

apresentou um decréscimo no seu índice, tanto no total quanto no per capita e na

comparação com o ano anterior.

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Figura 1 – Coleta de resíduos sólidos urbanos no Brasil x região Sul

(a) Brasil

(a) Região Sul

Fonte: Adaptado de ABRELPE (2017)

A disposição final dos resíduos teve um retrocesso quanto à disposição

ambientalmente correta, pois houve um ligeiro aumento de 0,2% do uso de lixões no ano

de 2016 (Figura 2) (ABRELPE, 2017).

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Figura 2 – Destinação Adequada e Inadequada dos RSU no Brasil e Sul (T/dia)

(a) Brasil

(b) Região Sul

Fonte: Adaptado de ABRELPE 2017.

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A PNRS (2010), define ainda a reciclagem como sendo:

“Processo de transformação dos resíduos sólidos que envolve a alteração de suas propriedades físicas, físico-químicas ou biológicas, com vistas à transformação em insumos ou novos produtos, observadas as condições e os padrões estabelecidos pelos órgãos competentes do SISNAMA e, se couber, do SNVS e do SUASA”.

A Resolução CONAMA nº 307(2002), define reciclagem como sendo o processo

de reaproveitamento do material, depois de ter sofrido algum tipo de transformação.

A PNRS institui ainda a responsabilidadeaos grandes geradores de seguirem as

diretrizes desta lei na gestão de resíduos, seguindo a seguinte ordem de prioridade

(Figura 3).

Figura 3 – Fluxograma das diretrizes da PNRS

Fonte: Elaborado pela Autora (2018).

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3.1.1 Resíduos plásticos

Os resíduos plásticos causam no ambiente muitos impactos, dentre eles: o

esgotamento de matéria prima não renovável e o aglomerado de resíduos de difícil

degradabilidade. Por esta razão, a reciclagem apresenta um significado ainda maior, por

envolver uma série de procedimentos, visando à redução dos impactos ambientais

relacionados aos plásticos (ZANIN e ZANIN, 2015).

De acordo com o site do Ministério do Meio Ambiente (2018), os plásticos podem

ser divididos em três grupos: 1) os que deveriam ser gradualmente banidos (embalagens

de PVC para alimentos); 2) os que no médio e longo prazo devem ser reduzidos por

apresentarem características tóxicas - PET e poliestireno (copos descartáveis); 3) e os

que apresentam características pouco tóxicas como o polietileno e o polipropileno.

O poli (tereftalato de etileno) ou PET, é o polímero termoplástico comercialmente

mais importante da família dos poliésteres. Possui estrutura semicristalina, parcialmente

alifática e aromática, como mostra a Figura 5.

Figura 4 – Estrutura química do PET.

Fonte: ROMÃO et. al., 2009.

Entre suas propriedades destacam-se baixa densidade, transparência, excelente

estabilidade térmica, facilidade de processamento, alta resistência química, alta

estabilidade hidrolítica (devido à presença de anéis aromáticos), propriedades mecânicas

atrativas às altas temperaturas, propriedades de barreira aos gases, leveza, aparência

nobre (brilho e transparência) e baixo custo de produção. Algumas de suas propriedades

estão listadas na Tabela 1.

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Tabela 1 – Propriedades do polietileno tereftalato

Propriedade Valor

Massa molecular 15.000 – 42.000

Densidade 1,33 – 1,45

Índice de refração 1,65 – 1,66

Temperatura de fusão 250 – 270 ºC

Temperatura de transição

vítrea 70 – 74 ºC

Fonte: Adaptado de MONTENEGRO et al, 2000.

A produção industrial do PET pode ser realizada em duas ou três etapas: pré-

polimerização, policondensação e polimerização no estado sólido. Segundo Romão et.

al. (2009), a etapa de pré-polimerização consiste na fabricação do oligômero tereftalato

de bis (2-hidroxietileno), BHET. O poliéster pode ser fabricado por duas rotas distintas:

a) esterificação direta; e b) transesterificação. A esterificação direta é obtida pela reação

do ácido tereftálico (TPA) com etileno glicol (EG). Uma das principais diferenças da

transesterificação é a substituição do monômero ácido tereftálico pelo éster tereftalato de

dimetileno (DMT).

Na policondensação, o BHET é gradualmente aquecido a 280 °C após a sua

síntese na pré-polimerização. Durante esse aquecimento a pressão dentro do recipiente

de reação é reduzida o que eleva o grau de polimerização para 100. Já na polimerização

no estado sólido, a reação ocorre entre a temperatura de transição vítrea e a temperatura

de fusão do material, obtendo-se um PET de alta massa molar. A Figura 6 ilustra todas

as etapas de obtenção do polietileno tereftalado (ROMÃO, et. al., 2009).

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Figura 5 – Métodos de preparação do PET

Fonte: ROMÃO et. al. 2009.

O PET é um polímero constituído por uma estrutura linear. Sendo assim, contém

diversas propriedades de acordo com o grau de cristalinidade: brilho, leveza, facilidade

de moldagem, etc. É inodoro, não possui propriedades tóxicas, insípido e inerte; também

apresenta uma resistência mecânica, térmica química à gorduras, à tração e à abrasão

alta, além de possuir uma boa estrutura de barreira. Apresenta-se em alguns estados:

transparente (amorfo), translúcido (semicristalino e orientado) e opaco (altamente

cristalino) (FIGUEIREDO et al., 2015).

Esse polímero pode ser utilizado como embalagens rígidas e flexíveis, sacaria

industrial, tampas de utensílios domésticos, filmes, entre outras aplicações (SILVIA e

MIRANDA, 2017).

Seu processo de fabricação é denominado processo de Injeção e Sopro. Esse

processo pode ser resumido em 9 etapas representadas na Figura 7.

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Figura 6– Processo de injeção e sopro de garrafas

Fonte: MIRANDA, 2011.

Essas etapas foram descritas por Miranda (2011) seguindo a sequência da Figura

6:

1. Uma máquina sopradora recebe as pré-formas injetadas, as posiciona em

pinos sobre um trilho móvel e as aquece ou reaquece por radiação até

temperaturas da ordem de 90 a 100ºC, de modo a apenas amolecer

material e moldá-lo posteriormente;

2. Depois de aquecidas, as pré-formas são posicionadas entre as placas do

molde;

3. Fechamento do molde;

4. As pré-formas são esticadas longitudinalmente por uma haste para obter

o estiramento axial;

5. A partir deste momento inicia-se o sopro, que ocorre de cima para baixo;

6. O sopro dá origem ao estiramento radial;

7. Uma pressão é aplicada no interior da pré-forma, forçando a junção das

paredes ao molde, resultando a forma final do frasco;

8. O molde é aberto e a garrafa é sacada do seu interior;

9. A garrafa é transportada para as demais etapas da fabricação (envase e

rotulagem).

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O processo de sopro permite à obtenção de peças ocas de paredes finas,

usualmente empregado na fabricação de frascos e garrafas, difundindo desta forma a

utilização do PET.

Quando estes resíduos são depositados em locais inapropriados como lixões, o

principal problema é a queima indevida e sem controle. Quando depositados em aterros,

prejudicam a compactação do lixo e prejudicam a decomposição dos materiais que são

biologicamente degradáveis, pois forma camadas impermeáveis que interferem nas

trocas de líquidos e gases produzidos no processo de biodegradação da matéria orgânica

(PINTO, 1995). O PET pode levar aproximadamente 400 anos para degradar-se,

reduzindo a capacidade física aterros o que provoca os impactos citados à cima (MODRO

et al., 2009).

Segundo levantamentos feitos em grandes cidades brasileiras, os principais

polímeros encontrados nos resíduos sólidos urbanos são o polietileno de alta e baixa

densidade (PEAD e PEBD), PET, PVC e o PP. Outros tipos de polímeros encontrados

correspondem a apenas 11% do total (FIGUEIREDO,et. al., 2015).

De acordo com ABIPET (Associação Brasileira da Indústria do PET), o consumo

aparente dos plásticos em 2015 foi de 6,99 milhões de toneladas. Os dados mais

recentes sobre a reciclagem de plásticos no Brasil são da indústria de reciclagem

mecânica dos plásticos, que transformam os materiais descartados pós-consumo em

grânulos para serem utilizados na produção de novos produtos plásticos. De acordo com

os dados disponíveis, a reciclagem de PET diminuiu em 2015, mas o índice foi superior

a 50% (Figura 8) (SOUZA et. al., 2008).

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Figura 7 – Reciclagem de PET no Brasil

Fonte: Adaptado de ABIPET, 2016.

Do consumo total de PET no Brasil, 90% são destinados para fabricação de

embalagens de bebidas e alimentos, tais como água, refrigerantes, entre outros (ABIPET,

2016).

A Figura 9 mostra a cadeia produtiva para produção dos plásticos, em que o

processo se inicia com a obtenção da matéria prima, passando para as centrais

petroquímicas (1a Geração), que geram produtos petroquímicos básicos (2a Geração), a

fim de transformarem estes petroquímicos em resinas de artefatos de diversas cores,

formatos e finalidades (3a Geração).

Figura 8 – Processo produtivo do plástico

Fonte: FIGUEIREDO, et. al., 2015.

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Para Figueiredo et al. (2015), a reciclagem dos materiais plásticos é uma das

melhores opções, por demandar baixo consumo de energia e menor extração de recursos

naturais, preservando desta forma os combustíveis fósseis e diminuindo a emissão de

CO2 (dióxido de carbono), NOx (óxidos de nitrogênio) e SO2 (dióxido de enxofre).

3.1.2 Resíduos da construção civil

Para a Resolução CONAMA Nº 307 de 5 de julho de 2002, resíduos de construção

civil (RCC) 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”.

Os RCC’s são produzidos durante três etapas: a primeira durante a construção,

em que são produzidos diversos materiais para serem utilizados em obras, a segunda

durante a manutenção, ou seja, a utilização dos mesmos nas obras e a terceira etapa na

demolição. Além disso, os desastres naturais destroem alvenarias gerando resíduos de

construção (MORAND, 2016).

Para Fraga (2006), o desperdício não está ligado somente à mão de obra, mas

envolve a escolha dos fornecedores, transporte, manuseio, recebimento,

armazenamento e as etapas de projetos quando são concebidas soluções inadequadas.

Existe também o aumento do consumo de materiais, devido às possíveis imperfeições

geradas durante a execução da obra ou em situações de reparos.

O elevado volume de RCC está esgotando os aterros urbanos regulares e as

reservas de matéria-prima. Outro problema é a distância desses aterros, onde uma das

alternativas é jogar os RCC’s em lugares irregulares e clandestinos, gerando problemas

e prejuízos para as cidades como: agravamento de enchentes urbanas, poluição visual e

proliferação de doenças (MIRANDA, 2005).

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Segundo a ABRELP (2016), os RCC’s apresentam uma leve queda no índice

nacional de coleta comparando 2015 e 2016, já no âmbito regional, temos um leve

aumento na região Sul entre esses dois anos, como mostra a figura 10.Vale ressaltar

que, a coleta é feita apenas para resíduos distribuídos em logradouros públicos.

Figura 9 – Quantidade total de RCC coletado no Brasil x região Sul

Fonte: Adaptado de Abrelpe, 2016

Segundo Souza et al. (2008), a reciclagem e o aproveitamento dos resíduos vindos

da construção e demolição são alternativas para um desenvolvimento sustentável pelo

uso de materiais descartados nas obras de engenharia. Os resíduos provenientes de

restos de materiais cerâmicos, de argamassas e concreto são encontrados em maior

volume podendo ser transformados em agregados.

Ângulo, et al (2017), fazem referência ao desenvolvimento sustentável e a

reciclagem dos resíduos na construção civil em que analisa diversos materiais advindos

deste processo, destacando a importância da caracterização, do desempenho ambiental,

custos associados aos resíduos, entre outros fatores ligados a reciclagem destes

materiais.

Segundo Bastos (2006), o concreto é um material constituído de uma mistura de

cimento, água, agregado miúdo (areia) e agregado graúdo (pedra ou brita), e ar. Podendo

também conter aditivos químicos, que tem como finalidade melhorar ou modificar suas

propriedades básicas.

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O cimento Portland é um pó fino com propriedades aglomerantes, sendo uma das

substâncias mais utilizadas pela humanidade, perdendo apenas para a água. Seu uso é

indispensável na construção civil, e isso se deve às suas propriedades peculiares, como

trabalhabilidade e moldabilidade em estado fresco, e sua alta durabilidade e resistência

a cargas e ao fogo em estado duro (ABCP, 2018).

Além do cimento, o concreto necessita em sua composição da adição de

agregados, que podem ser definidos como materiais granulosos e inertes (BAUER,

1979). Bastos (2006) diz ainda sobre a importância dos agregados no concreto, já que

são responsáveis por 70 % da sua composição, e por terem custo baixo e os classifica

de acordo com sua dimensão, sendo chamados de miúdos, como as areias, e graúdos,

como as pedras ou britas.

Para Hendriks apud Miranda (2000 e 2005) os agregados são classificados quanto

à origem em naturais e artificiais. Os agregados naturais são aqueles encontrados na

natureza, como areias de rios e pedregulhos, também chamados cascalho ou seixo

rolado. Os agregados artificiais são aqueles que passaram por algum processo para obter

as características finais, como as britas originárias da trituração de rochas. Ainda sobre

a classificação, Neto (2006) classifica como agregado reciclado o material obtido de

rejeitos, subprodutos da produção industrial, do processo de construção civil e demolição

e mineração.

A Resolução CONAMA 307 (2002) define como agregado reciclado o material

granular, proveniente do beneficiamento de resíduos de construção com características

técnicas para sua aplicação em obras de engenharia.

Um dos pontos importantes para o sucesso da produção de agregados reciclados

é a qualidade do RCC classe A obtido (HENDRIKS, 2000).

Conhecer a composição e propriedades dos agregados reciclados de RCC é

fundamental para poder qualificar o desempenho do produto produzido a partir dos

mesmos (ANGULO, 2000).

Hendriks (2000) comenta que dos materiais encontrados nos RCC, os mais

importantes para fabricação de areia reciclada são as porções de concreto e de materiais

cerâmicos.

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O concreto possui uma composição com elevado teor de material pétreo e pode

ser reutilizado para produção de novos concretos, por esta razão é considerado o melhor

material encontrado em RCC (HENDRIKS, 2000).

Deve-se ter maior atenção com os materiais cerâmicos, pois existem diferentes

fontes deste material, o que pode comprometer a qualidade final do produto (MIRANDA,

2005). Por isso, HENDRIKS (2000) recomenda que estes materiais sejam utilizados

apenas na substituição parcial do agregado natural para a produção de concretos

estruturais.

A água é um elemento necessário para que ocorram as reações químicas do

cimento, as chamadas reações de hidratação, que são as responsáveis pela garantia das

propriedades de resistência e durabilidade do concreto. Outra função refere-se a

lubrificação das demais partículas, proporcionando o manuseio do concreto. A água

potável é a mais indicada para a confecção dos concretos (BASTOS, 2006).

3.2 IMPACTOS AMBIENTAIS

O aumento populacional, junto com o avanço tecnológico e a alta taxa de consumo

nos países industrializados, resultou no aumento da demanda por bens materiais

principalmente em países emergentes. Esse consumo teve um aumento significante

entre 1900 e 2000, subindo de 6 bilhões para 49 bilhões. Essa demanda por recursos faz

com que a vida útil das jazidas seja afetada. É notório que após longos períodos de

exploração determinado recurso se torna escasso, como é o caso da areia, tornando o

solo infértil e ocasionando erosões e desmatamento (CALCADO, 2015).

Por afetar tanto o meio ambiente, existem alguns limites técnicos e geográficos

para implementar áreas por causa da exploração dos recursos e, sendo assim, a

produção é encarecida, devido ao transporte de determinados materiais (BASTOS

FILHO, 2005).

As áreas degradadas iniciam-se na fase de extração dos recursos, podendo

resultar na extinção/escassez de jazidas e fontes de matéria prima, que alteram a flora e

a fauna local, aceleram processos erosivos, modificam cursos d’água e, aumentam

emissões de gases e partículas em suspensão. Observa-se também, a existência de

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ruídos provocados pelo maquinário, cruzamento do lençol freático e vibrações no solo

(SANTOS, 2015).

Para Figueiredo et. al. (2015), a destinação mais comum entre as grandes

geradoras é o aterramento, por trazer benefício econômico. Lima (2005) complementa

que a prática de aterramento pode acarretar em contaminação do solo por lixiviação ou

por solubilização de determinadas substâncias tóxicas presentes na composição dos

resíduos, decorrentes de materiais de pintura ou substâncias de tratamento de

superfícies.

Outro impacto gerado pela produção dos RCC é a saturação dos locais disponíveis

para descarte dos mesmos. Por isso, a reutilização destes resíduos é uma solução viável

tanto ambientalmente como economicamente, pois introduz no mercado um material com

alto potencial de uso para diversas áreas (MORAND, 2016).

Resíduo de plástico constitui um problema social crescente, por causa da perda

de recursos naturais, da poluição ambiental e do esgotamento do espaço de aterro

sanitário. A situação é agravada em algumas das cidades brasileiras onde o lixo é

depositado em terrenos baldios ou nos inadequados lixões (FIGUEIREDO, et. al. 2015).

O resíduo plástico é cinético e na maioria das vezes não biodegradável. O tempo

de degradação é alto, podendo chegar a séculos. Estes resíduos quando queimados

emitem toxinas, do tipo dioxina, extremamente agressiva para o organismo humano. Esta

toxina é classificada como mortal, por ser arma biológica superando a periculosidade do

plutônio e do urânio; sendo assim a melhor alternativa ecológica para os plásticos é a

reciclagem (GUAMÁ et. al., 2008).

3.3 ALVENARIAS EM BLOCOS DE CONCRETO

As alvenarias que utilizam blocos de concreto apresentam algumas vantagens,

como economia no tempo e mão de obra, assim como um menor consumo e argamassa

de assentamento, garantindo ainda um melhor acabamento. Porém, algumas

desvantagens apresentadas à aparição do desenho dos blocos em dias chuvosos, pela

diferença de absorção de umidade entre os blocos e a argamassa e não permitem corte

durante a construção. Tem como principal objetivo estabelecer uma divisão entre

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ambientes, sendo eles internos, classificados como vedação, ou entre ambientes internos

e externos, chamados de estruturais. (VIEGAS, 2012).

A alvenaria estrutural ficou estacionada por muitos anos no Brasil, devido a alta

difusão da tecnologia do concreto armado e a falta de divulgação desse sistema

construtivo. Contudo, a partir dos anos sessenta os blocos estruturais de concreto

começaram a ser utilizados na construção de edifícios (GARCIA, 2000).

Segundo Prado (2006) a alvenaria estrutural teve seu início em 1966 com a

construção de prédios com quatro pavimentos em São Paulo. Porém, o seu

desenvolvimento ocorreu de maneira lenta. Nos últimos anos a busca por este sistema

estrutural aumentou devido aos aspectos econômicos.

Thomaz (2001), descreve a alvenaria de vedação como sendo não dimensionada

para resistir ações que extrapolem seu próprio peso. Sendo ela a responsável por

proteger a edificação de ações do tempo como chuva e vento, além de servir como

barreira interna de ambientes, sendo utilizada na maioria das edificações.

Por ter bem definida sua função, Viegas (2012) traz como principais características

desse sistema a divisão, vedação e proteção; resistência mecânica; isolamento térmico

e acústico; resistência ao fogo; estanqueidade e durabilidade.

3.4 ARGAMASSAS

A ABNT NBR 13281:2005, define argamassa como sendo uma “mistura

homogênea de agregado(s) miúdo(s), aglomerante(s) inorgânico(s) e água, contendo ou

não aditivos, com propriedades de aderência e endurecimento, podendo ser dosada em

obra ou em instalação própria (argamassa industrializada)”. A mesma norma classifica

os tipos de argamassas de assentamento; argamassa para assentamento em alvenaria

de vedação; argamassa para vedação em alvenaria estrutural; argamassa para

complementação da alvenaria (encunhamento); argamassa para revestimento interno;

argamassa para revestimento de paredes e tetos; argamassa para revestimento externo;

argamassa de uso geral; argamassa para reboco; argamassa decorativa em camada fina

e argamassa decorativa monocamada.

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Segundo Aquino (2014), as argamassas podem ser utilizadas no setor civil como

revestimento de tetos, paredes e elementos estruturais, ou assentamento de alvenaria.

A Figura 10 mostra três alternativas de revestimento, hoje utiliza-se bastante a camada

única (união do emboço e o reboco), com espessura final de 25 milímetros. Este

revestimento protege a alvenaria e a estrutura contra a ação de intempéries, regulariza

paredes para receber o acabamento final, e contribui com o isolamento térmico e

acústico.

Figura 10 – Alternativas para revestimentos em paredes

(a) (b) (c)

(a) emboço + reboco + pintura; (b) camada única + pintura e (c) revestimento decorativo

monocamada (RDM).

Fonte: Adaptado de Carasek, 2009.

As argamassas de assentamento são executadas geralmente com espessura de

10 milímetros e contribuem para distribuir as cargas nas paredes, que ocorre por toda a

área dos blocos, unindo-os perfeitamente e selando as juntas (AQUINO, 2014). Para

obter um bom desempenho em alvenaria estas argamassas necessitam de

trabalhabilidade, aderência, resistência mecânica e capacidade de absorver

deformações (CARASEK, 2009). O chapisco e as argamassas de assentamento podem

ser executados com traço de cimento e areia na proporção 1:3.

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3.5 ESTUDOS DA UTILIZAÇÃO DE RCC E PET NA CONFECÇÃO DE BLOCOS DE

CONCRETO E ARGAMASSAS 1:3

Buttler et. al (2006), afirmam que os resultados para blocos estruturais de concreto

com agregados reciclados de concreto são satisfatórios, levando em consideração a

caracterização das propriedades físicas. Utilizou-se diferentes tipos de agregados

reciclados de concreto para confecção de blocos de 4,5 MPa; 8,0 MPa e 12,0MPa. Foram

feitos 18 traços, em que os resíduos selecionados foram de fração graúda reciclada;

dosagem produzida apenas com agregados naturais; dosagem com 100% de graúdos

reciclados de vigota em substituição ao agregado graúdo; dosagem com 50% de graúdos

reciclados de vigota em substituição ao agregado graúdo; dosagem com 50% de graúdos

reciclados de bloco em substituição ao agregado graúdo; dosagem com 33% de

agregados miúdos reciclados de vigota em substituição ao pó-de-pedra; dosagem com

33% de agregados miúdos reciclados de bloco em substituição ao pó-de-pedra. Para

família de 4,5 MPa notou-se que o índice dos vazios teve um ligeiro aumento comparado

com os valores recomendados na classificação de blocos de concretos normais. Em sua

análise final afirma que a presença de um resíduo reciclado com baixa resistência e com

uma alta perda de massa por abrasão não afetou de maneira negativa as propriedades

físicas se comparado com a referência. Outra pesquisa realizada por Buttler (2007), ainda

sobre a mesma temática conclui que a fabricação do mesmo é totalmente viável, inclusive

economicamente.

Prado (2006) relata em seu estudo que é viável a utilização de agrega os

reciclados na confecção de blocos de concretos, onde até 20% de substituição houve

igualdade de resistência. Outro fato relatado é que se for usado resíduo de concreto de

alto desempenho a resistência muitas vezes é superior ao de referência.

Souza et. al (2002) mostraram que na substituição de 50% do RCC, os blocos de

concreto produzidos em uma análise individual chegaram ou passaram da resistência

recomendada por norma, porém o valor da média não foi satisfatório. Enquanto no ensaio

das amostras de referência todas as unidades passaram a resistência requerida. Esses

resultados determinam a influência do entulho nas amostras ensaiadas.

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Além dos estudos realizados com resíduos da construção civil em blocos de

concreto, podemos citar o trabalho de Modro et. al (2009), que utilizou resíduos de pet

em duas frações: areia de PET e flak (chamados assim pelo autor pela granulometria

obtida nas amostras), incorporados ao cimento Portland. Os traços utilizados foram: 1:0,

5:2, 0:2, 0:0, 5:0, 65:0,01 (cimento, pedrisco, pó de pedra, areia média, areia fina, água

e aditivo plastificante, respectivamente). Na substituição dos resíduos foram

desenvolvidos 8 novos traços: 1:10, 1:20, 1:30 e 1:40 (com substituição de areia de PET)

e as mesmas proporções para o flak de PET em relação ao cimento, sendo assim nas

substituições com 40% do resíduo foi obtido uma resistência aos 7 dias de 1,94 MPa e

6,18MPa, sendo o primeiro o traço com areia de PET e o segundo com flake; obtendo

um decaimento da resistência se comparado à referência que foi de 15,38 MPa. As

porcentagens de decaimento da resistência para as duas porcentagens de substituição

comparado à referência podem ser vistas no Quadro 1.

Quadro 1 – Percentual de Decaimento da Resistência em relação ao Bloco de

Referência

Substituição (%) Areia de PET (%) Flake de PET (%)

10 15,5 5,7

40 87,4 59,8

Fonte: Adaptado de Modro et. al (2009).

Os autores dizem que a utilização desse resíduo influencia diretamente na

resistência mecânica do material, mas pode ser aplicado na Indústria da Construção Civil.

Isto aconteceu por causa da aderência do material.

Aquino (2014) fez um estudo de “desempenho mecânico de argamassa de

assentamento para alvenaria estrutural com a incorporação de resíduo da produção de

brita basáltica”, onde se trabalhou com substituições de areia pelo resíduo escolhido nos

traços de argamassas, sendo substituído em 5% 10% 15% e 20%. Houve aumento na

resistência mecânica aos 7 dias de 46% na substituição de 15%, sendo 10 MPa o traço

de referência e 14,6 MPa na substituição citada, isto se deve ao fato do melhor

acoplamento dos resíduos devido aos finos dos resíduos escolhidos.

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3.6 ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA DOS BLOCOS DE CONCRETO E ARGAMASSAS

A NBR 6136:2016, estabelece os requisitos para o recebimento dos blocos de

concreto vazados simples com ousem finalidade estrutural. Devendo atender as

especificações mínimas quanto as dimensões, resistência à compressão, absorção e

retração além de outros requisitos como a utilização de cimento Portland, agregados e

água. Além dos requisitos estabelecidos pela NBR 6136:2016, é preciso seguir a NBR

12118:2013, que estabelece os métodos de ensaios a serem realizados.

A NBR 6136:2016 classifica ainda os blocos de acordo com suas dimensões,

estabelece o tamanho da largura nominal, paredes longitudinais e paredes transversais

mínimas para cada classe e aborda os requisitos físico-mecânicos: limites de resistência,

absorção e retração linear por secagem. A Figura 11 apresenta as dimensões dos blocos

de concreto.

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Figura 11 - Dimensões nominais dos Blocos de Concreto

Fonte: Adaptado de ABNT NBR 6136 (2016).

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De acordo com a ABNT NBR 13281:2005, as argamassas podem ser classificadas

segundo as características e propriedades que apresentam de acordo com métodos

normativos de ensaios, dentre eles estão resistência à compressão (Quadro 2);

densidade de massa aparente no estado endurecido; resistência à tração na flexão;

coeficiente de capilaridade; densidade de massa no estado fresco; retenção de água e

resistência potencial de aderência à tração.

Quadro 2 – Classificação das Argamassas Segundo a Resistência à Compressão–

Classificação das Argamassas Segundo a Resistência à Compressão

Classe Resistência à Compressão

Mpa Método de

Ensaio

P1 ≤ 2,0

ABNT NBR 13279

P2 1,5 a 3,0

P3 2,5 a 4,5

P4 4,0 a 6,5

P5 5,5 a 9,0

P6 > 8,0 Fonte: Adaptado de ABNT NBR 13281 (2005).

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4 MATERIAIS E MÉTODOS

A metodologia do trabalho seguiu as seguintes etapas:

Fonte: Elaborado pela Autora (2018).

ENSAIO DE CARACTERIZAÇÃO: Definição dos traços.

CONFECÇÃO DOS BLOCOS DE CONCRETO: Definição dos traços, dimensão, formato e descrição da confecção.

ENSAIOS LABORATORIAIS DOS BLOCOS: Resistência à compressão e análise dimensional (ABNT NBR 6136:2006).

CONFECÇÃO DA ARGAMASSA: Definição dos traços, e descrição da confecção.

ENSAIOS LABORATORIAIS DAS ARGAMASSAS: Ensaio de resistência à compressão (ABNT NBR 13280:2005).

ENSAIO DE MICROESTRUTURA: Ensaio de microestrutura de todas as amostras confeccionadas

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4.1 MATERIAIS UTILIZADOS

Areia natural

A areia natural utilizada na fabricação dos blocos foi fornecida pela Maanain

oriunda de portos próximos pertencentes à Bahia do rio Paraná, e suas características

foram obtidas através dos ensaios de granulometria, massa unitária e específica.

Pó de pedra e pedrisco

Fornecidos pela Manaain, oriundos da Pedreira expressa. As análises foram

realizadas segundo os ensaios de granulometria, massa unitária e específica.

Cimento

Foi utilizado cimento (CP5 – ARI) de alta resistência inicial.

Areia reciclada

Este material foi obtido de resíduos de RCC’s da empresa Retorno Ambiental, que

realiza a pré-seleção destes materiais, a fim de se obter um resíduo mais nobre, sem

tantas impurezas. Vale salientar que, a empresa possui um equipamento para separar o

metal antes da realização da trituração dos resíduos selecionados.

Ainda sobre o processamento dos agregados, tem-se um britador de impacto,

acoplado ao alimentador, onde o transporte é feito através de correias para as diversas

peneiras (Figura 12), de modo a obter materiais com diferentes granulometrias.

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Figura 12 – Sistema de reciclagem da areia

Fonte: Elaborado pela Autora (2018).

Resíduos de PET

Os PETs obtidos pela Kurica Ambiental passaram por um pré-tratamento realizado

pela Central de Valorização de Materiais Recicláveis de Londrina (CVMR-LD), que

consiste na lavagem, desrotulagem e trituração por meio de um conjunto de

equipamentos acoplados, tais como: rosca transportadora, tirador de rótulos, esteira,

moinho, lavadora, tanque, centrífuga, ventoinha e silo (Figura 13).

Figura 13 - Acoplados de equipamentos para reciclagem

Fonte: Marlon Máquinas, equipamentos para reciclagem, 2016.

O PET chegou a uma granulometria de 13mm. O resíduo recolhido para confecção

dos blocos e argamassas foi a sobra deste processo, onde a granulometria não é

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específica (Figura 14), motivo pelo qual deve-se fazer a caracterização deste material de

acordo com as normas brasileiras para areia e pedrisco.

Figura 14 - Granulometria do PET

Fonte: Elaborado pela Autora (2018).

4.2 ENSAIOS DE CARACTERIZAÇÃO

Todos os ensaios de caracterização foram realizados no Centro Universitário

Filadélfia de Londrina, no Bloco de Engenharia Civil. As normas utilizadas foram

estabelecidas de acordo com o Quadro 3.

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Quadro 3 - Normas utilizadas

Agregados - Especificações ABNT NBR 7211:2011

Amostragem ABNT NBR NM 26:2000

Granulometria (Peneiras) ABNT NBR NM-ISO 3310-1:2010

Granulometria (Peneiras) ABNT NBR NM-ISSO 3310-2:2010

Granulometria ABNT NBR NM 248:2003

Massa unitária ABNT NBR NM 45:2006

Massa específica ABNT NBR NM 52:2002

Fonte: Elaborado pela Autora (2018).

4.2.1 Preparação das amostras.

Primeiramente todos os agregados, com exceção do PET, foram secos em estufa

no período de 24h à uma temperatura de 110ºC. Os resíduos de PET ficaram em

temperatura ambiente por 96h e em estufa à 60ºC por 4h. Foram utilizados tachos e

assadeiras no acondicionamento. Em seguida, foram iniciadas as análises para a

caracterização dos resíduos da porção miúda e graúda.

4.2.2 Granulometria

Para o ensaio de granulometria foi utilizado um jogo de oito peneiras (Figura 15)

com tela metálica com as seguintes aberturas: 9,50 mm; 6,30mm; 4,75mm; 2,36mm;

1,18mm; 600µm; 300µm, 150µm e fundo.

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Figura 15 – Jogo de peneiras

Fonte: Elaborado pela Autora (2018).

Para agregados miúdos foram utilizados apenas as peneiras com abertura até 4,75

mm. Assim foi separado 1 kg de cada amostra para realização do ensaio, onde o tempo

de agitação do agitador mecânico de bancada foi de 8 minutos na frequência de 14 Hz.

Posteriormente, foi realizada a pesagem de cada faixa granulométrica, a fim de se obter

o percentual de peso retido em cada peneira.

Com os dados obtidos calculou-se a Dimensão Máxima Característica (D.M.C),

grandeza que corresponde à abertura nominal em mm da malha da peneira da série

normal ou intermediária na qual o agregado apresenta uma porcentagem retida

acumulada igual ou inferior a 5% em massa. Também foi calculado o módulo de finura

(M.F.) de acordo com a Equação 1.

𝑀. 𝐹 = ∑% 𝑅𝑒𝑡𝑖𝑑𝑎 𝐴𝑐𝑢𝑚𝑢𝑙𝑎𝑑𝑎

100 (1)

Os agregados miúdos foram classificados por meio do módulo de finura ilustrado

no Quadro 3 montado de acordo com a ABNT NBR 7211:1983.

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Quadro 4 – Classificação do agregado miúdo através do módulo de finura

Limites Módulo de Finura

Muito Fina 1,35 < MF < 2,25

Fina 1,71 < MF < 2,85

Média 2,11 < MF < 3,38

Grossa 2,71 < MF < 4,02

Fonte: Adaptado da ABNT NBR 7211:1983

4.2.3 Massa Unitária

A massa unitária de um agregado é a razão entre a massa de um agregado

lançado em um recipiente e o volume deste recipiente.

Para todos os agregados, utilizou-se o método especificado pela norma NM45:

2006, relacionado ao material no estado solto. O material foi disposto no recipiente de

forma homogênea e sem compactação.

Utilizou-se três cilindros de 50 mm de diâmetro e 100 mm de altura para os

agregados miúdos e três cilindros de 100 mm de diâmetro e 200 mm de altura para o

agregado graúdo (Figura 16).

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Figura 16 – Recipientes utilizados para ensaio de Massa unitária

Fonte: Elaborado pela Autora (2018).

Dessa maneira foi obtida a massa unitária de cada agregado, calculando a média

aritmética das três amostras com a Equação 2.

𝜌𝑎𝑝 = 𝑚𝑎𝑟 − 𝑚𝑟

𝑉 (2)

Onde,

𝜌𝑎𝑝 = massa unitária do agregado (kg/m³);

𝑚𝑎𝑟 = massa do recipiente mais o agregado (kg);

𝑚𝑟 = massa do recipiente vazio (kg);

𝑉 = volume do recipiente (m³).

4.2.4 Massa Específica

Todos os agregados miúdos foram pesados e separados em três amostras de 500

gramas. Para o ensaio coloca-se água no frasco de Chapman até a marca de 200 cm3

deixando-o em repouso, para que a água aderida às faces internas escorram totalmente.

Em seguida é preciso introduzir 500 g de agregado miúdo seco no frasco com auxílio de

um funil (Figura 17), o qual deve ser devidamente agitado para eliminação das bolhas de

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ar. A leitura do nível atingido pela água no gargalo do frasco foi feita após repouso em

superfície plana de 1 minuto, a qual indica o volume, em cm3, ocupado pelo conjunto

água-agregado miúdo.

Figura 17 – Conjunto de materiais para a determinação da massa específica do

agregado miúdo

Fonte: Elaborado pela Autora (2018).

O valor final foi calculado a partir da média aritmética do resultado com aplicação

da Equação 3.

µ = (500

𝐿−200)(3)

Onde,

µ = Massa específica (g/cm³);

L = Leitura do volume após a inserção do agregado no frasco (cm³).

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Para o agregado graúdo foi utilizado um conjunto de balança, cesto de arame,

suporte e recipiente com água para obter sua massa específica como mostra a Figura

18.

Figura 18 – Conjunto de materiais para a determinação da massa específica do

agregado graúdo

Fonte: Elaborado pela Autora (2018).

Neste método a amostra fica submersa em água durante 24h antes da realização

do ensaio. Sendo assim foi realizada a pesagem da amostra antes de submeter ao banho

de água a fim de se obter a massa seca e após este período, em estado submerso. Este

ensaio, também foi feito em triplicata.

A massa específica do pedrisco foi obtida de acordo com a Equação 4.

𝑑𝑎 = 𝐴

𝐴−𝐵 (4)

𝑑𝑎 = Massa específica (g/cm³);

𝐴 = Agregado no estado seco;

𝐵 = Agregado no estado submerso.

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4.3 TRAÇO PARA OS BLOCOS DE CONCRETO

Os blocos de concreto foram fabricados pela empresa Maanaim, artefatos de

cimento, localizada na cidade de Londrina/PR.

Foram confeccionados dois tipos de blocos, o primeiro com areia reciclada sem

adição de PET e o segundo com areia reciclada e PET. O bloco confeccionado na

produção do dia especificado pertence à família 14 e de acordo com a NBR 6136:2016

possui as seguintes dimensões 14x19x34. Este bloco é classificado como bloco de

amarração (Figura 19).

Figura 19 – Dimensões do bloco de concreto

Fonte: Adaptado de NBR 6136:2016

A confecção dos blocos se deu a partir do cálculo ideal das porcentagens de cada

agregado utilizando planilha Excel. Os dois traços foram ajustados de acordo com a curva

granulométrica de cada agregado. O primeiro traço teve inserção apenas de areia

reciclada de RCC (Figura 20) e no segundo incluiu-se a areia de PET (Figura 21). Os

traços obtidos estão dispostos no Quadro 5.

2,5cm

19 cm

34 cm

14 cm

34 cm

19 cm

14 cm

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Quadro 5 - Traços dos Blocos de Concreto

TRAÇO 1 (%) TRAÇO 2 (%)

Areia Natural 8 8

Pó de Pedra 34 34

Pedrisco 28 28

Areia Reciclada 30 20

PET 0 10

Fonte: Elaborado pela Autora (2018).

Figura 20 – Traço 1 com Areia Reciclada

Fonte: Elaborado pela Autora (2018).

RE

TID

O A

CU

MU

LA

DO

(%

)

ABERTURA DAS PENEIRAS (mm)

FAIXA GRANULOMÉTRICA INDICADA PARA BLOCOS DE CONCRETO

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Figura 21 – Traço 2 com Areia Reciclada e PET

Fonte: Elaborado pela Autora (2018).

Para confecção dos blocos foi feita a pesagem de cada material e transportado via

esteira para o silo de armazenamento. Em seguida, estes materiais eram despejados em

uma betoneira (Figura 22), onde eram inseridos 16L de água e 2L de aditivo na mistura.

Figura 22 – Betoneira

Fonte: Elaborado pela Autora (2018).

ABERTURA DAS PENEIRAS (mm)

RE

TID

O A

CU

MU

LA

DO

(%

)

FAIXA GRANULOMÉTRICA INDICADA PARA BLOCOS DE CONCRETO

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A massa do bloco passou por uma esteira até chegar na prensa onde os blocos

foram moldados. Os blocos após a moldagem eram armazenados em prateleiras (Figura

23) e transportados para o laboratório dois dias antes dos ensaios. A cura foi feita em

local aberto.

Figura 23 – Disposição dos Blocos Confeccionados

Fonte: Elaborado pela Autora (2018).

4.4 ARGAMASSA 1:3

Para confecção das argamassas foram utilizados cimento CPV – ARI, areia

natural, areia reciclada e resíduo de PET (Figura 24). A relação água/cimento para cada

traço foi estabelecido através do ensaio de consistência. Os traços analisados estão no

Quadro 6.

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Quadro 6 - Traços das Argamassas 1:3

TRAÇO 1 (%) TRAÇO 2 (%) TRAÇO 3 (%)

Areia Natural 100 50 50

Areia Reciclada 0 50 40

PET 0 0 10

Fonte: Elaborado pela Autora (2018).

Figura 24 – Resíduos utilizados para confecção das argamassas: (a) Areia Natural; (b)

Areia Reciclada e (c) Areia de Pet.

(a) (b) (c)

Fonte: Elaborado pela Autora (2018).

4.4.1 Ensaio de Consistência

O ensaio seguiu a norma ABNT NBR 13276:2016 para determinação do índice de

consistência. O objetivo deste ensaio consiste em obter o teor de água necessário para

cada argamassa, com vistas na trabalhabilidade (Figura 25). Sendo assim, foram

utilizados 400g de cimento em cada traço. Utilizou-se um recipiente e espátula na mistura

manual, acrescentando uma quantidade conhecida de água até uma consistência

visualmente adequada. Vale lembrar que é preciso umedecer a mesa de consistência, o

molde tronco-cônico e o soquete metálico.

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Figura 25 – Equipamentos para Ensaio de Consistência

Fonte: Adaptado de ABNT NBR 7215 (1996).

Com o auxílio da espátula a argamassa foi inserida no tronco cônico em três

camadas de alturas iguais adensadas com um soquete. Os golpes utilizados seguiram a

sequência das camadas, isto é, 15, 10 e 5 golpes, respectivamente. Em seguida, o topo

foi nivelado com uma espátula e remove-se o molde verticalmente. A argamassa sobre o

prato sofre 30 quedas em 30 segundos. Mediu-se o diâmetro no cruzamento de duas

retas (Figura 26), onde ficou fixado um diâmetro ideal de 23,5 cm (+/-1 cm) em todas as

amostras. Através do diâmetro ideal foi possível estabelecer a relação água/cimento ideal

para cada traço.

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Figura 26 – Ensaio de Consistência

Fonte: Elaborado pela Autora (2018).

4.4.2 Corpos de Prova

Foram confeccionados 18 corpos de prova cilíndricos de 10x5cm para cada traço.

Na moldagem foram necessárias 3 camadas, submetidas a 30 golpes através de um

soquete. A desmoldagem respeitou um tempo mínimo de 10 horas e os corpos de prova

ficaram submersos em água (cura) até o dia do ensaio (Figura 27).

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Figura 27 – Corpos de Prova

Fonte: Elaborado pela Autora (2018).

4.5 ENSAIOS LABORATORIAIS

Os ensaios dos Blocos foram realizados pela empresa TEC Blocos, localizada na

cidade de Londrina – PR.

Os ensaios das argamassas foram realizados no laboratório de materiais da

UTFPR/LD.

4.5.1 Análise dimensional dos blocos

A análise dimensional foi feita com a utilização de um paquímetro, onde foram

medidos o comprimento, a largura e a altura de cada bloco.

4.5.2 Resistência à compressão dos blocos de concreto

Os ensaios laboratoriais foram realizados em parceria com laboratórios

especializados de acordo com as normas NBR 6136:2016 e a NBR 12118:2013.

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A resistência à compressão simples e a análise dimensional são os parâmetros

mais importantes do bloco de concreto e devem seguir as prescrições da norma ABNT

NBR 12118:2013 – “Blocos vazados de concreto simples para alvenaria – Métodos de

ensaio”. Os laudos referentes às análises encontram-se nos anexados. Os ensaios

ocorreram nas idades de 7, 14 e 28 dias.

Foram ensaiados 6 blocos para cada idade de cada traço analisado. Antes do

ensaio, os blocos foram retificados para que a carga fosse transmitida de maneira

uniforme. Foi utilizada uma prensa com controle de velocidade prescrita na norma e o

ensaio transcorreu até a ruptura do bloco (Figura 28).

Figura 28 – Ensaio de Compressão

Fonte: Elaborado pela Autora (2018).

Nos ensaios das demais idades seguiu-se o mesmo procedimento.

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4.5.3 Resistência à Compressão das Argamassas

O ensaio de resistência à compressão dos corpos de prova de argamassa foi

realizado de acordo com a NBR 7215/1996 “Cimento Portland – Determinação da

resistência à compressão”. Os equipamentos foram disponibilizados pela Universidade

Tecnológica Federal do Paraná – Londrina. Utilizou-se uma Prensa Universal para

Ensaios (SHIJIN WDW 100E), com taxas de avanço entre 500 a 0,001 mm/min com

acoplamento de uma célula de carga de 100 KN. Antes da aplicação da carga é preciso

centralizar o corpo de prova no prato inferior e estabelecer a velocidade de carregamento

prescrita na norma de 1mm/min (Figura 29).

Figura 29 – Ensaio de Compressão

Fonte: Elaborado pela Autora (2018).

Os corpos de prova foram rompidos aos 7, 14 e 28 dias. Os resultados foram

calculados de acordo com a Equação 5 disposta na ABNT NBR 13279:2005

𝑅𝑐 = 𝑓𝑐

𝐴 (5)

𝑅𝑐 = Resistência à compressão (MPa);

𝑓𝑐 = Carga máxima aplicada (N);

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𝐴 = Área da seção considerada (mm²).

4.6 ENSAIO DE MICROESTRUTURA DOS BLOCOS E ARGAMASSAS

O ensaio de microestrutura foi realizado na Universidade Tecnológica Federal do

Paraná – Londrina, no laboratório de Materiais, utilizando o estereoscópio da marca

Physis (Figura 30), com uma aproximação de 20 x, afim de se obter uma análise

tridimensional das amostras para identificar a diferença estrutural de cada mistura.

Figura 30 – Estereoscópio

Fonte: Elaborado pela Autora (2018).

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5. RESULTADOS E DISCUSSÃO

5.1 ENSAIO DE CARACTERIZAÇÃO

5.1.1 Granulometria

As Tabelas ilustradas abaixo mostram os resultados do ensaio de granulometria

dos agregados miúdos utilizados na confecção dos blocos e argamassas. As curvas

granulométricas estão representadas na Figura 31 e a classificação se deu a partir do

Quadro 4 na página 47.

As areias fornecidas pela Maanaim e pela Retorno Ambiental (Tabelas 1 e 2)

classificaram-se de acordo com o módulo de finura contido no Quadro 3 como “Muito

Fina” com grandes concentrações nas peneiras 300 µm e 150 µm.

Tabela 1 – Granulometria da Areia Convencional

Peneiras Peso retido (g) % Retida % Ret-acum

4,75mm 0,667 0,067 0,067

2,36mm 2,340 0,234 0,301

1,18mm 10,917 1,093 1,395

600 µm 80,413 8,054 9,449

300 µm 452,187 45,290 54,739

150 µm 417,547 41,819 96,559

Fundo 34,360 3,441 100

Dimensão Máxima (mm) = 1,8

Módulo de Finura = 1,625 (Muito fina)

Fonte: Elaborado pela Autora (2018).

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Tabela 2 – Granulometria da Areia fornecida pela Retorno Ambiental

Peneiras Peso retido (g) % Retida % Ret-acum

4,75mm 3,667 0,367 0,367

2,36mm 98,283 9,831 10,198

1,18mm 106,637 10,666 20,864

600 µm 160,013 16,005 36,869

300 µm 286,760 28,683 65,553

150 µm 232,770 23,283 88,836

Fundo 111,617 11,164 100

Dimensão Máxima (mm) = 4,75

Módulo de Finura = 2,227 (Muito fina)

Fonte: Elaborado pela Autora (2018).

Na Tabela 3 pode-se perceber que o pó de pedra se enquadrou como “Fina” por

ter um módulo de finura de 2,7. Não foi possível determinar o padrão da zona de

classificação, pois a amostra mostrou-se heterogenia no que diz respeito à sua

granulometria.

Tabela 3 – Granulometria do Pó de Pedra

Peneiras Peso retido (g) % Retida % Ret-acum

4,75mm 4,233 0,424 0,424

2,36mm 187,093 18,720 19,143

1,18mm 254,920 25,506 44,650

600 µm 150,597 15,068 59,718

300 µm 80,610 8,066 67,783

150 µm 67,343 6,738 74,522

Fundo 254,640 25,478 100

Dimensão Máxima (mm) = 4,75

Módulo de Finura = 2,662 (Fina)

Fonte: Elaborado pela Autora (2018).

A granulometria do Pedrisco concentrou-se na faixa entre 2,36 mm e 600 µm

(Tabela 4), mostrando grande quantidade de areia. A faixa ideal para este tipo de

agregado seria entre 2,38 mm e 9,5 mm.

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64

Tabela 4 – Granulometria do Pedrisco

Peneiras Peso retido (g) % Retida % Ret-acum

38 mm 0 0 0

25 mm 0 0 0

19 mm 0 0 0

9,5 mm 8,167 0,817 1,066

6,3 mm 34,540 3,456 23,617

4,75 mm 56,613 5,666 38,150

2,36 mm 240,900 24,109 55,831

1,18 mm 275,597 27,581 74,320

600 µm 272,923 27,314 92,197

300 µm 72,750 7,281 97,072

150 µm 24,883 2,490 66,084

Fundo 19,607 1,963 66,644

Dimensão Máxima (mm) = 9,5

Módulo de Finura = 5,458

Fonte: Elaborado pela Autora (2018).

Os resíduos provenientes de PET foram visualmente classificados como graúdos

com base na Tabela 5 e sua faixa granulométrica ficou entre 2,36 mm e 600 µm

mostrando novamente teor de finos.

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Tabela 5 – Granulometria do PET

Peneiras Peso retido (g) % Retida % Ret-acum

38 mm 0 0 0

25 mm 0 0 0

19 mm 0 0 0

9,5 mm 8,167 0,817 1,066

6,3 mm 34,540 3,456 23,617

4,75 mm 56,613 5,666 38,150

2,36 mm 240,900 24,109 55,831

1,18 mm 275,597 27,581 74,320

600 µm 272,923 27,314 92,197

300 µm 72,750 7,281 97,072

150 µm 24,883 2,490 66,084

Fundo 19,607 1,963 66,644

Dimensão Máxima (mm) = 6,3

Módulo de Finura = 3,895

Fonte: Elaborado pela Autora (2018).

Com base nos dados das tabelas 1, 2, 3, 4 e 5 foi construída uma única curva

granulométrica de modo a perceber a semelhança entre elas e determinar os limites

ótimos indispensáveis para obtenção do traço.

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Figura 31 - Curva Granulométrica

Fonte: Elaborado pela Autora (2018).

5.1.2 Massa unitária e específica

Os resultados das massas unitárias e específicas de cada agregado encontram-

se na tabela 6. Estes resultados servem para compor o traço dado em peso para volume

ou vice-versa.

Tabela 6 – Massa Unitária e Específica

Massa Unitária

(g/cm³)

Massa Específica

(g/cm³)

Areia Maanaim 1,498 2,633

Areia Reciclada 1,249 2,547

Pó de Pedra 1,722 2,939

Pedrisco 1,228 2,563

PET 3,039 X

Fonte: Elaborado pela Autora (2018).

-1

9

19

29

39

49

59

69

79

89

99

109

0 5 10 15 20 25 30 35 40

Po

rce

nta

gem

Ret

ida

Acu

mu

lad

a (%

)

Peneiras (mm)

Areia Maanaim

Areia Reciclada

Pó de Pedra

Pedrisco

PET

Inferior utilizável

Inferior ótima

Superiorutilizável

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5.2 RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO AXIAL E ANÁLISE DIMENSIONAL

5.2.1 Blocos de concreto

Pode-se observar nos Quadros 7, 8, 9, 10, 11 e 12 que os blocos encontram-se

com as medidas dentro dos limites de tolerância.

Quadro 7 – Resultado da Análise Dimensional do Traço de Referência dos Blocos aos

7 dias.

CP

Dimensões reais (mm)

Largura média Altura média comp. médio

01 140 189 340

02 140 189 340

03 140 190 341

04 140 190 340

05 140 190 340

06 140 190 341

Médias 140 190 340

Requisitos ± 2,0 mm ± 3,0 mm ± 3,0 mm

Fonte: Elaborado pela Autora (2018).

Quadro 8 – Resultado da Análise Dimensional do Traço de com Areia Reciclada dos

Blocos aos 7

CP

Dimensões reais (mm)

Largura média Altura média comp. médio

01 141 189 341

02 140 189 341

03 141 189 340

04 140 190 341

05 140 189 340

06 140 189 341

Médias 140 189 341

Requisitos ± 2,0 mm ± 3,0 mm ± 3,0 mm

Fonte: Elaborado pela Autora (2018).

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Quadro 9 – Resultado da Análise Dimensional do Traço de com Areia Reciclada e PET

Blocos aos 7 dias.

CP

Dimensões reais (mm)

Largura média Altura média comp. médio

01 140 190 341

02 140 190 340

03 141 190 340

04 141 190 341

05 141 191 341

06 140 190 342

Médias 141 190 341

Requisitos ± 2,0 mm ± 3,0 mm ± 3,0 mm

Fonte: Elaborado pela Autora (2018).

Quadro 10 – Resultado da Análise Dimensional do Traço de Referência dos Blocos aos

28 dias.

CP

Dimensões reais (mm)

Largura média Altura média comp. médio

01 139 189 341

02 140 190 340

03 141 189 340

04 140 191 340

05 140 189 340

06 140 192 341

Médias 140 190 340

Requisitos ± 2,0 mm ± 3,0 mm ± 3,0 mm

Fonte: Elaborado pela Autora (2018).

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Quadro 11 – Resultado da Análise Dimensional do Traço de com Areia Reciclada dos

Blocos aos 28 dias.

CP

Dimensões reais (mm)

Largura média Altura média comp. médio

01 141 190 341

02 140 190 341

03 140 190 341

04 141 191 341

05 141 190 341

06 141 190 340

Médias 141 190 341

Requisitos ± 2,0 mm ± 3,0 mm ± 3,0 mm

Fonte: Elaborado pela Autora (2018).

Quadro 12 – Resultado da Análise Dimensional do Traço de com Areia Reciclada e

PET dos Blocos aos 28 dias.

CP

Dimensões reais (mm)

Largura média Altura média comp. médio

01 141 193 343

02 142 191 342

03 141 190 341

04 141 189 340

05 141 193 342

06 141 191 341

Médias 141 191 342

Requisitos ± 2,0 mm ± 3,0 mm ± 3,0 mm

Fonte: Elaborado pela Autora (2018).

Os resultados obtidos aos 7 dias do ensaio de resistência à compressão dos

blocos de concreto ensaiados pela Tec Blocos, são apresentados nos quadros à seguir.

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Quadro 13 - Traço de Referência aos 7 dias.

CP

Massa

natural

(g)

Data do

ensaio

Idade (dias)

Carga máxima Tensão

(MPa) (kgf) (N)

01 11420

26/09/17

7

17120 167880 3,5

02 11410 15080 147876 3,1

03 11700 16850 165233 3,5

04 11495 14200 139247 2,9

05 11575 14530 142483 3,0

06 11630 15160 148660 3,1

Médias 11538 - - 15490 151896 3,2

Requisitos

fbk,est: 2,8MPa

Desvio padrão: 0,2MPa

Coef.de variação: 7,8%

Fonte: Elaborado pela Autora (2018).

.

Quadro 14 - Traço com Areia Reciclada aos 7 dias.

CP

Massa

natural

(g)

Data do

ensaio

Idade (dias)

Cargamáxima Tensão

(MPa) (kgf) (N)

01 11200

22/09/17

7

13650 133853 2,8

02 11125 13150 128950 2,7

03 11135 14090 138168 2,9

04 10765 11850 116202 2,4

05 10855 13670 134049 2,8

06 11085 9830 96394 2,0

Médias 11028 - - 12707 124603 2,6

Requisitos

fbk,est: 1,8MPa

Desvio padrão: 0,3MPa

Coef.de variação: 12,6%

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71

Fonte: Elaborado pela Autora (2018).

Quadro 15 - Traço com Areia Reciclada e PET aos 7 dias.

CP

Massa

natural

(g)

Data do

ensaio

Idade (dias)

Cargamáxima Tensão

(MPa) (kgf) (N)

01 9700

22/09/17

7

7040 69035 1,4

02 10190 8980 88059 1,8

03 10135 8960 87863 1,8

04 9755 7890 77370 1,6

05 10275 8490 83254 1,7

06 9780 7150 70114 1,5

Médias 9973 - - 8085 79282 1,7

Requisitos

fbk,est: 1,3MPa

Desvio padrão: 0,2MPa

Coef.de variação: 10,7%

Fonte: Elaborado pela Autora (2018).

Analisando os resultados foi possível observar a queda de resistência nos blocos

com areia reciclada. A incorporação de 10% de PET reduziu ainda mais a resistência.

Os quadros 16, 17 e 18 mostram os resultados aos 28 dias. O bloco de concreto

estrutural deve atingir 4,5 MPa aos 28 dias. Nota-se que mesmo o bloco de referência

não atingiu os 4,5 MPa, sendo enquadrado como bloco de vedação. Com base nos

resultados verifica-se a necessidade de ajuste no traço do bloco para atingir a resistência

desejada. Nota-se novamente o decaimento da resistência com o uso da areia reciclada

e PET.

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Quadro 16 - Traço de referência aos 28 dias.

CP

Massa

natural

(g)

Data do

ensaio

Idade (dias)

Carga máxima Tensão

(MPa) (kgf) (N)

01 11930

16/10/17

31

25850 253488 5,3

02 11520 22780 223383 4,7

03 11690 23270 228188 4,8

04 11425 20500 201025 4,2

05 11750 25330 248389 5,2

06 11645 22590 221520 4,6

Médias 11660 - - 23387 229332 4,8

Requisitos

fbk,est: 4,2MPa

Desvio padrão: 0,4MPa

Coef.de variação: 8,5%

Fonte: Elaborado pela Autora (2018).

Sendo assim os resultados obtidos pelos traços consequentes seguiram a mesma

relação, como mostram os Quadros 14 e 15.

Quadro 17 - Traço com Areia Reciclada aos 28 dias.

CP

Massa

natural

(g)

Data do

ensaio

Idade (dias)

Carga máxima Tensão

(MPa) (kgf) (N)

01 11465

16/10/17

31

23950 234856 4,9

02 11080 18830 184649 3,9

03 11115 22300 218676 4,6

04 11320 22910 224658 4,7

05 11115 21930 215048 4,5

06 11520 24000 235346 4,9

Médias 11269 - - 22320 218872 4,6

Requisitos

fbk,est: 3,8MPa

Desvio padrão: 0,4MPa

Coef.de variação: 8,4%

Fonte: Elaborado pela Autora (2018).

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Quadro 18 - Traço com Areia Reciclada e PET aos 28 dias.

CP

Massa

natural

(g)

Data do

ensaio

Idade (dias)

Carga máxima Tensão

(MPa) (kgf) (N)

01 10005

16/10/17

31

10540 103356 2,1

02 10115 11230 110123 2,3

03 10195 11640 114143 2,4

04 10700 13990 137187 2,9

05 9845 9530 93452 1,9

06 10170 10860 106494 2,2

Médias 10172 - - 11298 110793 2,3

Requisitos

fbk,est: 1,9MPa

Desvio padrão: 0,3MPa

Coef.de variação: 13,6%

Fonte: Elaborado pela Autora (2018).

Para melhorar a compreensão em relação aos resultados obtidos foram criados a

Tabela 7 e a Figura 29. A queda de resistência com 50% de areia reciclada foi somente

9%, enquanto que no traço com 40% de areia reciclada e 10% de PET foi de 55%. A

variabilidade na granulometria do PET, o aumento dos vazios, aderência entre os

materiais influenciaram de alguma forma para esta diminuição.

Tabela 7– Porcentagem de Decaimento da Resistência Axial dos Blocos

TRAÇO UTILIZADO % DECAIMENTO DA RESISTÊNCIA

REFERÊNCIA 100

AREIA RECICLADA (50%) + AREIA NATURAL

(50%)

9

AREIA RECICLADA (40%) + PET (10%) AREIA

NATURAL (50%)

55

Fonte: Elaborado pela Autora (2018).

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Figura 32 - Porcentagem de Decaimento da Resistência Axial dos Blocos

Fonte: Elaborado pela Autora (2018).

5.2.2 Argamassas 1:3

Os resultados das resistências à compressão dos corpos de prova de argamassas

encontram-se nos Quadros de 16 ao 27 precedidos das Figuras 30, 31 e 32

correspondentes aos rompimentos das respectivas idades.

De acordo com Aquino deve-se esperar uma resistência à compressão aos 7 dias

igual ou superior a 10 MPa. Nos quadros 7,8, 9 e 10 percebe-se que somente argamassa

com traço de referência atingiu resistência superior aos 10MPa. Esta queda de

resistência já aconteceu com os blocos quando foi utilizado material reciclado.

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

Traço 1 Traço 2 Traço 3

Porcentagem de Referência

Porcentagem deDecaimento

Traços utilizados

Po

rce

nta

gem

(%

)

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Quadro 19 - Traço de Referência da Argamassa 1:3 aos 7 dias.

Ensaio da resistência à compressão 7 dias REFERÊNCIA 1:3

corpo de prova 1 2 3 4 5 6 MÉDIA

Altura (mm) 99,23 99,9 100,46 101,53 99,23 99,48 99,97

Diâmetro (mm) 50,17 50,37 50,24 50,25 50,16 50,15 50,22

Massa (g) 420,24 425,28 425,88 429,91 418,39 420,89 423,43

Velocidade* (mm/min) 1 1 1 1 1 1 1

Carga Máx. (KN) 30 33,6 28,91 29,8 22,65 28,99

Resistência (MPa) 15,18 16,87 0,00 14,58 15,09 11,47 12,20

Fonte: Elaborado pela Autora (2018).

Quadro 20 - Traço com 50% Areia Convencional + 50% Areia Reciclada da

Argamassa1:3 aos 7 dias.

Ensaio da resistência à compressão 7 dias 50% AM/50% AR 1:3

corpo de prova 1 2 3 4 5 6 MÉDIA

Altura (mm) 100,28 100,17 103,62 99,5 99,98 100,83 100,73

Diâmetro (mm) 50,15 50,13 50,26 50,3 50,12 50,34 50,22

Massa (g) 402,03 398,43 417,63 404,72 400,98 408,79 405,43

Velocidade* (mm/min) 1 1 1 1 1 1 1

Carga Máx. (KN) 21,62 19,26 18,66 22,7 21,07 14,55 19,64

Resistência (MPa) 10,95 9,76 9,41 11,43 10,68 7,31 9,93

Fonte: Elaborado pela Autora (2018).

Quadro 21 - Traço com 100% Areia Reciclada da Argamassa 1:3 aos 7 dias

Ensaio da resistência à compressão 7 dias 100% AR 1:3

corpo de prova 1 2 3 4 5 6 MÉDIA

Altura (mm) 101,61 102,19 101,25 101,19 101,44 101,39 101,51

Diâmetro (mm) 50,29 50,21 50,14 50,07 50,11 50,19 50,17

Massa (g) 393,43 396,78 393,77 391,24 394,52 397,87 394,60

Velocidade* (mm/min) 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1

Carga Máx. (KN) 10,38 10,36 14,82 12,53 12,57 16,13 12,80

Resistência (MPa) 5,23 5,23 7,51 6,37 6,38 8,16 6,48

Fonte: Elaborado pela Autora (2018).

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Quadro 22 - Traço com 50% Areia Convencional + 10% PET + 40% Areia Reciclada da

Argamassa 1:3 aos 7 dias.

Ensaio da resistência à compressão 7 dias 50% AM 40% AR 10% PET 1:3

corpo de prova 1 2 3 4 5 6 MÉDIA

Altura (mm) 100,65 100,7 100,46 100,83 100,2 99,84 100,45

Diâmetro (mm) 50,35 50,21 50,22 50,17 50,29 50,14 50,23

Massa (g) 370,58 371,75 373,5 372,27 373,5 363,91 370,92

Velocidade* (mm/min) 1 1 1 1 1 1 1

Carga Máx. (KN) 12,54 10,49 9,42 7,66 13,72 10,77

Resistência (MPa) 6,30 5,30 4,76 3,88 0,00 6,95 4,53

Fonte: Elaborado pela Autora (2018).

Quadro 23 - Traço de Referência da Argamassa 1:3 aos 14 dias.

Ensaio da resistência à compressão 14 dias REFERÊNCIA 1:3

corpo de prova 1 2 3 4 5 6 MÉDIA

Altura (mm) 100,53 100,48 98,67 99,61 99,27 99,29 99,64

Diâmetro (mm) 50,35 50,21 50,05 50,41 50,15 50,17 50,22

Massa (g) 429,39 426,65 418,82 424,95 416,5 417,88 422,37

Velocidade* (mm/min) 1 1 1 1 1 1 1

Carga Máx. (KN) 20,21 28,13 36,16 35 40,18 24,7 30,73

Resistência(MPa) 10,16 14,21 18,39 17,55 20,35 12,50 15,53

Fonte: Elaborado pela Autora (2018).

Quadro 24 -Traço com 50% Areia Convencional + 50% Areia Reciclada da Argamassa

1:3 aos 14 dias.

Ensaio da resistência à compressão 14 dias 50% AM/50% AR 1:3

corpo de prova 1 2 3 4 5 6 MÉDIA

Altura (mm) 99,83 100,87 99,24 99,44 101,78 99,57 100,12

Diâmetro (mm) 50,38 50,1 50,22 50,29 50,2 50,18 50,23

Massa (g) 405,26 404,77 400,64 406,33 416,38 399,37 405,46

Velocidade* (mm/min) 1 1 1 1 1 1 1

Carga Máx. (KN) 20,14 21,57 30,15 21,48 22,66 23,54 23,26

Resistência(MPa) 10,11 10,95 15,23 10,82 11,45 11,91 11,74

Fonte: Elaborado pela Autora (2018).

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Quadro 25 - Traço com 100% Areia Reciclada da Argamassa 1:3 aos 14 dias

Ensaio da resistência à compressão 14 dias 100% AR 1:3

corpo de prova 1 2 3 4 5 6 MÉDIA

Altura (mm) 100,8 101,94 101,58 101,71 101,09 101,8 101,49

Diâmetro (mm) 50,19 50,23 50,12 50,35 50,14 50,27 50,22

Massa (g) 397,84 397,5 392,72 400,98 394,82 398,39 397,04

Velocidade* (mm/min) 1 1 1 1 1 1 1

Carga Máx. (KN) 20,21 12,32 13,86 19,78 15,06 14,56 15,97

Resistência(MPa) 10,22 6,22 7,03 9,94 7,63 7,34 8,06

Fonte: Elaborado pela Autora (2018).

Quadro 26 - Traço com 50% Areia Convencional + 10% PET + 40% Areia Reciclada da

Argamassa 1:3 aos 14 dias

Ensaio da resistência à compressão 14 dias 50% AM 40% AR 10% PET 1:3

corpo de prova 1 2 3 4 5 6 MÉDIA

Altura (mm) 103,22 100,87 100,81 100,82 99,18 100,88 100,96

Diâmetro (mm) 50,18 50,14 50,26 50,18 50,48 50,28 50,25

Massa (g) 386,14 374,61 376,16 374,64 99,18 378,78 331,59

Velocidade* (mm/min) 1 1 1 1 1 1 1

Carga Máx. (KN) 9,39 9,8 11,3 10,02 18,66 8,44 11,27

Resistência(MPa) 4,75 4,97 5,70 5,07 9,33 4,25 5,68

Fonte: Elaborado pela Autora (2018).

Com a utilização do cimento CP V ARI, é esperado 82% da resistência aos 7 dias

e 92% aos 14 em relação aos 28 dias (ver Tabela 8). O valor real aos 7 dias foi de 54,7%

e aos 14 foi de 69,6% para ao traço de referência, respectivamente (Quadros 19 e 23).

No traço com substituição de 50% de areia reciclada atingiu aos 7 dias 66,6% e aos 14

dias 78,7% (Quadros 20 e 24). Já em relação a substituição de 100% de areia reciclada,

resultou aos 7dias 48,8% e aos 14 dias 60,7% (Quadros 21 e 25). Por fim, no último traço

(50% de areia natural, 40 % de areia reciclada e 10% de PET) conseguiu-se 54,5% aos

7 dias e 97% aos 14 dias (Quadros 22 e 26). Percebeu-se através dos resultados algumas

divergências, pois os percentuais da tabela 8 é referenciado para concretos estruturais

(NBR 6118).

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Tabela 8 - Evolução esperada da resistência

Tipo de

Cimento

3 dias 7 dias 14 dias 21 dias 28 dias

CP I/ CP II 60 % 78% 90% 96% 100%

CP III/ CP IV 46% 68% 85% 94% 100%

CP V ARI 66% 82% 92% 97% 100%

Fonte: Elaborado pela Autora (2018).

Quadro 27 - Traço de Referência da Argamassa 1:3 aos 28 dias.

Ensaio da resistência à compressão 28 dias REFERÊNCIA 1:3

corpo de prova 1 2 3 4 5 6 MÉDIA

Altura (mm) 98,4 97,2 98,38 98,53 100,74 98,37 98,60

Diâmetro (mm) 49,41 49,43 49,34 49,51 49,61 49,42 49,45

Massa (g) 418,6 410,8 417,7 420,54 432,76 420,56 420,16

Velocidade* (mm/min) 1 1 1 1 1 1 1

Carga Máx. (KN) 41,92 42,2 46,96 31,02 44,16 50,58 42,81

Resistência(MPa) 21,87 22,00 24,57 16,12 22,86 26,38 22,30

Fonte: Elaborado pela Autora (2018).

Quadro 28 - Traço com 50% Areia Convencional + 50% Areia Reciclada da Argamassa

1:3 aos 28 dias.

Ensaio da resistência à compressão 28 dias 50% AM/50% AR 1:3

corpo de prova 1 2 3 4 5 6 MÉDIA

Altura (mm) 99,67 98,94 101,15 101,16 98,04 99,41 99,73

Diâmetro (mm) 50,13 50,12 50,2 50,22 50,15 50,18 50,17

Massa (g) 404,46 397,44 411,62 414,16 394,96 394,69 402,89

Velocidade* (mm/min) 1 1 1 1 1 1 1

Carga Máx. (KN) 33,81 32,45 31,17 32,87 26,92 19,57 29,47

Resistência(MPa) 17,14 16,46 15,76 16,60 13,64 9,90 14,91

Fonte: Elaborado pela Autora (2018).

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Quadro 29 - Traço com 100% Areia Reciclada da Argamassa 1:3 aos 28 dias

Ensaio da resistência à compressão 28 dias 100% AR 1:3

corpo de prova 1 2 3 4 5 6 MÉDIA

Altura (mm) 99,81 100,12 99,57 100,64 100,1 99,69 99,99

Diâmetro (mm) 50,23 50,25 50,19 50,17 50,17 50,36 50,23

Massa (g) 390,77 393,53 388,55 393,75 396,61 393,26 392,75

Velocidade* (mm/min) 1 1 1 1 1 1 1

Carga Máx. (KN) 27,06 22,34 27,98 24,1 28,44 27,76 26,28

Resistência(MPa) 13,66 11,27 14,15 12,20 14,39 13,94 13,27

Fonte: Elaborado pela Autora (2018).

Quadro 30 - Traço com 50% Areia Convencional + 10% PET + 40% Areia Reciclada da

Argamassa 1:3 aos 28 dias.

Ensaio da resistência à compressão 28 dias 50% AM 40% AR 10% PET 1:3

corpo de prova 1 2 3 4 5 6 MÉDIA

Altura (mm) 100,22 99,68 100,43 99,9 100,21 99,17 99,94

Diâmetro (mm) 50,12 50,2 50,05 50,23 50,27 50,41 50,21

Massa (g) 374,19 374,27 374,35 375,31 379,76 375,06 375,49

Velocidade* (mm/min) 1 1 1 1 1 1 1

Carga Máx. (KN) 20,6 13,56 17 15,32 15,64 16,58 16,45

Resistência(MPa) 10,45 6,85 8,65 7,74 7,88 8,31 8,31

Fonte: Elaborado pela Autora (2018).

Os aspectos dos corpos de prova ensaiados encontram-se nas Figuras 33, 34 e

35 seguidos das ordens dos seus respectivos traços separados por idades. Nota-se a

mesma configuração de ruptura dos corpos de prova.

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Figura 33 – Rompimento há 7 dias

Figura 34 – Rompimento há 14 dias

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Figura 35 – Rompimento há 28 dias

Fonte: Elaborado pela Autora (2018).

Dando continuidade as análises da resistência à compressão dos ensaios aos 28

dias (Quadros 27, 28, 29 e 30) notou-se que houve novamente o decaimento da

resistência em relação ao traço de referência (Tabela 9 e Figura 36). Vale lembrar que

este decaimento foi observado também nos Blocos quando se agrega os resíduos

reciclados. A adição de PET acentua esta perda de resistência. Segundo Moura e

Venquiaruto (2016) quando se adiciona 20% de areia de PET em concretos a redução foi

de 6% aos 14 dias, mas aos 28 dias houve um aumento de 5,4% em relação à referência.

Portanto, a adição de PET deve ser estudada com mais profundidade devido as

diferenças dos resultados.

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Tabela 9 – Porcentagem de Decaimento da Resistência Axial das Argamassas

TRAÇO UTILIZADO % DECAIMENTO DA RESISTÊNCIA

REFERÊNCIA 100

AREIA RECICLADA (50%) + AREIA NATURAL (50%)

33

AREIA RECICLADA (100%) 40

AREIA RECICLADA (40%) + PET (10%) AREIA NATURAL

(50%)

63

Fonte: Elaborado pela Autora (2018).

Figura 36 – Porcentagem de Decaimento da Resistência Axial das Argamassas

Fonte: Elaborado pela Autora (2018).

5.4 ENSAIO DE MICROESTRUTURA

Este tipo de ensaio é importante para visualizar a interface dos agregados. No

traço de referência nota-se uma melhor aderência dos agregados em relação aos demais

traços (Figura 34). Percebe-se nesta figura os vazios em todas as estruturas. Com

relação ao PET, podemos dizer que nas superfícies, de maneira geral, os arranjos de

ligação de equilíbrio são rompidos, existindo uma abundância de ligações não satisfeitas.

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

Traço 1 Traço 2 Traço 3 Traço 4

Porcentagem deReferência

Porcentagem deDecaimento

Traços utilizados

Po

rce

nta

gem

(%

)

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Isto faz surgir uma energia em excesso associada à superfície – a energia de superfície,

que depende da energia das ligações as quais devem ser rompidas para formar a

superfície (BROPHY et al, 1972). Esta energia se manifesta através de uma atração extra

entre átomos vizinhos na superfície (tensão superficial) e através da atração potencial de

elementos estranhos para a superfície (adsorção).

A importância desta discussão inicial é que a maioria dos polímeros usados

industrialmente possuem baixa energia de superfície e ausência de grupos funcionais

polares na sua superfície, o que resulta em propriedades de adesão inerentemente

pobres em seu estado nativo (AWAJA et al, 2009). A adesão é um fenômeno complexo

de interação atômica e molecular na interface entre duas superfícies. Entre os principais

mecanismos propostos para o fenômeno de adesão estão o acoplamento mecânico, a

ligação molecular e os mecanismos termodinâmicos de adesão, principalmente de

adsorção.

A Figura 34 sugere justamente uma maior facilidade para se destacar as partículas

de PET da matriz cimentícia/argamassa, evidenciando fragilidade na adesão.

Figura 37 – Microestrutura dos Blocos e Argamassas estudadas

(a) (b)

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(c) (d)

(e) (f)

(g)

(a) argamassa de referência; (b) argamassa 50% areia natural + 50% areia reciclada; (c) argamassa 100%

areia reciclada; (d) argamassa 10% PET + 40% areia reciclada + 50% areia natural; (e) bloco de referência;

Resíduo de PET

Resíduo de PET

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(f) bloco 8% areia natural + 30% areia reciclada e (g) bloco 10% PET + 20% areia reciclada + 8% areia

natural.

Fonte: Elaborado pela Autora (2018).

A resistência de um concreto é controlada principalmente por três fatores: (1)

resistência da matriz, na maioria dos casos uma pasta de cimento; (2) resistência do

agregado; e (3) resistência da ligação entre a matriz e a superfície do agregado (interface

pasta/agregado) (POPOVICS, 1987).

Na maioria dos casos a zona de transição na interface é o “elo mais fraco”, sendo

por esta razão que a ruptura do concreto tipicamente ocorre em níveis de tensão mais

baixos do que a resistência de qualquer um dos outros dois componentes principais do

concreto (MEHTA & MONTEIRO, 2006).

Segundo Struble e colaboradores (1980) a ligação entre a pasta de cimento e o

agregado é resultado do acoplamento mecânico proporcionado pelo crescimento

epitáxial de produtos de hidratação do cimento na superfície do agregado e de reações

químicas entre a pasta de cimento e o agregado. Considerando-se a resistência química

do polietileno tereftalato, não se deve esperar que ocorram reações químicas entre o

polímero e a pasta de cimento, enquanto que não é possível, dentro do alcance deste

trabalho, inferir sobre o eventual acoplamento mecânico com as partículas de PET.

Normalmente nos concretos comuns a microestrutura na região da interface é

suscetível de apresentar vazios e microfissuras que não permitem transferência de

tensão e concorrem para a redução da resistência. Considerando-se o provável

acréscimo de fragilidade à zona de transição decorrente do prejuízo da adesão das

partículas de PET, é razoável esperar os menores níveis de resistência obtidos com as

composições contendo PET.

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6. CONSIDERAÇÕES FINAIS

Dos resultados apresentados pode-se apontar que:

O ensaio de caracterização dos agregados foi indispensável para o ajuste do traço

para confecção dos blocos de concreto e argamassas.

Adição de PET reduziu o peso dos blocos em pelo menos 10%, trazendo desta

forma redução de carga nas estruturas. Por isso, o uso em blocos pode trazer vantagens

econômicas desde que atinjam a resistência recomendada.

Os blocos ensaiados não atingiram a resistência recomendada para serem

classificados como blocos estruturais, mas podem ser usados como vedação nos casos

dos traços de referência (4,2 MPa) e o com substituição de 50% de areia reciclada (3,8

MPa). A norma ABNT NBR 6136:2016 recomenda um valor mínimo de 2 MPa.

A adição de agregados reciclados reduziu a resistência de blocos e argamassas.

O pior caso foi com a inserção de PET.

Para as argamassas podemos concluir que seus resultados foram todos

satisfatórios, atingindo valores superiores a última classificação da norma P6 (>8MPa).

Este trabalho trouxe contribuições para a empresa parceira por mostrar as

possibilidades de inserção de resíduos em blocos de concreto.

Como sugestão para trabalhos futuros, recomenda-se um estudo mais amplo

sobre a aderência do PET nas argamassas e blocos para diferentes granulometrias. É

preciso considerar as contribuições relacionadas com o conforto térmico e acústico.

Outra questão é o estudo da viabilidade econômica da fabricação dos blocos de

concreto.

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ANEXO A

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ANEXO B

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ANEXO C

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ANEXO D

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ANEXO E

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ANEXO F