Desafios para o concreto sustentável

Danillo de Almeida e Silva e Carlos Eduardo Luna de Melo

Resumo
O presente artigo busca referenciar a problemática do uso do agregado reciclado para concreto e os mecanismos relacionados à sua produção e qualidade, fatores que são preponderantes no desempenho do concreto reciclado. Os critérios elaborados para esse estudo têm como base os fatores que influenciam nas propriedades físicas, mecânicas e ambientais do agregado reciclado, tais como conscientização da mão de obra, processo de coleta, processo de beneficiamento e produção do concreto reciclado. O uso dos resíduos de construção e demolição como agregado para produção de concretos reciclados, blocos estruturais, blocos de vedação e outros componentes construtivos são uma realidade promissora, e estão sendo difundidos e implementados em vários países com potenciais ganhos ambientais. Bons estudos estão sendo realizados em vários países sobre o uso do agregado reciclado para concretos sustentáveis. Os mecanismos para mitigar a problemática do uso deste material tão abundante tem difundindo cada vez mais o potencial deste material sustentável. A pesquisa teve como alvo periódicos de pesquisas realizadas no Brasil e no exterior, normas brasileiras e portarias que normatizam o uso do resíduo de construção e demolição como agregado para concreto e materiais construtivos, tendo como enfoque a produção com sustentabilidade. O processo de beneficiamento do resíduo de construção e demolição tem forte influência nas propriedades mecânicas dos agregados, tais como granulometria, forma, textura e densidade, e podem ser controladas melhorando o desempenho do concreto reciclado e potencializando o seu ganho ambiental.

Palavras-chave
Resíduo; Demolição; Concreto; Sustentabilidade.

Abstract
The challenge for sustainable concrete. This article seeks to refer to the problem of the use of recycled aggregate for concrete and the mechanisms related to its production and quality, factors that are preponderant in the performance of recycled concrete. The criteria developed for this study are based on the factors that influence the physical, mechanical and environmental properties of the recycled aggregate, such as awareness of labor, collection process, beneficiation process and production of recycled concrete. The use of construction and demolition wastes as an aggregate for the production of recycled concrete, structural blocks, sealing blocks and other construction components is a promising reality, and is being disseminated and implemented in several countries with potential environmental gains. Good studies are being carried out in several countries on the use of recycled aggregate for sustainable concrete. The mechanisms to mitigate the problem of using this abundant material have increasingly spread the potential of this sustainable material. The research was aimed at periodical research carried out in Brazil and abroad, Brazilian standards and ordinances that regulate the use of Construction and Demolition Waste as aggregate for concrete and construction materials, with a focus on sustainable production. The process of processing the construction and demolition waste has a strong influence on the mechanical properties of the aggregates, such as: granulometry, shape, texture and density, and they can be controlled by improving the performance of recycled concrete and enhancing its gain environmental.

Keywords
Waste; Demolition; Concrete; Sustainability.

Resumen
El desafío para el hormigón sostenible. Este artículo busca referirse al problema del uso de agregado reciclado para concreto y los mecanismos relacionados con su producción y calidad, factores que son preponderantes en el desempeño del concreto reciclado. Los criterios desarrollados para este estudio se basan en factores que influyen en las propiedades físicas, mecánicas y ambientales del agregado reciclado, tales como conocimiento de la mano de obra, proceso de recolección, proceso de beneficio y producción de concreto reciclado. El uso de residuos de construcción y demolición como un agregado para la producción de hormigón reciclado, bloques estructurales, bloques de sellado y otros componentes de la construcción es una realidad prometedora, y se está difundiendo e implementando en varios países con beneficios ambientales potenciales. Se están realizando buenos estudios en varios países sobre el uso de áridos reciclados para hormigón sostenible. Los mecanismos para mitigar el problema del uso de este material abundante han extendido cada vez más el potencial de este material sostenible. La investigación tuvo como objetivo la investigación periódica realizada en Brasil y en el extranjero, las normas y ordenanzas brasileñas que regulan el uso de residuos de construcción y demolición como agregado para hormigón y materiales de construcción, con un enfoque en la producción sostenible. El proceso de procesamiento de los residuos de construcción y demolición tiene una fuerte influencia en las propiedades mecánicas de los agregados, tales como: granulometría, forma, textura y densidad, y pueden controlarse mejorando el rendimiento del hormigón reciclado y aumentando su ganancia ambiental.

Palabras clave
Residuos; Demolición; Concreto; Sostenibilidad.

DOI
10.21438/rbgas(2020)071732

Texto completo
PDF

Referências
ABCERAM - Associação Brasileira de Cerâmica. 2019. Disponível em: <https://abceram.org.br/definicao-e-classificacao/>. Acesso em: 20 maio 2019.

ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 6136: Blocos vazados de concreto simples para alvenaria - Requisitos. Rio de Janeiro: ABNT, 2014.

Afroughsabet, V.; Biolzi, L.; Ozbakkaloglu, T. Influence of double hooked-end steel fibers and slag on mechanical and durability properties of high performance recycled aggregate concrete. Composite Structures, v. 181, p. 273-284, 2017. https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2017.08.086

Aliabdo, A. A.; Abd-Elmoaty, A. E. M.; Hassan, H. H. Utilization of crushed clay brick in concrete industry. Alexandria Engineering Journal, v. 53, n. 1, p. 151-168, 2014. https://doi.org/10.1016/j.aej.2013.12.003

Alves, A. V.; Vieira, T. F.; Brito, J.; Correia, J. R. Mechanical properties of structural concrete with fine recycled ceramic aggregates. Construction and Building Materials, v. 64, p. 103-113, 2014. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2014.04.037

Amorim, P.; Brito, J. Concrete made with coarse concrete aggregate. ACI Materials Journal, v. 109, p. 195-204, 2012.

Bastos, I. A.; Cruz, L. F.; Woelffel, A. B. Fabricação de blocos de concreto para vedação com o uso de agregados reciclados em canteiro de obras. Revista Científica FAESA, v. 12, n. 1, p. 52-58, 2016. https://doi.org/10.5008/1809.7367.101

Brasil. Lei n^o 12.305, de 2 de agosto de 2010. Institui a Política Nacional de Resíduos Sólidos; altera a Lei n^o 9.605, de 12 de fevereiro de 1998; e dá outras providências. Disponível em: <http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/_ato2007-2010/2010/lei/l12305.htm>. Acesso em: 20 maio 2019.

Brasil. Resolução CONAMA n^o 307, de 5 de julho de 2002. Estabelece diretrizes, critérios e procedimentos para a gestão dos resíduos da construção civil. Disponível em: <http://www2.mma.gov.br/port/conama/legiabre.cfm?codlegi=307>. Acesso em: 20 maio 2019.

Brasil. Resolução CONAMA n^o 348, de 16 de agosto de 2004. Altera a Resolução CONAMA n^o 307, de 5 de julho de 2002, incluindo o amianto na classe de resíduos perigosos. Disponível em: <http://www2.mma.gov.br/port/conama/legiabre.cfm?codlegi=449>. Acesso em: 20 maio 2019.

Brasileiro, L. L.; Matos, J. M. E. Revisão bibliográfica: reutilização de resíduos da construção e demolição na indústria da construção civil. Cerâmica, v. 61, n. 358, p. 178-189, 2015. https://doi.org/10.1590/0366-69132015613581860

Bravo, M.; Brito, J.; Pontes, J.; Evangelista, L. Durability performance of concrete with recycled aggregates from construction and demolition waste plants. Construction and Building Materials, v. 77, p. 357-369, 2015. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2014.12.103

Buttler, A. M. Uso de agregado reciclado em concreto em blocos de alvenaria estrutural. São Carlos: Universidade de São Paulo, 2007. (Tese de doutorado).

Buttler, A. M.; Prado, D. M.; Corrêa, Márcio. R. S.; Márcio, A. R. Blocos estruturais de concreto com agregados reciclados de concreto: caracterização das propriedades físicas. Anais do ENTAC, p. 3540-3549, 2006.

Cabral, A.; Schalch, V.; Molin, D. D. Desempenho de concretos com agregados reciclados de cerâmica vermelha. Cerâmica, v. 55, p. 448-460, 2009.

Campos, R. S.; Barbosa, M. P.; Pimentel, L. L.; Maciel, G. F. Influência dos agregados reciclados nas propriedades reológicas e mecânicas do concreto autoadensável. Revista Materia, v. 23, n. 1, 2018. https://doi.org/10.1590/s1517-707620170001.0300

Carneiro, F. P. Diagnóstico e ações da atual situação dos resíduos de construção e demolição na Cidade do Recife. Recife: Universidade Federal de Pernambuco, 2005. (Dissertação de mestrado).

Carvalho, M. T. M.; Caldas, L. R.; Sposto, R. M. Avaliação da sustentabilidade de habitações de interesse social a partir da especificação de materiais e elementos da edificação. Revista de Gestão Ambiental e Sustentabilidade, v. 9, n. 1, p. 1-25, 2020. https://doi.org/10.5585/geas.v8i2.904

Cordeiro, L. N. P.; Masuero, A. B.; Molin, D. C. C.; Souza, P. S. L.; Paes, I. N. L. Avaliação de processos de misturas de concretos com agregados graúdos reciclados. Ambiente Construído, v. 17, n. 3, p. 255-265, 2017. https://doi.org/10.1590/s1678-86212017000300174

Cortese, T. T. P.; Coutinho, S. V.; Penha, V. M.; Buckeridge, M. S. Tecnologias e sustentabilidade nas cidades. Estudos Avançados, v. 33, n. 97, p. 137-150, 2019. https://doi.org/10.1590/s0103-4014.2019.3397.008

El-Dieb, A. S.; Kanaan, D. M. Ceramic waste powder an alternative cement replacement: Characterization and evaluation. Sustainable Materials and Technologies, v. 17, e00063, 2018. https://doi.org/10.1016/j.susmat.2018.e00063

Etxeberria, M.; Vázquez, E.; Marí, A.; Barra, M. Influence of amount of recycled coarse aggregates and production process on properties of recycled aggregate concrete. Cement and Concrete Research, v. 37, n. 5, p. 735-742, 2007. https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2007.02.002

Ferreira, E. T. Contribuição ao estudo do potencial de aproveitamento de agregados reciclados de RCC produzidos na USIBEN - João Pessoa - em concreto estrutural aplicado em lajes pré-moldadas. Salvador: Universidade Federal da Bahia, 2013. (Tese de doutorado).

Frotté, C.; Nubila, C. S. A.; Nagalli, A.; Mazer, W.; Macioski, G.; Oliveira, L. O. S. Estudo das propriedades físicas e mecânicas de concreto com substituição parcial de agregado natural por agregado reciclado proveniente de RCD. Revista Materia, v. 22, n. 2, e11811, 2017. https://doi.org/10.1590/S1517-707620170002.0143

Gomes, M.; Brito, J. Structural concrete with incorporation of coarse recycled concrete and ceramic aggregates. Portugal Sb07 - Sustainable Construction, Materials and Practices: Challenge of the Industry for the New Millennium, Pts 1 and 2, p. 887-894, 2007.

Gomes, M.; Brito, J. Structural concrete with incorporation of coarse recycled concrete and ceramic aggregates: Durability performance. Materials and Structures, v. 42, n. 5, p. 663-675, 2009. https://doi.org/10.1617/s11527-008-9411-9

Gomes, P. C. C.; Ulsen, C.; Pereira, F. A.; Quattrone, M.; Angulo, S. C. Comminution and sizing processes of concrete block waste as recycled aggregates. Waste Management, v. 45, p. 171-179, 2015. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2015.07.008

Guo, H.; Shi, C.; Guan, X.; Zhu, J.; Ding, Y.; Ling, T. C.; Zhang, H.; Wang, Y. Durability of recycled aggregate concrete: A review. Cement and Concrete Composites, v. 89, p. 251-259, 2018. https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2018.03.008

Hansen, T. C. Recycled aggregates and recycled aggregate concrete second state-of-the-art report developments 1945-1985. Materials and Structures, v. 19, n. 3, p. 201-246, 1986. https://doi.org/10.1007/BF02472036

IPEA - Instituto de Pesquisa Econômica Aplicada. Diagnóstico dos resíduos sólidos da construção civil. Brasília: IPEA, 2012. (Relatório de pesquisa).

Karpinsk, A.; Pandolfo, R.; Reinehr, J.; Pandolfo, L.; Guimarães, J. Gestão diferenciada de resíduos da construção civil: uma abordagem ambiental. Porto Alegre: EDIPUCRS, 2009.

Katkhuda, H.; Shatarat, N. Improving the mechanical properties of recycled concrete aggregate using chopped basalt fibers and acid treatment. Construction and Building Materials, v. 140, p. 328-335, 2017. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2017.02.128

Katz, A. Treatments for the improvement of recycled aggregate. Journal of Materials in Civil Engineering, v. 16, n. 6, p. 597-603, 2004. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0899-1561(2004)16:6(597)

Kim, Y.; Hanif, A.; Kazmi, S. M. S.; Munir, M. J.; Park, C. Properties enhancement of recycled aggregate concrete through pretreatment of coarse aggregates: Comparative assessment of assorted techniques. Journal of Cleaner Production, v. 191, p. 339-349, 2018. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2018.04.192

Kisku, N.; Joshi, H.; Ansari, M.; Panda, S. K.; Nayak, S.; Dutta, S. C. A critical review and assessment for usage of recycled aggregate as sustainable construction material. Construction and Building Materials, v. 131, p. 721-740, 2017. https://doi.org/ 10.1016/j.conbuildmat.2016.11.029

Kong, D.; Lei, T.; Zheng, J.; Ma, C.; Jiang, J.; Jiang, J. Effect and mechanism of surface-coating pozzalanics materials around aggregate on properties and ITZ microstructure of recycled aggregate concrete. Construction and Building Materials, v. 24, n. 5, p. 701-708, 2010. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2009.10.038

Le, T.; Le, S. G.; Garcia-Diaz, E.; Betrancourt, D.; Rémond, S. Hardened behavior of mortar based on recycled aggregate: Influence of saturation state at macro- and microscopic scales. Construction and Building Materials, v. 141, p. 479-490, 2017. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2017.02.035

Leite, M. B. Avaliação de propriedades mecânicas de concreto produzidos com agregados reciclados de resíduos de construção. Porto Alegre: Universidade Federal do Rio Grande do Sul, 2001.

Leite, M. B.; Monteiro, P. J. M. Microstructural analysis of recycled concrete using X-ray microtomography. Cement and Concrete Research, v. 81, p. 38-48, 2016. https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2015.11.010

Lintz, R. C. C.; Jacintho, A. E. P. G. A.; Pimentel, L. L.; Gachet-Barbosa, L. A. Study of the reuse of construction residues in concrete employed by blocks manufacture. Revista IBRACON de Estruturas e Materiais, v. 5, n. 2, p. 166-181, 2012. https://doi.org/10.1590/s1983-41952012000200004

Malešev, M.; Radonjanin, V.; Marinković, S. Recycled concrete as aggregate for structural concrete production. Sustainability, v. 2, n. 5, p. 1204-1225, 2010. https://doi.org/10.3390/su2051204

Martins, D. J.; Correia, J. R.; Brito, J. The effect of high temperature on the residual mechanical performance of concrete made with recycled ceramic coarse aggregates. Fire and Materials, v. 40, n. 2, p. 289-304, 2016. https://doi.org/10.1002/fam.2287

Mesquita, L, C.; D'Almeida D. A. I. C.; Cândido, E. S.; Cathoud, G. A. Análise da viabilidade técnica de utilização de resíduos de construção e demolição na fabricação de blocos de vedação. REEC - Revista Eletrônica de Engenharia Civil, v. 10, n. 3, p. 30-40, 2015. https://doi.org/10.5216/reec.V10i3.32651

Nagataki, S.; Gokce, A.; Saeki, T.; Hisada, M. Assessment of recycling process induced damage sensitivity of recycled concrete aggregates. Cement and Concrete Research, v. 34, n. 6, p. 965-971, 2004. https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2003.11.008

Paula, P. R. Utilização dos resíduos da construção civil na produção de blocos de argamassa sem função estrutural. Recife: Universidade Católica de Pernambuco, 2010.

Poon, C. S.; Shui, Z. H.; Lam, L. Effect of microstructure of ITZ on compressive strength of concrete prepared with recycled aggregates. Construction and Building Materials, v. 18, n. 6, p. 461-468, 2004. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2004.03.005

Ribeiro, F. A. B. S.; Dias, J. F. Análise da atividade de transporte, triagem e transbordo de RCD em Uberlândia/MG. Revista Nacional de Gerenciamento de Cidades, v. 1, n. 5, p. 69-87, 2013. https://doi.org/10.17271/23188472152013514

Saeedi Javadi, A.; Badiee, H.; Sabermahani, M. Mechanical properties and durability of bio blocks with recycled concrete aggregates. Construction and Building Materials, v. 165, p. 859-865, 2018. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2018.01.079

Santana, V. M.; Paes, F. P.; Santana, D. S.; Cerqueira, M. B. S.; Silva, F. G. S.; Aragão, H. G. Utilização de concreto reciclado na aplicação de elementos estruturais. Anais do XV Encontro Latino Americano de Iniciação Científica e do XI Encontro Latino Americano de Pós-Graduação, p. 1-6, 2011.

Senthamarai, R. M.; Devadas Manoharan, P. Concrete with ceramic waste aggregate. Cement and Concrete Composites, v. 27, n. 9/10, p. 910-913, 2005. https://doi.org/ 10.1016/j.cemconcomp.2005.04.003

Shaban, W. M.; Yang, J.; Su, H.; Mo, K. H.; Li, L.; Xie, J. Quality improvement techniques for recycled concrete aggregate: A review. Journal of Advanced Concrete Technology, v. 17, n. 4, p. 151-167, 2019a. https://doi.org/10.3151/jact.17.4.151

Shaban, W. M.; Yang, J.; Su, H.; Liu, Q.; Tsang, D. C. W.; Wang.; Xie, J.; Li, L. Properties of recycled concrete aggregates strengthened by different types of pozzolan slurry. Construction and Building Materials, v. 216, p. 632-647, 2019b. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2019.04.231

Silva, D. A. E. Estudo da influência do índice de forma do graúdo nas propriedades mecânicas do concreto. Goiânia: Universidade Federal de Goiás, 2012. (Dissertação de mestrado).

Silva, D. A. E.; Melo, C. E. L. Processo de britagem e sua influência nas características físicas do agregado graúdo para concreto. Paranoá: Cadernos de Arquitetura e Urbanismo, v. 26, n. 3, p. 36-47, 2020. https://doi.org/10.18830/issn.1679-0944.n26.2020.03

Silva, D. A.; Geyer, L. B. Análise e classificação da forma do agregado graúdo britado para concreto. Revista Científica Multidisciplinar Núcleo do Conhecimento, v. 5, n. 12, p. 18-28, 2018a.

Silva, D. A.; Geyer, L. B. Influência da forma do agregado graúdo nas propriedades mecânicas do concreto. Revista Científica Multidisciplinar Núcleo do Conhecimento, v. 5, n. 12, p. 67-82, 2018b.

Silva, D. A.; Geyer, L. B.; Pantoja, J. C. Estudo da forma do agregado graúdo e sua influência no módulo de elastricidade do concreto. Brazilian Journal of Development, v. 6, n. 8, p. 60426-60440, 2020a. https://doi.org/10.34117/bjdv6n8-453

Silva, D. A.; Geyer, L. B.; Pantoja, J. C. Porosidade do concreto versus forma do agregado graúdo. Brazilian Journal of Development, v. 6, n. 8, p. 60359-60376, 2020b. https://doi.org/10.34117/bjdv6n8-449

Silva, O. H.; Umada, M. K.; Polastri, P.; Angelis Neto, G.; Angelis, B. L. D.; Miotto, J. L. Etapas do gerenciamento de resíduos da construção civil. Revista Eletrônica em Gestão, Educação e Tecnologia Ambiental, v. 19, p. 39-48, 2015.

Silva, R. V.; Brito, J.; Dhir, R. K. Properties and composition of recycled aggregates from construction and demolition waste suitable for concrete production. Construction and Building Materials, v. 65, p. 201-217, 2014. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2014.04.117

Silva, R. W.; Arnosti, J. S. Caracterização do resíduo de construção e demolição (RCD). Holos Environment, v. 5, n. 2, p. 137-151, 2005. https://doi.org/10.14295/holos.v5i2.319

Stroher, A, P.; Kato, D. S.; Yamaguchi, N. U.; Couto, O. M. Utilização da cerâmica de entulho na substituição de agregado graúdo do concreto. Cerâmica Industrial, v. 22, n. 4, p. 34-46, 2017. https://doi.org/10.4322/cerind.2017.001

Tam, V. W. Y.; Gao, X. F.; Tam, C. M. Microstructural analysis of recycled aggregate concrete produced from two-stage mixing approach. Cement and Concrete Research, v. 35, n. 6, p. 1195-1203, 2005. https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2004.10.025

Tam, V. W. Y.; Tam, C. M. Diversifying two-stage mixing approach (TSMA) for recycled aggregate concrete: TSMAs and TSMAsc. Construction and Building Materials, v. 22, n. 10, p. 2068-2077, 2008. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2007.07.024

Tenório, J. J. L.; Gomes, P. C. C.; Rodrigues, C. C.; Alencar, T. F. F. Concrete produced with recycled aggregates. Revista IBRACON de Estruturas e Materiais, v. 5, n. 5, p. 692-701, 2012. https://doi.org/10.1590/s1983-41952012000500006

Thomas, J.; Thaickavil, N. N.; Wilson, P. M. Strength and durability of concrete containing recycled concrete aggregates. Journal of Building Engineering, v. 19, p. 349-365, 2018. https://doi.org/10.1016/j.jobe.2018.05.007

Ulsen, C.; Kahn, H.; Hawlitschek, G.; Masini, E. A.; Angulo, S. C.; John, V. M. Production of recycled sand from construction and demolition waste. Construction and Building Materials, v. 40, p. 1168-1173, 2013. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2012.02.004

Verian, K. P.; Ashraf, W.; Cao, Y. Properties of recycled concrete aggregate and their influence in new concrete production. Resources, Conservation and Recycling, v. 133, p. 30-49, 2018. https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2018.02.005

Vieira, T.; Alves, A.; Brito, J.; Correia, J. R.; Silva, R. V. Durability-related performance of concrete containing fine recycled aggregates from crushed bricks and sanitary ware. Materials and Design, v. 90, p. 767-776, 2016. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2015.11.023

Wong, C. L.; Mo, K. H.; Yap, S. P.; Alengaram, U. J.; Ling, T. Potential use of brick waste as alternate concrete-making materials: A review. Journal of Cleaner Production, v. 195, p. 226-239, 2018. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2018.05.193

Xiao, J.; Li, W.; Fan, Y.; Huang, X. An overview of study on recycled aggregate concrete in China (1996-2011). Construction and Building Materials, v. 31, p. 364-383, 2012. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2011.12.074


 

ISSN 2359-1412