1º tese caracterização de rcd reciclados e a influência de suas características no comportamento de concretos

SÉRGIO CIRELLI ANGULO

CARACTERIZAÇÃO DE AGREGADOS DE RESÍDUOS
DE CONSTRUÇÃO E DEMOLIÇÃO RECICLADOS E A
INFLUÊNCIA DE SUAS CARACTERÍSTICAS NO
COMPORTAMENTO DE CONCRETOS

Tese apresentada à Escola
Politécnica da Universidade de
São Paulo para obtenção do título
de Doutor em Engenharia.

São Paulo
2005

SÉRGIO CIRELLI ANGULO

CARACTERIZAÇÃO DE AGREGADOS DE RESÍDUOS
DE CONSTRUÇÃO E DEMOLIÇÃO RECICLADOS E A
INFLUÊNCIA DE SUAS CARACTERÍSTICAS NO
COMPORTAMENTO DE CONCRETOS

Tese apresentada à Escola
Politécnica da Universidade de
São Paulo para obtenção do título
de Doutor em Engenharia.

Área de Concentração:
Engenharia de Construção Civil e
Urbana.

Orientador:
Prof. Dr. Vanderley M. John

Co-orientador:
Prof. Dr. Henrique Kahn

São Paulo
2005

FICHA CATALOGRÁFICA

Ângulo, Sérgio Cirelli
Caracterização de agregados de resíduos de construção e
demolição reciclados e a influência de suas características no
comportamento mecânico de concretos / S.C. Angulo. -- São
Paulo, 2005.
167 p.

Tese (Doutorado) - Escola Politécnica da Universidade de
São Paulo. Departamento de Engenharia de Construção Civil.

1.Resíduos de construção 2.Agregados (Reciclagem)
3.Caracterização tecnológica de minérios 4.Concreto 5.Usinas de
reciclagem de resíduos urbanos 6.Controle da qualidade
I.Universidade de São Paulo. Escola Politécnica. Departamento
de Engenharia de Construção Civil II.t.

Amor Bastante
Paulo Leminski

quando eu vi você
tive uma idéia brilhante
foi como se eu olhasse
de dentro de um diamante
e meu olho ganhasse
mil faces num só instante

basta um instante
e você tem amor bastante

um bom poema
leva anos
cinco jogando bola,
mais cinco estudando sânscrito,
seis carregando pedra,
nove namorando a vizinha,
sete levando porrada,
quatro andando sozinho,
três mudando de cidade,
dez trocando de assunto,
uma eternidade, eu e você,
caminhando junto

Dedico este trabalho a toda minha família, em especial:
- Meus pais (Ivan e Regina), grandes incentivadores da
minha carreira acadêmica.
- Yolanda ( n memorian), com todo o meu amor, pela
i
experiência transmitida e acompanhamento nos meus
primeiros anos de estudo.

AGRADECIMENTOS
Realizado por uma equipe, este trabalho em alguns momentos ultrapassou nossos
limites individuais, superando até necessidades pessoais. Valeu! No seu
desenvolvimento, permitiu também um maduro relacionamento profissional e laços
fortes de respeito e amizade. Essa é a minha alegria!

Prof. Dr. VANDERLEY M. JOHN, muito obrigado pela orientação e amizade.
Palavras são insuficientes para expressar meu respeito e admiração profissional por
você. A sua ajuda profissiona l foi e é imprescindível na minha carreira.

Prof. Dr. HENRIQUE KAHN, agradeço sua colaboração e amizade. Obrigado por
todos os ensinamentos, de mineralogia a técnicas analíticas de caracterização.
Respeito seu trabalho e admiro sua luta. A Engenharia de Minas ganha um fiel
seguidor (eu), graças a você. Ah, não desisti da análise de imagem!

Mestranda Eng. CARINA ULSEN, agradeço sua sinceridade, seriedade e
profissionalismo. O nosso programa experimental tem muito do seu perfeccionismo!
Foi um prazer tê-la na equipe e tenho certeza que continuará sendo. Acompanho e
torço pelo seu sucesso como pesquisadora. Ah!, e chega de quebrar o pé.

M. Eng. PRISCILA M. CARRIJO, obrigado por não me abandonar no meio de todos
os problemas experimentais que tivemos e por ter suportado essas dificuldades até
acima dos seus limites. Eu descobri em você uma amiga e uma pesquisadora
inteligente e incansável. Suas intuições experimentais foram de vital importância
para a saúde dos nossos concretos (a história da pá, se é que você me entende).

Prof. Dr. ANTONIO DOMINGUES, foi muito prazeroso dosarmos e analisarmos os
nossos concretos. Admiro sua percepção e capacidade científica assim como prezo
muito sua amizade.

Prof. Dr. MARIA ALBA CINCOTTO, devo- lhe muito do conhecimento adquirido
em química de materiais de construção civil e técnicas analíticas. Agradeço a honra
de trabalhar com você.

Prof. Dr. ARTHUR PINTO CHAVES, obrigado pelo apoio na realização do
programa experimental e por suas valiosas contribuições a esta tese.

Agradeço à FINANCIADORA DE ESTUDOS E PROJETOS, através do Fundo
Verde e Amarelo, e FUNDAÇÃO DE AMPARO A PESQUISA DO ESTADO DE
SÃO PAULO pelo financiamento desta pesquisa. Ao CONSELHO NACIONAL DE
PESQUISA E DESENVOLVIMENTO (CNPq) pela concessão da minha bolsa de
doutorado e das bolsas de iniciação científica.

Agradecimento à ENGRÁCIA BARTUCIOTTI na organização e controle financeiro
impecável durante a execução dos projetos de pesquisa. Admiro muito seu
profissionalismo.

Agradeço à ILDA, ALFREDO, ANTÔNIO ANGELONI (TICO), JUSCELINO pelo
dedicado auxílio nos laboratórios LTM e LCT da Engenharia de Minas.

Aos alunos de Iniciação Científica da Escola Politécnica da USP, PAULA
CIMINELLI RAMALHO e RAQUEL MASSAMI SILVA, ao estagiário HILTON
MARIANO, e a Eng. IVIE PIETRA, obrigado pela ajuda inestimável no
desenvolvimento e realização desta pesquisa.

Ao ISMAEL CAMPAROTTO, MÁRIO TAKEASHI, REGINALDO SILVA,
ADILSON SANTOS, RENTA MONTE e JOÃO SOARES, agradecimentos pelo
auxílio nos laboratórios de Microestrutura e no CPqDcc da Engenharia Civil.

Agradeço à Prefeitura de São Paulo (Sr. DAN MOCHE SCHNEIDER, HILDO,
NILSON e demais funcionários da usina de reciclagem de Itaquera), à empresa
NORTEC (Sr. ARTUR GRANATO e demais funcionários), à Prefeitura de Vinhedo
(Sr. GERALDO FREITAS, HENRIQUE e demais funcionários) pela ajuda na coleta
das amostras.

Aos professores Alexandre Kawano, Paulo Monteiro, Paulo Helene, Wellington
Repette sinceros agradecimentos pelos conhecimentos transmitidos no curso de pós-
graduação.

À Fátima Re gina G. Sanches Domingues, Paulo Heitzmann, Maria de Fátima da
Silva Paiva, Leonor Madalena Machado Rosa Andrade e Vilma da secretaria e
biblioteca da Engenharia Civil meu muito obrigado.

Ao Prof. Dr. Enric Ramonich Vazquez agradeço pelo empenho e colaboração no
pedido da bolsa “sanduíche” que infelizmente não se efetivou.

EM ESPECIAL:

AOS MEUS VERDADEIROS AMIGOS....................................
VOCÊS SÃO PESSOAS FUNDAMENTAIS PARA MIM.......

RESUMO
Entre os desafios para a expansão de mercado da reciclagem, encontra-se o de
viabilizar o emprego dos agregados de resíduos de construção e demolição (RCD)
reciclados em concretos. No entanto as normas que regulamentam tal emprego não
são facilmente aplicáveis nas usinas de reciclagem, existindo pouca informação
sistemática de como as diferentes características dos agregados de RCD reciclados
influenciam no desempenho do concreto.
O objetivo desta tese é identificar as características dos agregados de RCD reciclados
que exerçam influência relevante no comportamento mecânico dos concretos. As
seguintes etapas experimentais são desenvolvidas: a) caracterização química e
mineralógica das frações granulométricas de três amostras representativas de
agregados, b) caracterização das propriedades físicas de agregados graúdos
separados por densidade, assim como da composição química, mineralógica e por
fases, c) influência das características dos agregados graúdos separados por
densidade no comportamento mecânico dos concretos.
Na caracterização dos agregados foram utilizados os seguintes métodos: análise
granulométrica, análise química por FRX, análise mineralógica por DRX,
determinação da fração solúvel por ataque com solução de HCl 33%, e análise
termogravimétrica, separação por densidade empregando líquidos densos e
equipamento “Sink and Float”, catação das fases, determinação da massa específica
aparente e absorção de água dos agregados, dosagem e avaliação do comportamento
mecânico de concretos produzidos com esses agregados.
Os resultados permitem concluir que a porosidade (ou massa específica aparente) dos
agregados de RCD reciclados controla o comportamento mecânico dos concretos
produzidos com relação água e cimento constante, assim como a soma dos teores de
aglomerantes e de cerâmica vermelha – frações mais porosas. A separação por
densidade é uma técnica eficiente para separar esses agregados em subgrupos de
diferentes porosidades, gerando concretos com comportamento mecânico e absorção
de água similares. O estudo realizado aponta para uma densidade de corte em torno
de 2,2 a 2,3 g/cm³. Os agregados contidos no intervalo “d> 2,2” possuem teores
elevados de rochas e teores baixos de cerâmica vermelha, resultando em concretos
com comportamento mecânico semelhante ao dos agregados naturais analisados. A
avaliação da distribuição de densidade pode ser um método simples e rápido para a
classificação de lotes desses agregados e controle do comportamento mecânico dos
concretos produzidos. Na fração graúda e miúda, os teores de rochas e cerâmicas são
superiores a 50% da massa, e o comportamento dos principais óxidos da composição
química é semelhante. Esse comportamento muda significativamente na fração fina,
em que predominam os aglomerantes e argilominerais (teores superiores a 77%). A
origem (Itaquera e Vinhedo) e a cominuição influenciaram, de forma representativa,
a distribuição de massa dos agregados graúdos de RCD reciclados separados por
densidade. O agregado de Itaquera apresentou mais de 70% da massa no intervalo de
densidade superior a 2,2 g/cm³.

ABSTRACT
Construction and demolition waste (CDW) recycled aggregates are not largely used
in concrete due to CDW composition heterogeneity and CDW recycled aggregate
physical property variability from visual classification and hand sorting of proposed
standards that provide insufficient relation between the aggregate characteristics and
concrete performance.
This thesis aims to identify CDW recycled aggregate characteristics that influence
the concrete mechanical performance. The experimental design was divided in three
stages: a) detailed chemical and mineralogical characterization of three
representative CDW recycled aggregate samples, b) characterization of the physical
properties of the coarse CDW recycled aggregates separated by heavy media as well
as the composition in terms of chemical, mineralogical, and visual phases, and c) the
influence of the coarse CDW recycled aggregate separated by heavy media on
concrete mechanical performance.
The following methods were used: particle size distribution, chemical analysis by
XRF, mineralogical analysis by XRD, soluble fraction in chloride acid leaching
assay, thermal analysis, sequential heavy media and gravity separation, hand sorting,
bulk specific gravity and water absorption, concrete mix design and its compressive
strength and elastic modulus using the CDW recycled aggregates.
In conclusion, CDW recycled aggregate porosity controls concrete mechanical
performance formulated with constant cement and water relation. The concrete
mechanical performance is related to bulk specific gravity of CDW recycled
aggregates separated by density, including to the sum of binder and red ceramic
content. Heavy media and gravity separation is efficient to separate CDW recycled
aggregates in bulk specific gravity groups, producing concrete with similar concrete
mechanical behavior and water absorption. Cutting density in 2.2-2.3 g/cm³ seems to
be efficient since the aggregates with the upper density have high rock content
resulting concrete mechanical performance similar to that produced using natural
aggregates. Mass distribution in density separation could be a simple and fast method
to classify CDW recycled aggregate and to control concrete mechanical performance.
The coarse and sand fraction of CDW recycled aggregates had more than 50% in
mass of rocks and ceramics, with quite similar main oxide contents in chemical
composition. However, the contents changed in fine fraction (lower than 0.15 mm)
whose binder content and clay minerals are in majority (upper to 77% in mass). The
origin of CDW recycled aggregate and comminution influenced in mass distribution
of sequential density separation. In Itaquera (São Paulo), the mass distribution upper
to 2,2 g/cm³ was around 70%.

SUMÁRIO
LISTA DE TABELAS
LISTA DE FIGURAS
LISTA DE SÍMBOLOS E ABREVIAÇÕES
1 INTRODUÇÃO .................................................................................................. 1
2 RESÍDUOS DE CONSTRUÇÃO E DEMOLIÇÃO – DEFINIÇÃO,
IMPACTO E GERENCIAMENTO ......................................................................... 6
2.1 DEFINIÇÃO DOS RESÍDUOS DE CONSTRUÇÃO E DEMOLIÇÃO ........................... 6
2.2 IMPACTO DOS RESÍDUOS DE CONSTRUÇÃO E DEMOLIÇÃO NAS CIDADES ........ 7
2.3 ESTRATÉGIAS PARA O GERENCIAMENTO ADEQUADO DOS RESÍDUOS DE
CONSTRUÇÃO E DEMOLIÇÃO ...................................................................................... 9
2.3.1 Evitar deposições ilegais.................................................................... 10
2.3.2 Segregar os tipos de materiais do RCD na fonte............................... 11
2.3.3 Estimular a reciclagem ...................................................................... 15
2.4 CONCLUSÕES DO CAPÍTULO ......................................................................... 20
3 RECICLAGEM DA FRAÇÃO MINERAL DO RCD COMO AGREGADO
E O EMPREGO EM CONCRETOS...................................................................... 22
3.1 RECICLAGEM DA FRAÇÃO MINERAL DO RCD COMO AGREGADO ................. 22
3.1.1 Cominuição ........................................................................................ 24
3.1.2 Separação por tamanho ..................................................................... 25
3.1.3 Concentração ..................................................................................... 26
3.1.4 Operações auxiliares.......................................................................... 33
3.1.5 Fluxogramas típicos das usinas de reciclagem.................................. 33
3.1.6 Controle de qualidade ........................................................................ 36
3.2 USO DOS AGREGADOS DE RCD RECICLADOS EM CONCRETOS ...................... 37
3.2.1 Recomendações .................................................................................. 37
3.2.2 Normas técnicas ................................................................................. 39
3.2.3 Dificuldades na aplicação das normas técnicas em usinas de
reciclagem .......................................................................................................... 42
4 CARACTERIZAÇÃO QUÍMICA E MINERALÓGICA DOS
AGREGADOS DE RCD RECICLADOS .............................................................. 47
4.1 PROGRAMA EXPERIMENTAL, MATERIAIS E MÉTODOS ................................... 47
4.1.1 Coleta de amostras representativas................................................... 47
4.1.2 Análise granulométrica dos agregados e britagem ........................... 50
4.1.3 Preparação das amostras para análises químicas e mineralógicas.. 51
4.1.4 Análise química por FRX ................................................................... 52
4.1.5 Seleção das frações granulométricas para as demais análises ......... 53
4.1.6 Análise mineralógica por DRX .......................................................... 54
4.1.7 Termogravimetria - antes e após o ataque com HCl 33%................. 54
4.1.8 Estimativa dos teores de aglomerantes.............................................. 54
4.1.9 Estimativa dos teores de argilominerais ............................................ 55
4.1.10 Análise estatística............................................................................... 56

4.2 DISTRIBUIÇÃO GRANULOMÉTRICA .............................................................. 56
4.3 RESULTADOS DA ANÁLISE QUÍMICA POR FRX ............................................. 58
4.3.1 Itaquera vermelho .............................................................................. 58
4.3.2 Itaquera cinza..................................................................................... 60
4.3.3 Vinhedo vermelho............................................................................... 62
4.3.4 Influência da origem, classificação e granulometria dos agregados de
RCD reciclados .................................................................................................. 64
4.3.5 Interpretação dos resultados.............................................................. 66
4.4 ANÁLISE MINERALÓGICA POR DRX ............................................................ 70
4.5 TERMOGRAVIMETRIA – ANTES E APÓS O ATAQUE COM HC L 33% ............... 72
4.6 ESTIMATIVA DOS TEORES DE AGLOMERANTES E DE ARGILOMINERAIS......... 79
5 SEPARAÇÃO DENSITÁRIA DOS AGREGADOS GRAÚDOS DE
RESÍDUOS DE CONSTRUÇÃO E DEMOLIÇÃO RECICLADOS ................. 83
5.1 PROGRAMA EXPERIMENTAL, MATERIAIS E MÉTODOS ................................... 84
5.1.1 Preparação das frações granulométricas .......................................... 85
5.1.2 Separação por líquidos densos .......................................................... 85
5.1.3 Catação nos produtos separados por densidade ............................... 87
5.1.4 Determinação da massa específica e absorção de água.................... 88
5.1.5 Análise química por FRX ................................................................... 90
5.1.6 Seleção de produtos separados por densidade para as demais
análises 91
5.1.7 Análises mineralógicas ...................................................................... 91
5.1.8 Estimativa dos teores de aglomerantes, de argilominerais e de rochas
naturais 91
5.1.9 Análise estatística............................................................................... 92
5.2 Distribuição de massa nos intervalos de densidade ................................... 92
5.3 Distribuição de fases e as propriedades físicas nos intervalos de densidade
94
5.4 Análise química por FRX......................................................................... 104
5.5 Análise mineralógica por DRX................................................................ 109
5.6 Estimativa dos aglomerantes, dos argilominerais e das rochas................ 112
5.7 Conclusões do capítulo ............................................................................. 115
6 INFLUÊNCIA DA POROSIDADE DOS AGREGADOS GRAÚDOS DE
RCD RECICLADOS NAS PROPRIEDADES MECÂNICAS DO CONCRETO
118
6.1 PROGRAMA EXPERIMENTAL, MATERIAIS E MÉTODOS ................................. 119
6.1.1 Coleta das amostras dos agregados graúdos de RCD reciclados ... 119
6.1.2 Separação dos agregados graúdos de RCD reciclados por densidade
120
6.1.3 Outros materiais para a produção dos concretos............................ 123
6.1.4 Caracterização dos materiais .......................................................... 124
6.1.5 Dosagem dos concretos.................................................................... 126
6.1.6 Propriedades do concreto no estado fresco e no estado endurecido
129
6.2 CARACTERIZAÇÃO DOS MATERIAIS ........................................................... 129

6.2.1 Distribuição granulométrica dos agregados ................................... 129
6.2.2 Caracterização dos agregados graúdos de RCD reciclados........... 130
6.3 PROPRIEDADES DOS CONCRETOS NO ESTADO FRESCO ................................ 134
6.4 PROPRIEDADES DO CONCRETO NO ESTADO ENDURECIDO ........................... 138
6.4.1 Porosidade e absorção de água ....................................................... 138
6.4.2 Resistência à compressão................................................................. 142
6.4.3 Módulo de elasticidade .................................................................... 146
6.5 CONCLUSÕES DO CAPÍTULO ....................................................................... 150
7 CONCLUSÕES .............................................................................................. 152
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................................................................. 154
Apêndice A
Apêndice B
Apêndice C
Apêndice D
Apêndice E

LISTA DE TABELAS
Tabela 3.1 Descrição de alguns equipamentos industriais utilizados nas operações
unitárias (SANT`AGOSTINO; KAHN, 1997 adaptado; KELLY;
SPOTTISWOOD, 1982). ................................................................................... 23
Tabela 3.2 Operações unitárias empregadas nas usinas fixas nacionais de reciclagem
da fração mineral do RCD como agregado. ....................................................... 23
Tabela 3.3 Recomendações para uso de agregados graúdos de RCD reciclados em
concretos (ANGULO; JOHN, 2002b; ANGULO; JOHN, 2004). ..................... 38
Tabela 3.4 Requisitos de algumas normas técnicas para uso dos agregados de RCD
reciclados em concretos (HENDRIKS, 2000; DIN, 2002; MULLER, 2004;
ABNT, 2004)...................................................................................................... 40
Tabela 3.5 Variabilidade na composição de fases e nas propriedades físicas dos
agregados de RCD reciclados obtidos a partir dos resíduos de alvenaria (dados
de Muller, 2003). ................................................................................................ 43

Tabela 4.1 Frações granulométricas TQ e B de IT C, IT V e VI V selecionadas. ..... 53
Tabela 4.2 Teores (% em massa) dos óxidos e perda ao fogo obtidos na análise
química das frações granulométricas TQ do agregado de RCD reciclado de IT
V. ........................................................................................................................ 59
química das frações granulométricas B do agregado de RCD reciclado de IT V.
............................................................................................................................ 59
química das frações granulométricas TQ do agregado de RCD reciclado de IT
C. ........................................................................................................................ 61
Tabela 4.5 Teores (% em massa) dos óxidos e perda ao fogo na análise química das
frações granulométricas B do agregado de RCD reciclado de IT C. ................. 61
Tabela 4.6 Teores (% em massa) dos óxidos e perda ao fogo na análise química das
frações granulométricas TQ do agregado de RCD reciclado de VI V. .............. 63
Tabela 4.7 Teores (% em massa) dos óxidos das análises químicas das frações
granulométricas B do agregado de RCD reciclado de VI V. ............................. 63
Tabela 4.8 Eventos térmicos, picos característicos de temperaturas e suas relações
com os aglomerantes e os argilominerais........................................................... 77
Tabela 4.9 Perda de massa da análise termogravimétrica, em algumas faixas de
temperaturas pré-definidas, para quantificação da parcela percentual hidratada e
carbonatada do aglomerante, e o teor de calcita................................................. 78
Tabela 4.10 Estimativa dos grupos de materiais presentes nas frações
granulométricas selecionadas dos agregados de RCD reciclados de IT C, IT V e
VI V. ................................................................................................................... 79

Tabela 5.1 Massas das frações granulométricas compostas dos agregados graúdos de
RCD reciclados de IT C, IT V e VI V encaminhadas para as separações
minerais. ............................................................................................................. 85
Tabela 5.2 Frações granulométricas separadas por intervalos de densidade,
selecionadas para os demais ensaios de caracterização. .................................... 91

Tabela 5.3 Diferenças percentuais de massa nas frações granulométricas dos
agregados graúdos de RCD reciclados após a separação por densidade............ 92
Tabela 5.4 Valores de massa específica aparente e absorção de água da cerâmica
vermelha nas frações granulométricas de cada tipo de agregado separadas por
densidade. ........................................................................................................... 98
Tabela 5.5 Valores de massa específica aparente e absorção de água da fase rocha
nas frações granulométricas de cada tipo de agregado separadas por densidade.
............................................................................................................................ 98
Tabela 5.6 Valores de massa específica aparente e absorção de água da fase
“cimentícia” nas frações granulométricas de cada tipo de agregado separadas
por densidade...................................................................................................... 99
Tabela 5.7 Valores de massa específica aparente e absorção de água nas frações
granulométricas de cada tipo de agregado separadas por densidade. .............. 101
Tabela 5.8 Valores de massa específica real (kg/dm³) das frações granulométricas de
cada tipo de agregado separadas por densidade. .............................................. 104
Tabela 5.9 Teores dos óxidos dos produtos separados no intervalo “1,7<d<2,2”. .. 105
Tabela 5.10 Teores dos óxidos dos produtos separados no intervalo “d> 2,2”. ...... 106
Tabela 5.11 Estimativa dos teores (% em massa) dos aglomerantes, dos
argilominerais e das rochas nos produtos selecionados nos intervalos de
densidade. ......................................................................................................... 112

Tabela 6.1 Traços dos concretos com os agregados graúdos separados
densitariamente pelo “Sink and Float” para diferentes consumo de cimento. . 128
Tabela 6.2 Resultados de massa específica aparente e absorção de água dos
agregados graúdos de RCD reciclados separados densitariamente pelo “Sink and
Float”. ............................................................................................................... 131
Tabela 6.3 Teores dos aglomerantes, dos argilominerais, da “cerâmica vermelha” e
da “rocha” nos agregados graúdos de RCD reciclados separados por densidade
pelo “Sink and Float”. ...................................................................................... 133
Tabela 6.4 Abatimentos, consumos de aditivo, teores de ar aprisionado e massas
específicas dos concretos, no estado fresco, para os agregados graúdos de RCD
reciclados separados por densidade, e a brita natural....................................... 135
Tabela 6.5 Porosidade média e massa específica média da amostra seca dos concretos
produzidos com os agregados graúdos de RCD reciclados separados por
densidade, e a brita natural. .............................................................................. 138

LISTA DE FIGURAS
Figura 1.1 Abordagem metodológica da primeira etapa experimental desta tese........ 3
Figura 1.2 Abordagem metodológica da segunda etapa experimental desta tese. ....... 4
Figura 1.3 Abordagem metodológica da terceira etapa experimental desta tese. ........ 4
Figura 2.1 Deposição ilegal na cidade de São Paulo. (a) rua utilizada como depósito
clandestino limpa pela prefeitura em 30/08/2002. (b) a mesma rua após 2 meses.
Fonte: Vanderley M. John. 8
Figura 2.2 Classificação da madeira presentes no RCD (classe B) em uma estação de
transbordo na cidade de São Paulo. Fonte: Tarcísio de Paula Pinto. ................. 12
Figura 2.3 Coleta seletiva em canteiros de obras realizada na cidade de São Paulo
(Fonte: Francisco Antunes de Vasconcellos Neto). ........................................... 13
Figura 2.4 RCD mineral misto pela ausência de procedimentos de coleta seletiva
(foto do autor)..................................................................................................... 14
Figura 2.5 Reaproveitamento de materiais de construção em demolições na cidade de
Londrina (foto do autor). .................................................................................... 15
Figura 2.6 Imagens dos aterros de RCD mineral em (a) Itatinga e (b) Itaquera ........ 17
Figura 2.7 Geração nacional estimada de RCD mineral e mercados potenciais para a
reciclagem. ......................................................................................................... 18
Figura 3.1 Desenho esquemático sobre o funcionamento dos classificadores
mecânicos utilizados na reciclagem da fração mineral do RCD (HENDRIKS,
2000)................................................................................................................... 26
Figura 3.2 Controle visual do RCD, através de câmera digital, para classificação do
RCD em mineral e não-mineral. ........................................................................ 27
Figura 3.3 RCD mineral cinza (a) e vermelho (b) classificado na usina de reciclagem
de São Paulo (Itaquera)/Brasil............................................................................ 28
Figura 3.4 Catação da fração não-mineral do RCD na usina de reciclagem de São
Paulo (Itaquera), antes (a) e após (b) a cominuição. .......................................... 29
Figura 3.5 Teor (% kg/kg) da fração não-mineral presente nos agregados graúdos de
RCD reciclados da usina de reciclagem de Santo André, Estado de São Paulo,
Brasil. ................................................................................................................. 29
Figura 3.6 Separação mecânica da fração não- mineral do RCD na alimentação de
usinas de reciclagem da Holanda (HENDRIKS, 2000; KOWALCZYK et al.,
2002; THOLE, 2002). ........................................................................................ 30
Figura 3.7 Separação magnética dos metais ferrosos na usina de São Paulo (Itaquera)
(a) e estoque da fração metálica ferrosa separada magneticamente na usina de
Salzburg/Áustria (b). .......................................................................................... 30
Figura 3.8 Separador de tambor de corrente induzida, em escala piloto, disponível no
RWTH - Universidade de Aachen/Alemanha. ................................................... 31
Figura 3.9 Fração não mineral (lignita, isopor, madeira) separada dos agregados de
RCD reciclados pelo jigue (a) e detalhe de compósito de cimento e madeira para
isolamento térmico comumente presente no RCD (b) em Salzburg/Áustria. .... 32
Figura 3.10 Fluxograma da usina de reciclagem da fração mineral do RCD de
Vinhedo, Estado de São Paulo, Brasil................................................................ 34
Figura 3.11 Fluxograma de uma usina de reciclagem da fração mineral do RCD na
Alemanha (MULLER, 2003 adaptado). ............................................................. 35

Figura 3.12 Fluxograma do processamento dos agregados de RCD reciclados a
úmido empregando jigue (JUNGMANN, 1997; JUNGMANN; QUINDT,
1999)................................................................................................................... 36
Figura 3.13 Correlação entre as propriedades massa específica aparente e absorção
de água para as fases dos agregados graúdos de RCD reciclados obtidos na
usina de reciclagem de Santo André – São Paulo (dados de ANGULO, 2000). 42
Figura 3.14 Variabilidade dos agregados graúdos de RCD misto reciclados em
função de caçambas processadas. Ponto: dentro de uma mesma caçamba e
Linha – entre as caçambas. (a) fases da composição (catação), (b) absorção de
água e (c) massa específica aparente (ANGULO et al., 2003c; JOHN;
ANGULO, 2003)................................................................................................ 44
Figura 3.15 Variabilidade da absorção de água, freqüência relativa, das fases
identificadas a partir do método de catação: a) cimentícias, b) cerâmica
vermelha e c) rochas em agregados graúdos de RCD reciclados nacionais
(ANGULO et al., 2003c; JOHN; ANGULO, 2003). ......................................... 45
Figura 4.1 Procedimento de formação da pilha alongada. ......................................... 48
Figura 4.2 Recorte e redistribuição das extremidades da pilha alongada (a) e retirada
das alíquotas (b). ................................................................................................ 49
Figura 4.3 Pilha alongada do VV (a). A alíquota foi retirada dentre os pontos
marcados pelos separadores (b).......................................................................... 49
Figura 4.4 Formação das frações granulométricas TQ e B. ....................................... 50
Figura 4.5 Peneiramento a úmido: (a) fundo adaptado e (b) recuperação da água no
balde para recirculação. ...................................................................................... 51
Figura 4.6 Britador de rolos, marca Eberle, modelo S90L4. ..................................... 52
Figura 4.7 Moinho de discos oscilantes, Herzog HSM 250P..................................... 52
Figura 4.8 Distribuições passantes acumuladas dos agregados de RCD reciclados de
IT V, IT C e VI V. .............................................................................................. 57
Figura 4.9 Distribuições passantes acumuladas dos agregados graúdos TQ e B de IT
V (a), IT C (b) e VI V (c) após a britagem e especificação de produto brita 1 da
ABNT. ................................................................................................................ 58
Figura 4.10 Teores dos óxidos SiO 2 (a), Al2 O3 (b), CaO (c) e perda ao fogo (d) na
análise química das frações granulométricas TQ e B do agregado de RCD
reciclado de IT V. ............................................................................................... 60
reciclado de IT C. ............................................................................................... 62
reciclado de VI V. .............................................................................................. 64
Figura 4.13 Teores ponderados de SiO 2 (a), Al2 O3 (b), CaO (c) e perda ao fogo nas
frações granulométricas dos agregados de RCD reciclados de IT C, IT V e VI
V. ........................................................................................................................ 66
Figura 4.14 Correlação entre os teores de perda ao fogo e os teores de CaO (a), e
entre os teores de perda ao fogo e a soma dos teores de CaO e Al2 O3 (b) para as
frações granulométricas dos agregados de RCD reciclados de IT C, IT V e VI
V. ........................................................................................................................ 68
Figura 4.15 Correlação entre a soma dos teores de SiO 2 , Al2 O3 e Fe2 O3 e a soma dos
teores de CaO e de perda ao fogo (a) e entre a soma dos teores de SiO 2 , Al2 O3 e

Fe2 O3 e os teores de CaO (b) para as frações granulométricas dos agregados de
RCD reciclados de IT C, IT V e VI V. ............................................................... 69
Figura 4.16 Correlação entre os teores de SiO 2 e CaO para as frações
granulométricas dos agregados de RCD reciclados de ITC, IT V e VI V. ........ 70
Figura 4.17 Difratogramas das frações granulométricas selecionadas dos agregados
de RCD reciclados de IT V, IT C e VI V com identificação das fases minerais
ou cristalinas. Legenda: Mu- muscovita; Fl – flogopita; Il – ilita; E – etringita;
Me – merlionita; Ca- caulinita; Si – sílica; Mi – microclínio; Al –albita; C –
calcita; Gi- gismondina. ..................................................................................... 71
Figura 4.18 Derivadas da curvas de perda de massa das frações granulométricas
graúdas selecionadas, antes e após o ataque com HCl. ...................................... 74
Figura 4.19 Derivadas da curvas de perda de massa das frações granulométricas
miúdas selecionadas, antes e após o ataque com HCl........................................ 75
Figura 4.20 Derivadas das curvas de perda de massa das frações granulométricas
finas, antes e após o ataque com HCl. ................................................................ 76
Figura 5.1 Seqüência adotada para a separação por líquidos densos. ........................ 86
Figura 5.2 Desenho esquemático que ilustra separação por líquidos densos............. 87
Figura 5.3 Determinação da absorção de água e massa específica dos agregados
graúdos de RCD reciclados: (a) saturação por 24h e (b) determinação da massa
submersa através da balança hidrostática. .......................................................... 89
Figura 5.4 Picnômetro a gás hélio, marca Quantachrome, modelo MUP-SOC......... 90
Figura 5.5 Distribuição de massa nos diversos intervalos de densidade para as frações
granulométricas dos agregados graúdos de RCD reciclados: a) IT V, b) IT C e c)
VI V. ................................................................................................................... 93
Figura 5.6 Distribuição de massa ponderada nos diversos intervalos de densidade
para os agregados graúdos de RCD reciclados de IT V, IT C e VI V. ............... 94
Figura 5.7 Teores médios das fases dos agregados graúdos de RCD reciclados de IT
V, IT C e VI V nos intervalos de densidade “d > 1,7”. Legenda: R- rochas; CI –
cimentícia; CV – cerâmica vermelha; CB – cerâmica branca; CA- cimento
amianto; B- betume; e O-outros. ........................................................................ 95
Figura 5.8 Teores médios das diversas fases nos produtos das separações por
densidade de IT C, IT V e VI V em função da mediana do intervalo de
densidade. ........................................................................................................... 97
Figura 5.9 Distribuição dos valores (mínimos- médias- máximos) de massa específica
aparente das fases separadas por densidade. Em verde: valores de densidade no
intervalo............................................................................................................ 100
Figura 5.10 Distribuição dos valores (mínimos- médias-máximos) de massa
específica aparente nas frações granulométricas separadas por densidade. Em
verde: valores de densidade no intervalo. ........................................................ 101
Figura 5.11 Correlação linear positiva entre os valores médios de massa específica
aparente das fases (a) e dos produtos, média ponderada das fases, (b) separados
por densidade e as medianas dos intervalos de densidade. .............................. 102
Figura 5.12 Correlação exponencial entre os valores de massa específica aparente e
de absorção de água das fases (a) e dos produtos (b) separados por densidade.
.......................................................................................................................... 103
Figura 5.13 Correlação linear inversa (linha contínua) entre a soma dos teores de
SiO 2 , Al2 O3 e Fe2 O3 e a soma dos teores de CaO e da perda ao fogo (a) e entre a

soma dos teores de SiO 2 , Al2 O3 e Fe2 O3 e a o teor de CaO (b) para os produtos
separados por densidade. .................................................................................. 107
Figura 5.14 Comparação entre os teores dos óxidos nos produtos separados por
densidade: a) soma dos teores de SiO 2 , Al2 O3 e Fe2 O3 , b) teores de CaO, c)
soma dos teores de CaO e perda ao fogo e d) perda ao fogo. .......................... 108
Figura 5.15 Difratogramas dos produtos selecionados no intervalo de densidade
“1,7<d<2,2”, selecionados. Legenda: Mn- montmorilonita; Il – ilita; Me –
merlionita; Mu- muscovita; Il- ilita; H – hidrocalumita; CSH – silicato de cálcio
hidratado; B - bassanita; D –dolomita; C- calcita; Si – sílica; Q –quartzo; Mi –
microclínio; O – ortoclásio; An – antigorita. ................................................... 110
Figura 5.16 Difratogramas dos produtos selecionados no intervalo de densidade “d>
2,2”. Legenda: F- flogopita; Me – merlionita; Mu - muscovita; H –
hidrocalumita; R – rosenhaita; CSH – silicato de cálcio hidratado; S –scawtita;
C- calcita; Si – sílica; Mi – microclínio; O- ortoclásio; Al- albita; An –
antigorita........................................................................................................... 111
Figura 5.17 Correlação linear positiva entre o teor de argilominerais e os teores da
fase cerâmica vermelha nas frações granulométricas selecionadas nos intervalos
de densidade. .................................................................................................... 113
Figura 5.18 Correlações entre os teores de aglomerantes (a), de argilominerais (b) e
de rochas (c) e as medianas do intervalo de densidade nos produtos das
separações por densidade de IT C, IT V e VI V. ............................................. 114
Figura 5.19 Correlação entre a soma dos teores de aglomerantes e de cerâmica
vermelha e os valores de massa específica aparente das frações selecionadas
separadas por densidade. .................................................................................. 115
Figura 6.1 Equipamento “Sink and Float”, marca Denver (a) e o ferro silício em pó
(b). .................................................................................................................... 121
Figura 6.2 Desenho esquemático sobre o funcionamento do equipamento “Sink and
Float”. ............................................................................................................... 121
Figura 6.3 Fluxograma da separação densitária seqüencial dos agregados graúdos de
RCD reciclados empregando o equipamento “Sink and Float”. ...................... 123
Figura 6.4 Pilha alongada com agregado graúdo de RCD reciclado separado por
densidade (a) e retirada de alíquota de 10 kg (b). ............................................ 123
Figura 6.5 Fluxograma operacional para a determinação dos teores de aglomerantes,
de argilominerais, de cerâmica vermelha e de rocha nos agregados graúdos de
RCD reciclados separados densitariamente pelo “Sink and Float”. ................. 125
Figura 6.6 Distribuições retidas acumuladas dos agregados graúdos de RCD
reciclados separados densitariamente pelo “Sink and Float”, e da brita com os
limites estabelecidos para a Brita 1 da ABNT. ................................................ 130
Figura 6.7 Distribuição retida acumulada da areia de rio lavada com os limites da
zona 4 estabelecidos pela NBR 7211. .............................................................. 130
Figura 6.8 Correlações lineares entre as medianas do intervalo de densidade e os
valores de massa específica aparente dos agregados graúdos de RCD reciclados
separados densitariamente por dois diferentes métodos. ................................. 132
Figura 6.9 Absorção de água em função do tempo para os agregados graúdos de
RCD reciclados separados por densidade pelo “Sink and Float”. .................... 133
Figura 6.10 Comparação dos teores de aglomerantes (a), de cerâmica vermelha (b),
de rocha (c) e de argilominerais (d) nas duas amostras de agregados graúdos de

RCD reciclados em função da mediana do intervalo de densidade por dois
métodos de separação distintos. ....................................................................... 134
Figura 6.11 Medidas de abatimento dos concretos em função da massa específica do
concreto fresco (a) e da massa específica aparente dos agregados graúdos de
RCD reciclados separados por densidade (b)................................................... 136
Figura 6.12 Massa específica do concreto fresco em função da massa específica
aparente dos agregados graúdos de RCD reciclados separados por densidade.
.......................................................................................................................... 136
Figura 6.13 Consumo médio de aditivo nos concretos em função da massa específica
aparente dos agregados graúdos de RCD reciclados separados densitariamente
pelo “Sink and Float”. ...................................................................................... 137
Figura 6.14 Teor de ar aprisionado nos concretos em função do intervalo de
densidade dos agregados e da relação a/c. ....................................................... 137
Figura 6.15 Correlação entre a porosidade média do experimento e teórica nos
concretos produzidos com agregados graúdos de RCD reciclados separados por
densidade e diferentes consumo de cimento ou relações a/c. .......................... 139
Figura 6.16 Correlação linear positiva entre a porosidade dos agregados graúdos
separados por densidade e a dos concretos. ..................................................... 140
Figura 6.17 Absorção de água dos concretos em função dos valores de massa
específica aparente (a) e da soma dos teores de aglomerantes e de cerâmica
vermelha (b) dos agregados graúdos de RCD reciclados separados por
densidade, para diferentes relações a/c ou consumos de cimento. ................... 140
Figura 6.18 Absorção média dos concretos em função da relação a/c (a) e em função
dos agregados graúdos separados por densidade,e natural (b)......................... 141
Figura 6.19 Resistência média à compressão e a porosidade dos concretos com
diferentes agregados graúdos de RCD reciclados separados por densidade e
relações a/c. ...................................................................................................... 142
Figura 6.20 Correlações lineares entre os resultados de resistência média normalizada
à compressão e a porosidade: a) do agregado no concreto, e b) teórica da pasta
de cimento. ....................................................................................................... 143
Figura 6.21 Resistência à compressão dos concretos em função dos valores de massa
vermelha (b) dos agregados graúdos de RCD reciclados separados por
densidade, para as diferentes relações a/c ou consumos de cimento. .............. 143
Figura 6.22 Resistência média à compressão dos concretos em função da relação a/c
(a) e em função dos agregados graúdos separados por densidade,e natural (b).
.......................................................................................................................... 145
Figura 6.23 Plano de ruptura em corpo-de-prova de concreto produzido com
agregado “d<1,9” após aplicação de fenolftaleína. As partículas cinzas
representam os agregados compostos por pasta de cimento carbonatada, e as
partículas vermelhas, a fase “cerâmica vermelha”. .......................................... 145
Figura 6.24 Resistência média à compressão dos concretos em função do consumo de
cimento para os agregados graúdos separados por densidade, e natural (a) e
variação do consumo de cimento nos concretos produzidos com esses agregados
para diferentes valores de resistência à compressão (b)................................... 146
Figura 6.25 Correlações lineares entre os resultados de módulo de elasticidade
normalizado e a porosidade: a) do agregado no concreto, e b) teórica da pasta de
cimento. ............................................................................................................ 147

Figura 6.26 Módulo de elasticidade dos concretos em função dos valores de massa
vermelha dos agregados graúdos de RCD reciclados separados por densidade,
para as diferentes relações a/c ou consumos de cimento. ................................ 147
Figura 6.27 Módulo de elasticidade médio dos concretos em função da relação a/c (a)
e em função dos agregados graúdos separados por densidade,e natural (b). ... 148
Figura 6.28 Módulo de elasticidade médio dos concretos em função do consumo de
cimento para os agregados graúdos separados por densidade, e natural (a) e
variação do consumo de cimento nos concretos produzidos com esses agregados
para diferentes valores de módulo de elasticidade (b). .................................... 149
Figura 6.29 Correlação entre os valores de módulo de elasticidade e resistência à
compressão dos concretos em função dos agregados graúdos de RCD reciclados
separados por densidade, e do natural (a), e em função da relação a/c (b). ..... 150

LISTA DE SÍMBOLOS E ABREVIAÇÕES
RCD – Resíduos de Construção e Demolição.
RSU – Resíduos Sólidos Urbanos.
IBGE – Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística.
NBR – Norma Brasileira.
NM – Norma Mercosul.
SIERESP – Sindicato das Empresas Removedoras do Estado de São Paulo.
CONAMA – Conselho Nacional do Meio Ambiente.
CETESB – Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental.
ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas.
RILEM – International Union of Laboratories and Experts in Construction Materials,
Systems and Structures.
B.S.C.J. - Building Contractors Society of Japan.
NEN – Nederlands Normalisatie- instituut.
DIN - Deutsche Institut für Normung
IT C – Fração mineral de RCD do tipo cinza proveniente da usina de Itaquera.
IT V – Fração mineral de RCD do tipo vermelho proveniente da usina de Itaquera.
VI V – Fração mineral de RCD do tipo vermelho proveniente da usina de Vinhedo.
TQ – Agregado de RCD reciclado denominado “Tal Qual” proveniente de um
estágio de cominuição.
B – Agregado de RCD reciclado denominado “Britado” proveniente de dois estágios
de cominuição.
FRX – Fluorescência de Raios-X.
DRX – Difração de Raios-X.
HCl –Ácido Clorídrico.
C-S-H – Silicato de Cálcio Hidratado.
C-H – Hidróxido de Cálcio.
C3 A – Aluminato Tricálcico.
AR – Argilominerais, determinados por método químico.
A – Aglomerantes, determinados por método químico.
RO – Rochas, calculadas a partir de método químico e da catação visual da fase
cerâmica vermelha.
CE – Cerâmica, calculada a partir de método químico.
L –litro ou dm³.
LST – líquido de solução salina de sais de tungstênio.
CI – fase de natureza cimentícia, determinada visualmente pela catação.
R – fase composta por rocha, determinada visualmente pela catação.
CV – fase composta por cerâmica vermelha, determinada visualmente pela catação.
CB – fase composta por cerâmica branca, determinada visualmente pela catação.
CA – fase composta por cimento amianto, determinada visualmente pela catação.
V – fase composta por vidro, determinada visualmente pela catação.
B – fase composta por betume, determinada visualmente pela catação.
O – outras fases não classificadas.
Densidade – peso específico de líquidos e de suspensões sólidas empregadas na
metodologia de separação desta tese.
MEA – massa específica aparente dos agregados graúdos de RCD reciclados
(kg/dm³), que considera os poros abertos no volume da partícula.

MER – massa específica real dos agregados graúdos de RCD reciclados (kg/dm³),
que considera apenas os poros fechados no volume da partícula.
Mu- Muscovita.
Fl-Flogopita.
Il – Ilita.
E – Etringita.
Me – Merlionita.
Ca- Caulinita.
Si- Sílica.
Mi- Microclínio.
Al- Albita
C ou CaCO3 - Carbonato de Cálcio ou Calcita.
Gi – Gismondina.
Mn – Montmorilonita.
Hi – Hidrocalumita.
B – Bassanita.
D - Dolomita.
Q – Quartzo.
O – Ortoclásio.
An – Antigorita.
R – Rosenhaita.
S – Scawtita.
Mi – Microclínio.

1

1 INTRODUÇÃO

Os resíduos de construção e demo lição (RCD) representam 50% da massa
dos resíduos sólidos urbanos (RSU). Uma estimativa aponta para um montante de
68,5 milhões de toneladas por ano, visto que 137 milhões de pessoas vivem no meio
urbano. Praticamente todos os países no mundo investem num sistema formal de
gerenciamento para reduzir a deposição ilegal e sistemática, que causa assoreamento
de rios, entupimento de bueiros, degradação de áreas e esgotamento de áreas de
aterros, além de altos custos sócio-econômicos, especialmente em cidades de médio e
grande porte. Esse gerenciamento, no Brasil, está previsto na resolução do Conselho
Nacional do Meio Ambiente (CONAMA) nº 307 do ano de 2002, cabendo aos
municípios a definição de uma política municipal para RCD, sendo fundamental a
reciclagem da fração de origem mineral, pois representa 90% da massa desse
resíduo.

Mesmo na União Européia, da qual participam países como a Holanda,
Dinamarca, Alemanha com índices de reciclagem desse resíduo entre 50% e 90%,
existem países com índices inferiores a 50%, como Portugal e Espanha. No cenário
nacional, a pequena escala de produção das usinas de reciclagem da fração mineral
do RCD, em sua maioria pertencentes ao setor público e com produção voltada para
o consumo interno das prefeituras, faz com que os índices de reciclagem sejam
modestos. As usinas de reciclagem nacionais são relativamente simples se
comparadas às estrangeiras.

No Brasil como em outros países, a reciclagem da fração mineral do RCD
gera agregados para pavimentação e material de enchimento para aterros. O emprego
na fabricação de produtos à base de cimento (concreto, blocos, argamassas etc.) é
menor.

Tanto no Brasil como em outros países, a maior parte do mercado dos
agregados é voltada para o emprego em concretos e em argamassas. No Brasil, a

2

reciclagem de toda fração mineral do RCD como agregados ocuparia apenas cerca de
20% do mercado de produtos à base de cimento.

Assim, o emprego dos agregados reciclados provenientes da fração mineral
do resíduo de construção e demolição (RCD) em concretos é importante para ampliar
mercado e gerar produtos de maior valor, contribuindo para o aumento dos índices de
reciclagem.

Sabe-se que o emprego dos agregados de RCD reciclados em concretos é
viável, inclusive da fração miúda. No entanto as normas para uso de agregados de
RCD reciclados em concretos não são facilmente aplicáveis nas usinas de reciclagem
pela: a) heterogeneidade da composição do RCD e variabilidade das propriedades
dos agregados reciclados (ANGULO, 2000), b) falta de controle das operações de
processamento, c) quantificação de fases no material, por análise visual, que é
subjetiva, não garante homogeneidade do produto final, e não apresenta uma relação
clara com o desempenho dos concretos.

Esta fundamentação é apresentada nos capítulos 2 e 3 desta tese, sendo
discutido o estado-da-arte sobre o gerenciamento dos resíduos de construção e
demolição e a reciclagem da fração mineral de RCD como agregados para concretos,
respectivamente.

Até o presente momento, pouco se discute sobre: a) a natureza química e
mineralógica dos agregados de RCD reciclados (MULLER, 2003; BIANCHINI et
al., 2005), b) o controle da porosidade desses agregados através da separação por
densidade (RILEM RECOMMENDATION, 1994), e c) a influência da porosidade
dos agregados separados por densidade no comportamento mecânico dos concretos.

Conseqüentemente, o objetivo desta tese é identificar as características dos
agregados de RCD reciclados que exerçam influência relevante no comportamento
mecânico dos concretos.

Para atingir este objetivo, as seguintes etapas experimentais são propostas:

3

a) analisar a composição química e mineralógica das frações
granulométricas de amostras representativas de agregados de RCD
reciclados, conforme a abordagem metodológica da Figura 1.1;

b) analisar as propriedades físicas dos agregados graúdos de RCD
reciclados separados por densidade, assim como a composição
química, mineralógica e por fases, conforme a abordagem
metodológica da Figura 1.2; e

c) analisar a influência das características dos agregados graúdos de
RCD reciclados separados por densidade no comportamento
mecânico dos concretos, conforme a abordagem metodológica da
Figura 1.3.

Amostra
representativa

Classificação
Cominuição
granulométrica
> 25,4 mm

< 25,4 mm

Frações
granulométricas
Análise
mineralógica

Análise química Seleção de Análise
quantitativa frações termogravimétrica

Aglomerantes
Argilominerais
(quantificação)

Figura 1.1 Abordagem metodológica da primeira etapa experimental desta tese.

4

Frações granulométricas
(Agregado graúdo)

Separação seqüencial
por densidade

Produto 1 Produto 2 Produto 3
(d1<x<d2) (d2<x<d3) (d3<x<d4)

Análise
mineralógica
Alíquota Alíquota
(1/2) (1/2)

Propriedades físicas Análise química
Seleção de Análise
(produtos) quantitativa
produtos termogravimétrica
(produtos)

Aglomerantes
Argilominerais
Catação Propriedades físicas (quantificação)
(fases) (fases)

Figura 1.2 Abordagem metodológica da segunda etapa experimental desta tese.

Coleta
(agregados graúdos)

Separação seqüencial
por densidade

Produto 1 Produto 2 Produto 3 Agregado natural
(d1<x<d2) (d2<x<d3) (d3<x<d4) (referência)

Propriedades físicas
(produtos)

Catação
Caracterização (cerâmica vermelha) Dosagem e avaliação
(produtos) dos concretos

Aglomerantes
Argilominerais
(quantificação)

Figura 1.3 Abordagem metodológica da terceira etapa experimental desta tese.

5

As etapas experimentais são apresentadas respectivamente nos capítulos 4, 5
e 6. O capítulo 4 apresenta uma caracterização química e mineralógica detalhada das
frações granulométricas dos agregados de RCD reciclados, incluindo um método
para estimativa dos teores de aglomerantes e de argilominerais presentes. O capítulo
5 apresenta a influência da separação por densidade nas propriedades físicas dos
agregados graúdos de RCD reciclados, assim como na composição química,
mineralógica e por fases. O capítulo 6 demonstra a influência dessas características
no comportamento mecânico dos concretos. O capítulo 7 se refere à conclusão.

6

2 RESÍDUOS DE CONSTRUÇÃO E
DEMOLIÇÃO – DEFINIÇÃO, IMPACTO E
GERENCIAMENTO

O objetivo deste capítulo é definir os resíduos de construção e demolição bem
como apresentar o impacto destes resíduos nas cidades e os procedimentos adotados
para o seu gerenciamento adequado.

2.1 Definição dos resíduos de construção e demolição

Resíduos de Construção e Demolição (RCD) são considerados todo e
qualquer resíduo oriundo das atividades de construção, sejam eles de novas
construções, reformas, demolições, que envolvam atividades de obras de arte e
limpezas de terrenos com presença de solos ou vegetação (ANGULO, 2000;
FERRAZ et al., 2001; EC, 2000; WILSON, 1996; SCHULTMANN; RENTZ, 2000).

Eles incluem diferentes materiais, tais como diferentes tipos de plásticos,
isolantes, papel, materiais betuminosos, madeiras, metais, concretos, argamassas,
blocos, tijolos, telhas, solos, e gesso, dentre outros.

A porção composta por concretos, argamassas, blocos, tijolos, telhas, solos,
gesso, etc. dos resíduos de construção e demolição (RCD) é de origem mineral. Esta
é predominante no RCD, representando aproximadamente 90%, na relação m/m, no
Brasil (BRITO, 1998; CARNEIRO et al., 2000), na Europa (EC, 2000; HENDRIKS,
2000) e em alguns países asiáticos (HUANG et al., 2002).

O RCD tem, no mínimo, duas fontes de geração típicas: construção e
demolição (ANGULO, 2000). Em diversos países, os resíduos da construção
representam de 19 a 52% (m/m) do RCD, enquanto que os resíduos de demolição
representam de 50 a 81% (m/m) do RCD (ANGULO, 2000).

7

No Brasil, estima-se que mais de 50% do RCD é originado da construção
(construção informal e canteiros de obras) (SINDUSCON-SP, 2005), proveniente de
perdas físicas (SOUZA, 1999). Existem poucas informações sobre a participação das
reformas na geração de RCD visto que, muitas vezes, elas são consideradas como
resíduos de demolições. Em Hong Kong, o resíduo gerado na construção também
representa a maior parcela do RCD (POON et al., 2001). Na Europa, os resíduos
provenientes de demolições ultrapassam 50% do total de RCD (LAURITZEN, 1994;
PERA, 1996).

Os teores de materiais minerais presentes no RCD variam entre canteiros de
obras e entre países (BOSSINK; BROUWERS, 1996; PINTO, 1986), assim como os
de materiais não- minerais. Os teores de madeira são mais significativos na Inglaterra
(HARDER; FREEMAN, 1997), nos Estados Unidos (EPA, 1998) e na Austrália
(QUEENSLAND, 2003). O teor de resíduos de asfalto é mais expressivo na Holanda
(HENDRIKS, 2000). Estes resíduos podem representar grande parte do resíduo da
construção na Inglaterra e na Austrália. O mesmo ocorre com os resíduos de
demolição (SCHULTMANN; RENTZ, 2000; HOBBS, HURLEY, 2001).

2.2 Impacto dos resíduos de construção e demolição nas cidades

O RCD representa de 13 a 67% em massa dos resíduos sólidos urbanos
(RSU) tanto no Brasil como no exterior, cerca de 2 a 3 vezes a massa de lixo urbano
(JOHN, 2000; HENDRIKS, 2000).

No Brasil, a geração de RCD per capita foi estimada em 500 kg/hab.ano,
mediana para algumas cidades brasileiras (PINTO, 1999). Na Europa, a média de
geração é acima de 480 kg/hab.ano (SYMONDS, 1999).

Segundo dados do IBGE1 , a população brasileira atual é de aproximadamente
170 milhões de pessoas, sendo que 137 milhões vivem no meio urbano. Com isso,
teríamos um montante de resíduos, por estimativa, da ordem de 68,5 x 106 t/ano
(ANGULO et al., 2002a), valor que representa em torno de 40% da geração de RCD

1
http://www.ibge.gov.br

8

(sem solos) dos países da União Européia (SYMONDS, 1999). A Região
Metropolitana de São Paulo (RMSP), com mais 17 milhões de pessoas, gera
aproximadamente na ordem de 5,5 x 106 t/ano de RCD (ANGULO et al., 2002a).

Quando ignorados, os RCD são responsáveis por deposições ilegais tanto no
Brasil como no exterior (PINTO, 1999; ELIAS-OZKAN, 2001; EC, 2000). Na
cidade de São Paulo, como exemplo, mais de 20% dos RCD são depositados
ilegalmente dentro da cidade, gerando um custo de R$ 45 x 106 /ano para coleta-
transporte-transbordo e deposição deste resíduo no aterro (SCHNEIDER, 2003).

Desta forma, o gerenciamento do RCD tradicionalmente praticado no Brasil e
no exterior pelo poder público é caracterizado pela limpeza repetida de áreas de
deposição ilegal dentro da malha urbana, como exemplificado na Figura 2.3, e
destinação do resíduo em aterros sanitários municipais (PINTO, 1999; SYMONDS,
1999; EC, 2000; ELIAS-OZKAN, 2001; SCHNEIDER, 2003). A existência de
multas em razão da deposição irregular é, via de regra, a única política voltada para o
gerador do resíduo.

Os efeitos da deposição irregular na malha urbana são (PINTO, 1999;
BRITO, 1998; GALIVAN, BERNOLD, 1994): a) assoreamento de córregos e rios,
b) entupimento de galerias e bueiros, c) degradação de área urbanas e d) proliferação
de escorpiões, aranhas e roedores que afetam a saúde pública.

(a) (b)

Figura 2.1 Deposição ilegal na cidade de São Paulo. (a) rua utilizada como depósito clandestino
limpa pela prefeitura em 30/08/2002. (b) a mesma rua após 2 meses. Fonte: Vanderley M. John.

9

Da mesma forma, a grande massa de RCD existente nas cidades contribui
para o esgotamento de aterros (ZORDAN, 1997; GALIVAN; BERNOLD, 1994;
SYMONDS, 1999; EC, 2000), principalmente em cidades de grande porte, pois o
resíduo é tradicionalmente aterrado nos mesmos locais que os RSU (SYMONDS,
1999; EC, 2000).

A solução comum para deposição desses resíduos, portanto, são aterros
privados, grande parte dos quais clandestinos. Embora o RCD seja considerado inerte
pela NBR 10.004 (ABNT, 1987a), ANGULO e JOHN (2002a) mostram, a partir de
um levantamento bibliográfico internacional, que componentes orgânicos como
plásticos, tintas, óleos, asfaltos e madeiras, bem como o amianto e algumas
substâncias inorgânicas como manganês podem contaminar aterros ou colocar em
risco a saúde das pessoas.

Na Alemanha, a maior parte dos resíduos perigosos presentes no RCD vem
do tratamento superficial das edificações, como pinturas e sistemas de proteção
(TRANKLER et al., 1996; SCHULTMANN et al., 1997; WAHLSTROM et al.,
1997; SCHULTMANN; RENTZ, 2000). Estimou-se a presença de 58 toneladas de
biofenilas policloradas (PCB) no RCD europeu no ano de 2001 (CHRISTENSEN et
al., 2002).

É evidente então a necessidade de gestão específica para os resíduos
perigosos presentes no RCD como, por exemplo, o já realizado com o amianto na
União Européia (EC, 2000).

2.3 Estratégias para o gerenciamento adequado dos resíduos de
construção e demolição

Muitos países investem num sistema formal de gerenciamento, como a
Holanda (HENDRIKS, 2000) e o Reino Unido (HOBBS; HURLEY, 2001).

Quase todas as políticas incluem a reciclagem dos resíduos, visto que a
mesma reduz (PINTO, 1999; EC, 2000): (a) a utilização de aterros, (b) a ocorrência

10

de deposições irregulares, (c) o consumo de recursos naturais não-renováveis e (d)
impactos ambientais das atividades de mineração.

O Brasil segue a mesma tendência. O sistema é composto por companhias
licenciadas para transporte, pontos de coleta de RCD para pequenos e grandes
geradores (estações de transbordo) e aterros de inertes para recuperação de áreas
degradadas incluindo ou não usinas de reciclagem (PINTO, 1999).

Esse gerenciamento é um grande negócio, mesmo quando feito da forma
tradicional. Na cidade de São Paulo, calcula-se que o gerenciamento (coleta-
transporte-deposição) já movimente algo em torno de R$ 80 milhões de reais/ano
(JOHN; AGOPYAN, 2000), com aproximadamente 700 empresas transportadoras de
pequeno porte envolvidas (SIERESP, 2003).

As estratégias necessárias de serem adotadas no gerenciamento de RCD
podem ser resumidas nos itens seguintes (JOHN et al., 2004).

2.3.1 Evitar deposições ilegais

No Brasil como em outros países, as deposições ilegais de RCD ocorrem em
função dos custos e distâncias que envolvem o transporte desse resíduo,
especialmente em cidades de médio e grande porte (SYMONDS, 1999; PINTO,
1999; HENDRIKS, 2000).

Embora existam leis que proíbem tal atividade, ela só se torna menos efetiva
quando também é menos interessante do ponto de vista econômico. Para isso, é
necessário o posicionamento estratégico de áreas de coleta dentro da malha urbana
de forma a minimizar a distância e o custo de transporte (PINTO, 1999).

No ano de 1999, foi aprovado pela prefeitura de São Paulo o decreto 37.952,
regulamentando as atividades dessas empresas transportadoras (OLIVEIRA et al.,
2001). A responsabilidade solidária entre gerador e transportador nas atividades de
transporte e destinação do RCD foi regulamentada em São Paulo por meio do decreto
Municipal 13.298, no ano de 2002 (SIERESP, 2003).

11

2.3.2 Segregar os tipos de materiais do RCD na fonte

Na Europa, o RCD reciclável não pode ser depositado em aterros sanitários
(WILSON, 1996; HENDRIKS, 2000; EC, 2000; KOWALCZYK et al., 2000) ou,
quando a legislação permite, esta operação é fortemente taxada (HOBBS; HURLEY,
2001; SCHULTMANN et al., 2001).

A triagem passa a ser interessante, visto que reduz os custos de deposição,
além de facilitar a reciclagem, uma vez que determinados tipos de materiais
presentes no RCD podem ser reciclados por processos distintos. Na Alemanha, se o
RCD estiver misturado com amianto, os custos de deposição em aterros podem
alcançar R$ 1.500,00/t2 (SCHULTMANN et al., 2001). Assim, ela é uma forma de
aumentar a reciclabilidade do resíduo (VILLALBA et al., 2002).

No Brasil, a Resolução nº 307 do CONAMA classifica os RCD em
(CONAMA, 2002):

a) Classe A: resíduos reutilizáveis ou recicláveis como agregados
compostos por diversos materiais de origem mineral, tais como produtos à
base de cimento como blocos, concretos, argamassas, etc; produtos cerâmicos
como tijolos, telhas etc; rochas e solos entre outros.

b) Classe B: resíduos recicláveis para outras destinações, tais como
plásticos, papel/papelão, metais, vidros, madeiras, asfaltos e outros.

c) Classe C: resíduos sem tecnologia de reciclagem disponível como, no
caso brasileiro, o resíduo do gesso.

d) Classe D: resíduos considerados perigosos, como tintas, solventes,
óleos e outros.

Esta triagem é realizada nos pontos de pequenos ou grandes geradores, ou
em estações de triagem, comuns em países como Alemanha (aproximadamente 50
até o ano de 1997) (KOHLER; PENZEL, 1997), Brasil (Figura 2.2), Japão

2
Taxa de conversão em 07/06/2003, 1 euro equivale a 3,53 reais.

12

(SUZUKI, 1997) e Inglaterra (O’ROURKE, 2002). Algumas destas estações chegam
a operar com catação manual sobre esteiras, separando os tipos de resíduos
recicláveis dos não recicláveis (SUZUKI, 1997). A separação mecanizada é uma
opção quando o objetivo é aumentar a eficiência de seleção e melhorar as condições
de higiene e segurança dos trabalhadores nestas estações (HANISCH, 1998).

Figura 2.2 Classificação da madeira presentes no RCD (classe B) em uma estação de transbordo
na cidade de São Paulo. Fonte: Tarcísio de Paula Pinto.

A cidade de São Paulo foi pioneira na instalação de estações de transbordo e
de triagem no Brasil e conta atualmente com duas estações com capacidade de
recepção de 1.250 t/dia: uma de empresas atuantes na região noroeste e oeste com
sede no bairro Freguesia do Ó e outra de empresas atuantes na região central e norte
com sede no bairro Jaçanã. Existe previsão de implantação de mais duas estações
(SIERESP, 2003). O produto de maior valor agregado na venda é o resíduo de metais
ferrosos e não-ferrosos (FERRAZ et al., 2001).

Na Inglaterra, uma pesquisa na região de Nottingham mostrou que o aumento
da triagem de RCD nas estações de transbordo não é diretamente proporcional à
redução da presença deste resíduo em aterros (O’ ROURKE, 2002). Isso mostra que
somente a triagem, embora importante, não é suficiente para viabilizar a reciclagem
que carece de mercado, especificações de produtos, além do alto custo de
processamento.

Angulo (1998) constatou que a triagem de determinados tipos de materiais
presentes no RCD é prática comum nos canteiros de obras visitados na cidade de

13

Londrina, e que esses tipos são misturados na caçamba, inclusive com o lixo
orgânico convencional, por se tratar de um equipamento inadequado para esse tipo de
coleta. A triagem no momento da geração em canteiros de obras está sendo
empregada (Figura 2.3) na cidade de São Paulo, sendo considerada interessante
porque permite a comercialização do resíduo não mineral, principalmente madeiras e
metais ferrosos, e reduz o volume de resíduo transportado por caçambas. Já na
China, esse processo é considerado viável somente quando o custo de aterramento
for acima de R$ 40,00/t3 (POON et al., 2001).

Figura 2.3 Coleta seletiva em canteiros de obras realizada na cidade de São Paulo (Fonte:
Francisco Antunes de Vasconcellos Neto).

A demolição seletiva, a qual é realizada de forma a facilitar a triagem ou
coleta seletiva do RCD da demolição, começou a ser investigada antes da triagem em
canteiros de obras. Ela tem por objetivo reduzir a quantidade de contaminantes4
(amianto, gesso, fração não mineral entre outros) no RCD reciclável e melhorar a
qualidade do agregado reciclado produzido (TRANKLER et al., 1996;
WAHLSTROM et al., 1997; MULDER, 1997; RUCH et al., 1997; SCHULTMANN
et al., 1997; HENDRIKS, 2000; FREIRE; BRITO, 2001). Existem legislações

3
1 HK$=0,1287 US$=0,36036 R$
4
Contaminantes são substâncias que prejudicam tecnicamente o processo de reciclagem da fração
mineral do RCD (sulfatos e álcalis solúveis, metais ferrosos, entre outros), o meio ambiente ou o ser
humano (sulfatos, compostos orgânicos voláteis, metais pesados, amianto).

14

específicas para essa atividade na Alemanha (NICOLAI, 1995) e na Inglaterra
(HOBBS, HURLEY, 2001).

A seleção do resíduo de concreto, do resíduo de alvenaria e do resíd uo misto,
mediante demolição seletiva na Europa, é um exemplo de triagem com o objetivo de
melhorar a qualidade do RCD mineral para uso do agregado reciclado em concretos
(RILEM RECOMMENDATION, 1994; HENDRIKS, 2000; FREIRE; BRITO,
2001). No Brasil, como este tipo de seleção raramente é aplicado, o RCD mineral
proveniente de demolições é misto (Figura 2.4) e apresenta três materiais minerais
básicos (concretos/argamassas, cerâmicas e rochas).

Figura 2.4 RCD mineral misto pela ausência de procedimentos de coleta seletiva (foto do autor).

Apesar da existência de empresas de demolição com tecnologia disponível
para realizar a demolição seletiva de componentes de concretos 5 no Brasil, ela só
ocorre com o objetivo de revenda de materiais de construção reutilizados, como já
diagnosticado na cidade de Londrina (ANGULO, 1998) (Figura 2.5), e semelhante
ao que ocorre na Turquia (ELIAS-OZKAN, 2001).

5
http://www.demolidoradiez.com.br/

15

Figura 2.5 Reaproveitamento de materiais de construção em demolições na cidade de Londrina
(foto do autor).

Falta um levantamento detalhado brasileiro sobre o mercado de demolição na
reutilização dos resíduos. Não existe uma entidade representativa desse setor no
Brasil.

Apesar da existência de comitê de pesquisa e desenvolvimento em demolição
seletiva de estruturas de concreto atuante por mais de 20 anos na Holanda, apenas
1% do mercado emprega tais técnicas. Quando demolida seletivamente neste país, a
edificação é separada em cinco grupos: resíduos perigosos, elementos de reutilização
como madeiras e vidros; estruturas de concreto; elementos de alvenaria, telhas e
pisos e estruturas de aço (KOWALCZYK et al., 2000).

2.3.3 Estimular a reciclagem

A reciclagem das frações não minerais do RCD, como madeira, plástico entre
outros, desde que segregados, é facilmente praticada visto que existem em cidades de
médio e grande porte catadores ou empresas especializadas na coleta e reciclagem de
metais, papéis, plásticos, madeiras, etc.

No entanto o mesmo não ocorre para a fração mineral do RCD que representa
grande parte do resíduo em massa. Apesar da reciclagem de RCD ser uma atividade
bem antiga, um documento da União Européia descreve que apenas 25% dos RCD
são reutilizados ou reciclados, apesar do seu grande potencial. Existem países na
Europa com índice de reciclagem de até 90% como Dinamarca, Bélgica e Holanda, e

16

outros países com índices menores que 50% como Portugal e Espanha (EC, 2000).
Uma forma de aumentar esses índices seria criar um conjunto de normas que
encoraje e regulamente tais utilizações.

Neste sentido, no Brasil, a Câmara Ambiental da Indústria da Construção do
Estado de São Paulo 6 , órgão da CETESB (Companhia de Tecnologia de Saneamento
Ambiental), contando com a participação da cadeia produtiva, universidade e
consultores entre outros, preparou diversas propostas de normas, discutidas e
publicadas pela Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) que são as
seguintes:

a) NBR 15.112 – Resíduos da construção civil e resíduos volumosos – áreas de
transbordo e triagem – diretrizes para projeto, implantação e operação;

b) NBR 15.113 – Resíduos sólidos da construção civil e resíduos inertes –
Aterros – diretrizes para projeto, implantação e operação;

c) NBR 15.114 – Resíduos sólidos da construção civil – Áreas de reciclagem –
diretrizes para projeto, implantação e operação;

d) NBR 15.115 – Agregados de resíduos sólidos da construção civil – Execução
de camadas de pavimentação – Procedimentos; e

e) NBR 15.116 - Agregados de resíduos sólidos da construção civil – Utilização
em pavimentação e preparo de concreto sem função estrutural – requisitos.

A partir do ano de 2002, a Prefeitura de São Paulo implementou
especificações internas de serviço baseadas nessas normas, permitindo a implantação
de aterro de inertes por empresas privadas, como o extinto aterro de Itatinga e o atual
aterro de Itaquera (Figura 2.6), adicionalmente aos da prefeitura. Além disso, torna
possível o emprego dos agregados de RCD reciclados nas atividades de
pavimentação do município.

6
http://www.sindusconsp.com.br/CAMARA_AMBIENTAL/index.htm

17

(a) (b)

Figura 2.6 Imagens dos aterros de RCD mineral em (a) Itatinga e (b) Itaquera

É importante observar que, do ponto de vista de mercado, no Brasil, caso todo
o RCD de origem mineral (61,6 x 106 t/ano 7 ) seja empregado como agregados de
construção civil, sem desconsiderar a contribuição do gesso e do vidro, a
participação seria de 16,2%, pois o consumo de agregados está na ordem de 380 x
106 t/ano (Angulo et al., 2002a). Desta forma, o agregado de RCD reciclado é apenas
uma fonte de matéria-prima alternativa para o setor de produção de agregados
naturais, podendo essa reciclagem ser incorporada pelo setor.

Uma discussão sobre o mercado de agregados e matérias-primas para as
indústrias de cimento e cerâmica é apresenta em Angulo et al. (2002a) e Angulo et
al. (2003a) a partir da análise de dados disponíveis na bibliografia como KULAIF
(2001), WHITAKER (2001), TANNO; MOTTA (2000) entre outros.

A Figura 2.7 mostra o consumo brasileiro de alguns setores de agregados e de
matérias-primas para a indústria do cimento e cerâmica bem como a geração
nacional estimada para a fração mineral do RCD.

7
Vide estimativa do RCD e dos teores da parcela mineral no RCD no item 2.2.

18

da fração mineral de RCD
geração nacional
Cerâmica sanitária

Vidro

Matérias-primas Cerâmica de revestimento

Cimento (calcário, argila)

Cerâmica vermelha

Agregados miúdos (setor privado)

Agregados miúdos (setor público)

Agregados graúdos (setor privado)

Agregados graúdos (setor público)

0 50 100 150 200
Consumo (10 6 t/ano)

Figura 2.7 Geração nacional estimada de RCD mineral e mercados potenciais para a
reciclagem.

O setor público de agregados que considera as atividades de pavimentação e
obras públicas pode consumir em torno de 84% na geração nacional da fração
mineral do RCD. Na Europa, o setor de pavimentação é capaz de absorver de 50% a
70% da massa total do RCD (COLLINS, 1997; BREUER et al., 1997; TOMAS et
al., 1997; ANCIA et al., 1999; TOMAS et al., 1999; HENDRIKS, 2000; DIJK et al.,
2002; XING et al., 2002; SCHULTMANN; RENTZ, 2000; KOWALCZYK et al.,
2000; KOHLER; KURKOWSKI, 2002; MÜLLER, 2003). Caso toda a fração
mineral do RCD seja utilizada neste setor, seria evidente a saturação do mercado
como já ocorre na Holanda (MULDER et al., 2003). Diferentemente de países
europeus, no Brasil, o setor de pavimentação e obras públicas é virtualmente
controlado pelo setor público (KULAIF, 2001; FARINA et al., 1997).

Tanto no Brasil como no exterior, o uso do RCD reciclado como agregado
em atividades de pavimentação ganhou popularidade, uma vez que as exigências de
qualidade como produto são menores que as exigências de qualidade para uso em
concreto (RILEM RECOMMENDATION, 1994; HENDRIKS, 2000; ISWB, 2001).
Essa prática é conhecida como reciclagem de baixo valor (KOHLER; PENZEL,
1997; HENDRIKS, 2000; KIBERT; CHINI, 2000; PELLETIERE, 2001).

19

Os agregados do setor privado são majoritariamente empregados em
concretos e argamassas e podem absorver integralmente a fração mineral do RCD
reciclada sem que, com isso, a participação no mercado ultrapasse os 20%. Além
disso, em tais utilizações, os agregados de RCD reciclados adquirem maior valor
agregado como produto. Semelhantes conclusões são citadas na Holanda
(HENDRIKS, 2000; DIJK et al., 2002).

No ano de 2002, um grupo multidisciplinar composto por voluntários da
Business School of São Paulo e da Escola Politécnica, sob coordenação técnica
conjunta deste autor e dos pesquisadores M. Eng. Leonardo F.R. Miranda e Profa.
Dra. Silvia M. S. Selmo, elaborou um plano de negócio premiado 8 , que previa a
comercialização de areia de RCD reciclada com finalidade sócio-ambiental, projeto
de parceria com a Prefeitura de São Paulo e o Instituto de Cidadania Empresarial.
Algumas constatações durante a elaboração deste plano devem ser destacadas:

a) a grande vantagem competitiva dos agregados reciclados é a capacidade de
minimizar as distâncias de transporte entre produção e consumidor final (em
torno de 100 km a 150 km para areia (WHITAKER, 2001; FARINA et al.,
1997) e em torno de 30 a 50 Km para pedras britadas na cidade de São
Paulo(AZEVEDO et al., 1990; EC, 2000), responsável por 2/3 dos custos do
produto (WHITAKER, 2001);

b) entretanto, no meio urbano, a produção das usinas não pode ser muito elevada
para não entrar em confronto com a legislação urbana como acontece com as
empresas de agregados naturais (FARINA et al., 1997; COELHO; CHAVES,
1998);

c) o mercado de areia pode ser um bom mercado para agregados reciclados, pois
se trata de um mercado de pequena competitividade formado por empresas de
pequeno e médio porte, em sua maioria, incluindo empresas clandestinas de

8
Reportagem do jornal Estado de São Paulo, dia 28 de novembro de 2002, intitulada “Projeto Casulo
leva escola e centro cultural à favela”.

20

extração (AZEVEDO et al., 1990; FARINA et al., 1997) e com necessidade
de fontes alternativas de matéria-prima; e

d) o mercado de pedras britadas, por sua vez, é um mercado competitivo
formado por um setor organizado em que empresas de grande porte
representam a maior parte do fornecimento e trabalham com capacidade
ociosa (em torno de 60%) (KULAIF, 2001; NETO et al., 1990).

Em países como a Alemanha, o transporte do RCD diretamente para uma
usina de reciclagem de RCD é considerado interessante do ponto de vista econômico,
quando a distância compreendida entre a usina e o RCD não ultrapassa os 25 Km
(KOHLER; PENZEL, 1997).

Na Inglaterra, estava prevista uma tributação diferenciada sobre os agregados
naturais para o ano de 2002, com objetivo de tornar o uso de agregados de RCD
reciclados mais competitivo do ponto de vista econômico (HOBBS; HURLEY,
2001). Esse tipo de tributação diferenciada para agregados naturais também ocorre
na Suécia, Dinamarca e Holanda (FHA, 2000).

2.4 Conclusões do capítulo

Os RCD são majoritariamente de origem mineral no Brasil. No entanto eles
contêm importante fração de diferentes tipos de plásticos, papel, madeira, materiais
betuminosos entre outros, inclusive resíduos perigosos.

A composição da fração mineral do RCD é variável, pois é uma mistura de
componentes construtivos como concretos, argamassas, cerâmicas, rochas naturais,
entre outros. Ela depende da origem do resíduo.

Os RCD geram diversos impactos ambientais em cidades de médio e grande
porte tais como o uso de áreas de aterros, deposições irregulares, assoreamento de
córregos, entupimento de galerias e bueiros entre outros. Deve-se gerenciar, portanto,
adequadamente o RCD com o objetivo de minimizar os seus impactos ambientais e
econômicos nas cidades. Esse gerencia mento deve contemplar os seguintes itens: a)
evitar as deposições irregulares por meio de regulamentações e uma rede de atração

21

para esses resíduos que minimize os custos de transporte e de coleta-deposição, b)
triar os resíduos com o objetivo de aumentar a reciclabilidade deles e reduzir os
riscos ambientais, c) estimular a reciclagem por meio de especificações, decretos e
normas técnicas que encorajem as utilizações dos materiais reciclados em mercados
mais competitivos.

O uso da fração mineral do RCD é fundamental para se atingir reciclagem
massiva. Essa fração pode ser absorvida integralmente no mercado de agregados para
uso em concreto e argamassa sem que, com isso, a participação no mercado
ultrapasse os 20%.

22

3 RECICLAGEM DA FRAÇÃO MINERAL
DO RCD COMO AGREGADO E O
EMPREGO EM CONCRETOS

O objetivo deste capítulo é apresentar o estado-da-arte da reciclagem da
fração mineral dos resíduos de construção e demolição como agregados e o emprego
em concretos.

3.1 Reciclagem da fração mineral do RCD como agregado

As tecnologias do Tratamento de Minérios são aplicadas na reciclagem do
RCD. O Tratamento de Minérios é uma seqüência de operações unitárias e tem o
objetivo de, a partir de um minério, produzir um concentrado com qualidade física e
química adequada à sua utilização pela indústria de transformação (metalúrgica,
química, cerâmica, vidreira, etc) (CHAVES, 1996). Nesse tratamento, não existe
qualquer alteração da estrutura interna do mineral tais como reações químicas,
metalúrgicas ou cerâmicas. JONES (1987), SANT’AGOSTINO; KAHN (1997),
LUZ et al. (1998) e CHAVES (1996) apresentam revisões sobre esse tema.

As operações unitárias do Tratamento de Minérios são de quatro tipos
(CHAVES, 1996): de redução de tamanho, de separação de tamanho, de
concentração e auxiliares.

Alguns dos equipamentos empregados nesse tratamento estão resumidos na
Tabela 3.1 (LUZ et al., 1998; KAHN, 1999; SMITH; COLLIS, 1993).

23

Tabela 3.1 Descrição de alguns equipamentos industriais utilizados nas operações unitárias
(SANT`AGOSTINO; KAHN, 1997 adaptado; KELLY; SPOTTISWOOD, 1982).

Operação unitária Tipo de operação Equipamentos industriais
Cominuição britagem mandíbula, giratório, impacto, rolos, etc
moagem moinho de bolas, de barras, de martelos, vibratório,
Raymond, etc
Separação de classificadores horizontais, verticais, espiral, ciclones
tamanho peneiramento rotativo, vibratório
Concentração por densidade calha simples, calha estrangulada, espirais, mesa plana,
jigue, mesa vibratória, ciclones ou cones de meio denso,
equipamentos de meio denso
por susceptibilidade Ímã de mão, separador de rolos induzidos, separador
magnética magnético de alto gradiente.
por condutibilidade Separador de rolos, separador de placas, separador de alta
elétrica tensão.
físico química de Condicionadores, células ou colunas de flotação.
superfície

A Tabela 3.2 mostra um resumo das operações unitárias e equipamentos
empregados nas usinas fixas nacionais de reciclagem da fração mineral do RCD
como agregado.

Tabela 3.2 Operações unitárias e equipamentos empregados nas usinas fixas nacionais de
reciclagem da fração mineral do RCD como agregado.

Usinas de reciclagem Equipamentos Equipamentos Operação de Auxiliares
de redução de classificação concentração
Santo André (SP) 1 Britador de Peneira Catação (AC) 1 TC
impacto # 12,7 mm
(10 t/h)
São Paulo(Itaquera) (SP) Britador de Peneiras Catação 2 TC
impacto # 40, 20 e 4,8 mm (AC/PC)
(100 t/h) Sep. Magnética
Vinhedo (SP) Britador de Peneiras Catação (AC) 1 TC
mandíbulas # 12,7, 9,5 e 4,8 1 AP
(8 t/h) mm
Londrina (PR) Britador de Peneiras Catação (AC) 1 TC
impacto # 4,8 mm
Belo Horizonte (Pampulha) (MG)4 Britador de Peneiras Catação (AC)5 1 AP
impacto 1 TC
(30 t/h)
Belo Horizonte (Estoril)(MG) 3 Britador de nd Catação (AC) 1 TC
impacto
(25 t/h)
Ribeirão Preto (SP)2 Britador de nd Catação (AC) 1 TC
impacto Sep. magnética 1 AP
(30 t/h)
nd significa não-detectado.
AC significa “antes da cominuição” e PC significa “após a cominuição”.
TC significa “transportadores de correia” e AP significa “abatedores de poeira”.
1
Usina piloto. Atualmente desativada e 2 Conforme ZORDAN (1997).
3
Conforme PINTO (1999), 4 Fonte: Leonardo F.R. Miranda e 5 Realizada em pilhas horizontais.

24

A definição, bem como as principais operações unitárias empregadas na
reciclagem da fração mineral dos resíduos de construção e demolição, são discutidas
a seguir.

3.1.1 Cominuição

As operações de redução de tamanho, também conhecidas como de
cominuição, são utilizadas normalmente para se reduzir o tamanho das partículas
para o transporte, para o uso final e/ou para as operações unitárias subseqüentes.
Estas operações são de dois tipos (CHAVES, 1996; LUZ et al., 1998): britagem ou
moagem, dependendo da granulometria do material.

A cominuição é uma atividade de custo elevado, tanto em função do consumo
de energia, quanto devido ao consumo de peças de desgaste, exigindo equipamentos
robustos que demandam pouca manutenção (WILSON, 1996; CHAVES, 1996; LUZ
et al., 1998).

Dentre as operações, somente a britagem é normalmente empregada na
reciclagem da fração mineral dos resíduos de construção e demolição. Ela pode ser
repetida várias vezes e reduz as partículas por meio de ação mecânica externa como
força de compressão (britagem por mandíbula) ou impacto (britagem por impacto)
(SMITH; COLLIS, 1993; LUZ et al., 1998; CHAVES, 1996). É um processo
normalmente realizado a seco e é dificultado pela heterogeneidade e anisotropia das
fases minerais (CHAVES, 1996; MOMBER, 2002).

Embora existam na Europa usinas 9 com um único estágio de cominuição
(normalmente britador de impacto) como no Brasil, são mais freqüentes usinas com
cominuição em dois estágios, um primário com britador de mandíbulas e outro
secundário com britador de impacto ou vice-versa (HENDRIKS, 2000). A
cominuição secundária é empregada para otimizar a granulometria dos agregados de
RCD reciclados (GRUBL; RUHL, 1998).

9
Empresa holandesa Van Bentum Recycling Centrale, em Utrecht.

25

É também possível, na cominuição por britador de impacto, otimizar a
separação entre as rochas naturais e a argamassas presentes nos agregados de
concretos reciclados pela fratura intergranular (TOMAS et al., 1997; TOMAS et al.,
1999). Essa tecnologia é pesquisada na Alemanha. A fração representada pelas
rochas naturais com granulometria compreendida entre 2 a 16 mm apresenta
qualidade semelhante ao agregado natural, especialmente interessante para o
emprego em concretos.

Outro estudo da Alemanha investiga a liberação entre as rochas e argamassa
através da cominuição por descarga elétrica (MULLER; LINSZ, 2004). Nesse
estudo, outros métodos de liberação são discutidos, empregando cominuição
combinada com abrasão através do emprego de moinhos de eixos excêntricos.

3.1.2 Separação por tamanho

Essa operação separa as partículas pelo seu tamanho e pode empregar
peneiras ou classificadores (pneumáticos ou hidráulicos).

O peneiramento é normalmente realizado via seca, resultando sempre uma
parcela de fração fina aderida à fração graúda. O peneiramento a úmido pode ser
empregado para uma separação mais eficiente entre essas frações (KELLY;
SPOTTISWOOD, 1982).

Na Holanda e na Alemanha, o escalpe em telas de 8 a 10 mm antes da
cominuição permite separar uma fração miúda contaminada com hidrocarbonetos e
dioxinas dos resíduos de demolição (WILSON, 1996; HENDRIKS, 2000; KOHLER;
PENZEL, 1997). Já na Bélgica, isso não é realizado (ANCIA et al., 1999).

Também são utilizados classificadores pneumáticos que geram uma corrente
de ar ascendente e separam partículas leves de papel, plásticos, madeiras, etc. dos
agregados de RCD reciclados (MOSKALA; SCHNEIDER-KUHN, 1997; WILSON,
1996; HANISCH, 1998; HENDRIKS, 2000; KOHLER; KURKOWSKI, 2000)
(Figura 3.1). Neste caso, o equipamento é colocado nos pontos de transferência entre
transportadores de correia (HANISCH, 1998).

26

alimentação partículas
leves

partículas
pesadas

corrente de ar

Figura 3.1 Desenho esquemático sobre o funcionamento dos classificadores mecânicos utilizados
na reciclagem da fração mineral do RCD (HENDRIKS, 2000).

WILSON (1996), HANISCH (1998) e HENDRIKS (2000) citam o emprego
dos classificadores hidráulicos para retirada da fração fina (< 0,15 mm) presente nos
agregados de RCD reciclados. Nestes classificadores, as partículas circulam em
direção contrária a uma corrente de água. Os equipamentos usuais utilizam até 120
m³/h de água para o processamento de 60 a 100 t/h de sólidos (HANISCH, 1998).

HANISCH (1998) cita o uso do classificador em espiral, que tem a vantagem
de utilizar uma quantidade menor de água, em torno de 30 m³/h para processar 80 t/h
de sólidos, e apresenta custo mais acessível.

3.1.3 Concentração

As operações de concentração são empregadas quando existem várias
espécies minerais presentes e têm por objetivo aumentar o teor de mineral útil,
removendo outros minerais (sub-produtos) ou contaminantes. Esta concentração
pode ser realizada utilizando diferentes propriedades físicas das espécies minerais
como densidade, cor, forma, propriedades elétricas, propriedades magnéticas, etc.
(CHAVES, 1996), inclusive empregando a separação por meio de análise de imagem
(KOHLER; PENZEL, 1997), sem que ocorra qualquer transformação do material.
Elas são aplicadas nas usinas de reciclagem conforme os seguintes itens.

27

3.1.3.1 Descarte de carregamentos da fração não mineral do RCD

Nessas usinas de reciclagem, é comum classificar visualmente o RCD,
evitando que carregamentos contendo teores elevados da fração não mineral sejam
descarregados na usina (Figura 3.2).

Figura 3.2 Controle visual do RCD, através de câmera digital, para classificação do RCD em
mineral e não-mineral.

3.1.3.2 Classificação do RCD mineral
Na Europa, a fração mineral do RCD normalmente é classificada em resíduos
de concreto, resíduos de alvenaria e resíduos mistos de concreto e de alvenaria
(RILEM RECOMMENDATION, 1994; HENDRIKS, 2000). Adicionalmente, na
Alemanha, os resíduos de alvenaria podem ainda ser divididos em três classes
diferentes (MÜLLER, 2004):

a) Resíduo de tijolos: composto por tijolos recuperados em coberturas
ou na pré-seleção dos resíduos de alvenaria podendo ser de
natureza cimentícia ou cerâmica.

b) Resíduos com altos teores de tijolos: compostos 80% da massa de
tijolos e o restante de argamassa de assentamento e revestimentos
provenientes da demolição de alvenarias.

c) Resíduos de alvenaria mistos: compostos por tijolos, argamassas,
revestimentos, concretos leves, tijolos sílico-calcáreos, etc.
provenientes da demolição de alvenarias.

28

No Brasil, algumas usinas de reciclagem da fração mineral do RCD
classificam nos seguintes tipos (Figura 3.3): cinza (visualmente predominante de
componentes de construção de natureza cimentícia) e o vermelho (visualmente
predominante de componentes de construção de natureza cerâmica, especialmente do
tipo vermelha).

(a) (b)

Figura 3.3 RCD mineral cinza (a) e vermelho (b) classificado na usina de reciclagem de São
Paulo (Itaquera)/Brasil.

O agregado proveniente do RCD mineral vermelho é empregado em atividades de
pavimentação, principalmente bases de pavimentos. O agregado proveniente do RCD
mineral cinza é empregado preferencialmente em calçadas, em blocos de concreto e
em mobiliários urbanos à base de cimento, como bancos e outros.

3.1.3.3 Catação da fração não- mineral do RCD
Após a classificação visual da fração mineral do RCD, utiliza-se comumente
a catação que separa diferentes fases, manualmente, escolhidas através de diferenças
de cor, forma ou textura das partículas (CHAVES, 1996; HENDRIKS, 2000). Essa
operação pode ser realizada antes (Figura 3.4a) e/ou após a cominuição, de forma
manual, sobre os transportadores de correia (Figura 3.4b) com o objetivo de se retirar
a fração não- mineral grosseira (maior que 4,8 mm) remanescente no RCD mineral.

29

(a) (b)
Figura 3.4 Catação da fração não-mineral do RCD na usina de reciclagem de São Paulo
(Itaquera), antes (a) e após (b) a cominuição.

A catação nem sempre é eficiente. No Brasil, um estudo de caracterização
preliminar de ANGULO (2000) realizado na usina piloto de Santo André demonstrou
uma variação de 0 a 3,5% nos teores da fração não- mineral dos agregados graúdos de
RCD reciclados conforme os dados apresentados na Figura 3.5.

35
33
31
29
27
25
Amostras

23
21
19
betume
17 madeira e outros
15
vidro
13
11
9
7
5
3
1

0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0
Teor (% kg/kg)

Figura 3.5 Teor (% kg/kg) da fração não-mineral presente nos agregados graúdos de RCD
reciclados da usina de reciclagem de Santo André, Estado de São Paulo, Brasil.

30

Na Holanda, onde a reciclagem é avançada tecnologicamente, a catação
manual da fração não- mineral do RCD pode ser substituída por processos gravíticos
conforme apresentado na Figura 3.6 (HENDRIKS, 2000; KOWALCZYK et al.,
2002; THOLE, 2002).

Figura 3.6 Separação mecânica da fração não-mineral do RCD na alimentação de usinas de
reciclagem da Holanda (HENDRIKS, 2000; KOWALCZYK et al., 2002; THOLE, 2002).

3.1.3.4 Separação magnética dos metais presentes no RCD
Na reciclagem da fração mineral do RCD, a concentração de materiais
metálicos ferrosos é realizada por separação magnética de baixa intensidade antes
e/ou após a cominuição (WILSON, 1996; HANISCH, 1998). No Brasil, ela é
normalmente realizada após a etapa de cominuição (Figura 3.7).

(a) (b)

Figura 3.7 Separação magnética dos metais ferrosos na usina de São Paulo (Itaquera) (a) e
estoque da fração metálica ferrosa separada magneticamente na usina de Salzburg/Áustria (b).

Separadores de tambor de corrente induzida (Figura 3.8) podem ser utilizados
para a separação de metais não- ferrosos presente no RCD (HENDRIKS, 2000;

31

KOWALCZYK et al., 2002) em função da susceptibilidade magnética da fração a
ser removida gerada por uma força magnética de alta intensidade (KELLY;
SPOTTISWOOD, 1982).

Figura 3.8 Separador de tambor de corrente induzida, em escala piloto, disponível no RWTH -
Universidade de Aachen/Alemanha.

3.1.3.5 Concentração gravítica dos agregados de RCD reciclados

Os agregados de RCD reciclados podem ser concentrados por densidade
através de diversos equipamentos. O jigue é o mais barato e separa as partículas pela
sua densidade através de um leito pulsante. Assim, as partículas são estratificadas em
camadas com densidade crescente da parte superior em direção à parte inferior do
leito pela ação de diferentes tipos de forças resultantes do movimento descendente da
partícula, sua sedimentação retardada na polpa (água e minerais), e do movimento
das partículas finas entre as grossas dentro do leito formado (GAUDIN, 1932;
BURT, 1984; LUZ et al., 1998; XING et al., 2002).

As densidades de corte para esse tipo de equipamento podem variar entre 1,6
e 2,5 kg/dm³, sendo que os cortes ótimos são entre 1,6 e 2,1 g/cm³ (ANCIA et al.,
1999; MOSKALA; SCHNEIDER-KUHN, 1997; BREUER et al., 1997; HANISCH,
1998; XING et al., 2002; MESTERS; KURKOWSKI, 1997; KOHLER;
KURKOWSKI, 2000).

A Figura 3.9 mostra a fração separada dos agregados de RCD reciclados pelo
jigue em uma densidade de corte entre 1,7 e 1,9 g/cm³, na Áustria. Por análise visual,
a fração menor que 1,9 é predominantemente não-mineral, mas pode haver teores
significativos de material mineral leve, tais como blocos de concreto celular.

32

(a) (b)

Figura 3.9 Fração não mineral (lignita, isopor, madeira) separada dos agregados de RCD
reciclados pelo jigue (a) e detalhe de compósito de cimento e madeira para isolamento térmico
comumente presente no RCD (b) em Salzburg/Áustria.

As principais vantagens do uso do jigue são: a) redução dos teores da fração
não- mineral nos agregados de RCD reciclados até 0,05% (JUNGMANN et al., 1997;
JUNGMANN; QUINDT, 1999; KOHLER; KURKOWSKI, 2000), permitindo
atender exigências legislativas da reciclagem e requisitos de qualidade para uso em
concretos, b) redução da emissão de particulados no processamento (JUNGMANN et
al., 1997; JUNGMANN; QUINDT, 1999; KOHLER; KURKOWSKI, 2000), c)
redução do teor de finos (menores que 75 µm) presentes nesses agregados
(JUNGMANN et al., 1997; JUNGMANN; QUINDT, 1999; KOHLER;
KURKOWSKI, 2000), d) aumento da massa específica aparente desses agregados,
especialmente interessante para uso em concretos e d) é o equipamento de menor
custo, inclusive o operacional, existindo modelos para todas as faixas de capacidade
(GAUDIN, 1932).

As principais desvantagens são (JUNGMANN; QUINDT, 1999;
HENDRIKS, 2000; XING et al., 2002; JUNGMANN, 1997; KOHLER;
KURKOWSKI, 2000): a) utilização de grandes volumes de água, mas que podem ser
reutilizados, e b) necessidade de tratamento das lamas geradas no processamento.

Pode-se utilizar alternativamente um jigue que realiza esse processamento à
seco10 . Ele reduz o impacto ambiental do processo por: a) utilizar ar ao invés de

10
Allair ® - informações disponíveis em http://www.allmineral.com

33

água, b) evitar operações de recirculação de água, espessamento e deslamagem, e c)
não gerar lamas.

3.1.4 Operações auxiliares

As principais operações auxiliares são transporte, secagem e homogeneização
de minérios por meio de pilhas (CHAVES, 1996).

As usinas de reciclagem da fração mineral do RCD holandesas podem utilizar
entre 10 e 20 transportadores de correia (HENDRIKS, 2000). O transporte de
material particulado gera poeira, cujo controle exige abatedores de poeira
(ZORDAN, 1997; PINTO, 1999; ANGULO et al., 2003a).

3.1.5 Fluxogramas típicos das usinas de reciclagem

A Figura 3.10 apresenta o fluxograma de uma usina típica de reciclagem da
fração mineral do RCD do Estado de São Paulo, Brasil. Não existem dados sobre o
balanço de massas da usina. As usinas nacionais quase todas fixas e via seca são
compostas pelas seguintes operações unitárias (ANGULO et al., 2002b; ANGULO et
al., 2003b): alimentação, cominuição, separação granulométrica, catação,
concentração de materiais metálicos ferrosos (em alguns casos) e auxiliares
(transporte por transportadores de correia e abatimento de poeira).

Na Europa, as usinas de reciclagem por via seca são compostas pelas mesmas
operações. A Figura 3.11 mostra o fluxograma de uma usina da reciclagem da fração
mineral do RCD na Alemanha (MULLER, 2003). No entanto são mais sofisticados
as operações e os circuitos de concentração (JUNGMANN, 1997; MESTERS;
KURKOWSKI, 1997; HANISCH, 1998; HENDRIKS, 2000; THOLE, 2002;
KOHLER; KURKOWSKI, 2000) incluindo peneiramento em aberturas de malhas
maiores interligadas com mais de um circuito de cominuição. A Figura 3.12 mostra o
fluxograma de processamento da fração mineral do RCD já britada (partículas até 32
mm) empregando jigue que permite que os agregados de RCD reciclados sejam
utilizados em concretos.

34

Na Áustria, uma empresa de pedras britadas adaptou seu fluxograma de
processamento com o objetivo de processar agregados naturais e agregados de RCD
reciclados de forma conjunta (SCHIRMBRAND, 1999).

Na Alemanha, a eficiência das operações unitárias e o balanço de massa dos
produtos de uma usina de reciclagem foram analisados para se discutir a viabilidade
econômica dessa usina (NICOLAI, 1995).

RCD mineral cinza

catação

estoque da fração
RCD mineral vermelho não-mineral

britador de
mandíbulas

sucata
retroescavadeira

Alimentação

agregados vermelhos

peneiramento

>12,7 mm

12,7 a 9,5 mm <4,8 mm

agregados cinzas

9,5 a 4,8 mm

Figura 3.10 Fluxograma da usina de reciclagem da fração mineral do RCD de Vinhedo, Estado
de São Paulo, Brasil.

35

Catação Fração não mineral

Peneiras
# 120 e 12 mm > 120 mm

Britador de
Fração 0-12 mm mandíbulas
12-120 mm

Metais ferrosos
> 45 mm
> 45 mm

Peneiras
# 45 e 8 mm
Transportador de correia

< 8 mm Catação
8-45 mm

P -37

“Scrubber”
Fração não mineral
Fração > 45 mm
P-44
Peneira
# 8 mm

Fração leve
não mineral Desaguador água
P-39

Fração 0-8 mm Peneiras
# 32 e 16 mm
Concreto
Fração 8-45 mm
Alvenaria
Fração 8-45 mm

Fração Fração Fração
8-16 mm 16-32 mm 32-45 mm

Figura 3.11 Fluxograma de uma usina de reciclagem da fração mineral do RCD na Alemanha
(MULLER, 2003 adaptado).

36

P-4

E- 4

Peneira vibratória
> 22 mm

Jigue

E -2
P-6

Peneira vibratória

E -5

12 a 22 mm

E-3

E-6

4 a 12 mm

E-8
Desaguador de rodas
de caçambas
E -17

< 4 mm

P-8
E -7

finos

Bomba de água de Desaguamento dos
lavagem finos

Figura 3.12 Fluxograma do processamento dos agregados de RCD reciclados a úmido
empregando jigue (JUNGMANN, 1997; JUNGMANN; QUINDT, 1999).

3.1.6 Controle de qualidade

O controle de qualidade é um aspecto relevante para qualquer setor industrial.
Ele é ainda mais crítico na reciclagem, pois o RCD é composto por uma mistura de
componentes construtivos originados de diferentes tipos de construções e demolições
(ANGULO, 2000).

No entanto apenas um endereço da “internet”11 e três bibliografias
(NICOLAI, 1995; KOHLER; PENZEL, 1997; HENDRIKS, 2004) foram
encontradas sobre o controle de qualidade nas usinas de reciclagem do RCD.

11
http://www.remex-parkentin.de/ acessado em 09/2002.

37

3.2 Uso dos agregados de RCD reciclados em concretos

3.2.1 Recomendações

A Tabela 3.3 sintetiza as principais recomendações estrangeiras (HANSEN,
1992; RILEM RECOMMENDATION, 1994; HENDRIKS, 2000) e a primeira
proposta nacional elaborada por LIMA (1999). A recomendação BCSJ 12 é a mais
antiga (HANSEN, 1992). A recomendação holandesa é importante por conter
resultados de pesquisas experimentais realizados na década de 80 (HENDRIKS,
2000). Já a da RILEM é resultado de um conjunto de pesquisas realizadas na Europa,
Estados Unidos e Japão (RILEM RECOMMENDATION, 1994).

A única dessas recomendações que prevê a produção de concretos com
resistência mecânica acima de 20 MPa é a da RILEM (RILEM
RECOMMENDATION, 1994). Isso é admitido em duas situações diferentes, desde
que atendidos os demais critérios: a) através da utilização de resíduos de concreto
triados como agregados graúdos para a produção de concretos com resistência de até
60 MPa; e b) através do emprego de misturas de agregados graúdos de RCD
reciclados com naturais até o limite de 20%, dependendo da origem da fração
mineral, para a produção de qualquer tipo de concreto. A segunda situação também é
admitida pela proposta de normalização espanhola (ALAEJOS et al., 2004), por
HENDRIKS (2000) e pela norma inglesa (REID, 2003).

As recomendações da B.S.C.J. (HANSEN, 1992), no Japão, e de LIMA
(LIMA, 1999), no Brasil, são mais conservadoras, especialmente por limitar a
resistência mecânica dos concretos a 18 MPa quando utilizados agregados
provenientes de resíduos de concreto; no entanto, no caso brasileiro, consideram o
uso da fração miúda desses agregados diferentemente da recomendação da RILEM,
que considera essa fração muito porosa e contaminada.

Elas também restringem as aplicações dos concretos a situações nas quais a
influência da porosidade na durabilidade dos concretos é reduzida, assim como os

12
Building Contractors Society of Japan.

38

concretos produzidos com resíduos de alvenaria nas recomendações holandesa e da
RILEM.

Tabela 3.3 Recomendações para uso de agregados graúdos de RCD reciclados em concretos
(ANGULO; JOHN, 2002b; ANGULO; JOHN, 2004).

Exigências BSCJ Holanda RILEM LIMA (1999)
Max fck
18 nd nd 50 a 60 16 a 20 16 12
(MPa)
Natureza do Alvenaria
Concreto Concreto 2 Concreto Alvenaria Concreto Alvenaria
agregado
Classes de exposição
Condições de Pouca (ENV 206) Sem presença de
Exposição umidade umidade
2, 3 e 4 1
fundações Contrapiso Contrapiso
edifícios bases bases
Aplicação Sem restrição Sem restrição
comerciais vergas vergas
térreos blocos blocos
Massa Esp.
2.200 2.100 nd 2.000 1.500 nd nd
> (kg/m³)
Absorção <
(% em 7 nd nd 10 20 7 12
massa)
passante #
0,075 mm <
1 0,1 2 2 3 nd nd
(% em
massa)
A 10%
Teores de (10 kg/m³ d< 2,2 A A
5% de A (25%) 10% d<1,8
fases5 < (em ou 0,77% 4 ) kg/dm³. (10%) (50%)
outras CE (20%)3 kg/dm³
massa) (d <1,95 1 % de CE (5%) CE(50%)
kg/dm³) outras
1 1%
Max de
2 kg/m³ ou betume 1 1
contaminante 1 1 5
1%4 0,5 % solo (5%) solo (5%)
s (em massa)
outros
Teor de
1
sulfatos 1 1
(NEN
(% em (BS 812) (BS812)
5930)
massa)
Expansão por
Regulam Regulam.
reação álcali-
nacionais nacionais
agregado
Cloretos
“deicing
Outros (NEN
salt test”
5921)
1
Contaminantes são materiais betuminosos, madeira, vidro e outros que não fases, como concretos,
argamassas e cerâmicas.
2
É possível que se trate de alvenaria com blocos de concreto.
3
Uma razão para a limitação podem ser ciclos de gelo-degelo em materiais cerâmicos conforme
contato pessoal com o pesquisador Johan Put da Universidade de Delft, Holanda.
4
Cálculo realizado considerando-se a massa unitária dos agregados graúdos de RCD reciclados como
1.300 kg/m³.
5
A significa fase argamassa e CE significa fase cerâmica.

39

São estabelecidos valores limites para massa específica aparente e absorção
de água dos agregados de RCD reciclados. Embora esses limites sejam semelhantes
para os agregados de concreto reciclados, os valores potenciais de resistência são
muito diferentes. Assim, elas não estabelecem uma relação clara entre resistência
mecânica dos concretos e a porosidade nesses agregados.

Os teores máximos admissíveis de finos (menores que 75 µm) nesses
agregados não são críticos nessas recomendações. No caso brasileiro, eles são
admitidos como solo e os teores devem ser inferiores a 5%. Não se pode inferir se
esse é um limite aceitável na presença de argilominerais micáceos (SMITH;
COLLIS, 1993), expansivos na presença de água.

As recomendações da Holanda (HENDRIKS, 2000), da B.S.C.J. (HANSEN,
1992) e de LIMA (LIMA, 1999) controlam as fases presentes nos agregados de
concreto e de alvenaria reciclados, enquanto que a da RILEM controla os teores de
massa abaixo de uma densidade determinada por uma separação empregando
líquidos densos.

Outros critérios relevantes devem ser considerados como: a) pré-saturação
dos agregados de concreto reciclados para reduzir as perdas de abatimento nos
concretos (KASAI, 1994); e b) freqüência de realização dos ensaios de
caracterização nos agregados de RCD reciclados (MEHUS et al., 2003).

Posteriormente, o Comitê Alemão do Concreto Armado recomendou o uso da
fração miúda dos agregados de concreto reciclados misturados com agregados
naturais para a produção de concretos, limitando a resistência mecânica do concreto
até 35 MPa (GRUBL; RUHL, 1998)

3.2.2 Normas técnicas

Foram detectadas normas técnicas para o uso de agregados de RCD
reciclados em concreto em países como Dinamarca, Holanda (HENDRIKS, 2000;
HENDRIKS; JANSSEN, 2001), Alemanha (DIN, 2002), na Inglaterra (REID, 2003)
e no Brasil (ABNT, 2004). A Tabela 3.4 resume os requisitos de algumas dessas
normas.

40

Tabela 3.4 Requisitos de algumas normas técnicas para uso dos agregados de RCD reciclados
em concretos (HENDRIKS, 2000; DIN, 2002; MULLER, 2004; ABNT, 2004).

Exigências Holanda Alemanha Brasil
(NEN 5905) (DIN 4226-100) (NBR 15.116)
Natureza do
CO MI CO RED AL MI CO MI
agregado
LA LA Atender requisitos
Aplicação Atender requisitos específicos
< 40 < 50 específicos
Fases1 3 (% massa)
> 90 > 50 > 90 > 70 < 20 > 902 < 90
CO+RO
> 80
Fases (% massa)
> 80
TCEC
< 10 < 30
Fases (% massa) < 10 < 50 < 10 > 10
<5 < 20
BSC
Fases (% massa)
<2 <3 <5
CEP,AR,CC
< 20
Fases (% massa)
<1 <1 <1
Betume < 1,0 < 1,0
<3 <3
Fases (% massa) (% vol) (% vol)
< 0,2 < 0,5 < 0,5 < 1,0
V, GE, P, ME, MA
Sulfatos
< 1,0 < 0,8 - < 1,04
(% em massa)
Cloretos
< 0,043 < 0,15 < 1,05
(% em massa)
MEA 6 (kg/m³) > nd nd 2.000 2.000 1.800 1.500 nd nd
6 7 (G7 ) 12 (G)
ABS (%) < nd nd 10 15 20 -
12 (M) 17 (M)
3 (A > 4 mm)
Fração < # 75 µm 10 (G) 10 (G)
4 (A 0-4 mm) DIN 4226-1
(% em massa) 15 (M) 20 (M)
10 (A 0-1 mm)
PL < 40 Pré-saturação dos
(NEN 5935) agregados
Outros
Carbonatos < 40 Resistência de
(NEN 5922) 10-15 MPa8
1
Legenda da composição das fases: CI –cimentícia; RO – rocha; CO – concreto; TCEC – tijolos cerâmicos e
cimentícios pouco porosos; BSC – blocos sílico-calcáreos; CEP – cerâmica porosa; AR – argamassa; CC –
concreto celular; V – vidro; GE - gesso; P- plástico; ME - metal; MA- madeira.
2
Na especificação brasileira, não se diferencia fase concreto e argamassa. As duas são consideradas como
cimentícias.
3
Método da catação aplicado somente na fração graúda tanto no Brasil como na Alemanha. Na norma DIN,
admite-se que dentro de um mesmo lote a composição da fração graúda é igual a da fração miúda.
4
A norma brasileira mede sulfatos solúveis em água enquanto que a norma alemã mede sulfatos solúveis em
ácido.
5
A norma brasileira mede cloretos solúveis em água enquanto que a norma alemã mede cloretos solúveis em
ácido.
6
.MEA significa massa específica aparente e ABS significa absorção de água. Na especificação alemã, a absorção
de água é determinada após saturação de 10 minutos em vez de 24 horas da norma brasileira.
7
.G significa fração graúda e M significa fração miúda dos agregados de RCD reciclados.
8
.A norma brasileira não exige teste de reatividade álcali-sílica por considerar que concretos com resistência
mecânica de até 15 MPa são suficientemente porosos para acomodar, caso presente, os produtos expansivos
dentro da matriz cimentícia. Ela não faz menção aos outros aspectos de durabilidade dos concretos, admitindo
que os componentes à base de cimento devem atender aos critérios de desempenho da cada aplicação específica.

A norma brasileira é mais conservadora e só recomenda o emprego dos
agregados de RCD reciclados em concretos com resistência mecânica de até 15 MPa.

41

As demais normas admitem o uso em concretos com resistência acima de 25 MPa.
Diferentemente das demais normas, a norma holandesa especifica valores de abrasão
independente da aplicação requerida. O uso da fração miúda dos agregados de RCD
reciclados está previsto na Holanda, na Alemanha e no Brasil.

Todas as normas analisadas exigem a classificação da fração mineral do RCD
em resíduos de concreto, de alvenaria ou mistos, além de controlar os teores das
fases presentes na fração graúda dos agregados de RCD reciclados. A especificação
alemã é a única que separa a fase cerâmica em duas classes diferentes: porosa e não
porosa. Já a norma brasileira não separa concreto e argamassa em duas fases pela
dificuldade de distinção pela visão através da catação, sendo uma única fase chamada
cimentícia.

A norma brasileira adotou teores máximos admissíveis de sulfatos e cloretos
semelhantes às normas internacionais. No entanto o método brasileiro determina essa
fração solúvel em água, enquanto que o método alemão analisa essa fração em meio
ácido. Ela não controla a reatividade potencial álcali- sílica para concretos com
resistência mecânica de até 15 MPa, por considerá- los suficientemente porosos para
acomodar os produtos expansivos dentro da matriz cimentícia, sem fissurar ou afetar
as propriedades mecânicas.

Diferentemente das especificações estrangeiras, a norma brasileira é menos
restritiva quanto ao teor de finos presentes nos agregados de RCD reciclados, por
considerar interessante na fabricação de determinados produtos cimentícios pré-
fabricados que geralmente empregam a fração fina dos resíduos de pedreiras. Isso
está alinhado com as práticas correntes no mercado e as revisões de normas para
agregados naturais. Entretanto, para limitar o teor de argilominerais presentes nos
solos que eventualmente se misturam no processo de reciclagem, os torrões de
argilas presentes nesses agregados estão limitados em 2% em massa.

Quanto às propriedades físicas dos agregados, a especificação alemã limita os
valores de massa específica aparente bem como os valores de absorção de água. Já na
especificação brasileira, como as propriedades massa específica aparente e absorção

42

de água são variáveis dependentes, conforme ilustrado na Figura 3.13, selecionou-se
a propriedade na qual o método de caracterização era mais simples.

50

Absorção de água- 24 h (%)
40 ceramica
rochas
30 cimenticias

y = 7028,4e -3,27x
20 2
R = 0,95

10

0
1,0 1,5 2,0 2,5 3,0
Massa específica aparente (kg/dm³)

Figura 3.13 Correlação entre as propriedades massa específica aparente e absorção de água
para as fases dos agregados graúdos de RCD reciclados obtidos na usina de reciclagem de Santo
André – São Paulo (dados de ANGULO, 2000).

3.2.3 Dificuldades na aplicação das normas técnicas em usinas de reciclagem

A classificação da fração mineral do RCD conforme as no rmas técnicas não é
algo simples, pois pode resultar em agregados reciclados com propriedades físicas
variáveis.

Na Espanha, um estudo analisou os agregados graúdos obtidos a partir de 15
diferentes lotes de resíduos de concreto (ALAEJOS; SÁNCHEZ, 2004). A
resistência à compressão de corpos-de-prova extraídos desses lotes variou de 10,2 a
53,3 MPa. Além disso, os teores de outras fases presentes nesses agregados
reciclados variaram de 0,4 a 17 % da massa. Isso demonstra que essa classificação é
imprecisa, resultando em agregados com absorção de água entre 4,9 e 9,7% e massa
específica aparente entre 2,09 a 2,40 kg/dm³.

Na Alemanha, MÜLLER (2003) investigou a composição e propriedades
físicas dos agregados reciclados obtidos da triagem dos resíduos de alvenaria em dez
usinas de reciclagem diferentes. A Tabela 3.5 mostra que os teores de concreto
variaram de 0 a 60% acompanhado de uma variação nos teores de argamassa de

43

cerâmica porosa de 0 a 50% nos agregados de alvenaria reciclados, resultando numa
variação nos valores de massa específica aparente de 1,88 a 2,22 kg/dm³.

Tabela 3.5 Variabilidade na composição de fases e nas propriedades físicas dos agregados de
RCD reciclados obtidos a partir dos resíduos de alvenaria (dados de MULLER, 2003).

Fases da composição (%)
MEA
V+ G+ P+ (kg/dm³)
CO+R TCEC BSC CEP+AR+CC
ME+MA
Máximo 60 80 10 50 nd 2,22
Mínimo 0 35 0 0 nd 1,49
Média 25 45 5 22 0,83 1,88
MEA significa massa específica aparente.
CO + R – fase concreto + rocha.
TCEC – fase tijolos cerâmicos e cimentícios pouco porosos.
BSC – bloco sílico-calcáreo.
CEP+AR+CC – cerâmica porosa, argamassa e concreto celular.

No Brasil, não se realiza esse tipo de classificação da fração mineral do RCD,
encontrando-se tipicamente um resíduo misto de concreto de alvenaria. A Figura
3.14 mostra a variabilidade da composição das fases e das propriedades físicas dos
agregados graúdos de RCD reciclados obtidos de uma usina piloto de reciclagem na
cidade de Santo André, estado de São Paulo, conforme dados de ANGULO (2000).
ANGULO e JOHN (2002b) confrontaram os resultados dessa caracterização com as
recomendações japonesa e holandesa disponíveis na Tabela 3.3, com exceção da
recomendação da RILEM que prevê o uso de líquidos densos para cortes em valores
específicos de densidade.

Nenhum dos lotes de agregados graúdos de RCD reciclados atendeu aos
valores das propriedades especificadas para uso em concretos com resistência
superior a 25 MPa, principalmente em função da presença de argamassas, cerâmicas
e materiais não minerais. Aproximadamente 50% dos lotes de agregados analisados
poderiam, no entanto, ser utilizados em concretos sem função estrutural (inferior a 25
MPa).

44

120 concreto + argamassa 13

Absorção de água (%)
rochas naturais
100
cerâmicas
11

80
9
Teor (%)

60
7
40

5
20

0 3
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Caçambas Caçambas

(a) (b)

2,6
Massa específica seca (kg/dm³)

2,4

2,2

2,0

1,8
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Caçambas

(c)

Figura 3.14 Variabilidade dos agregados graúdos de RCD misto reciclados em função de
caçambas processadas. Ponto: dentro de uma mesma caçamba e Linha – entre as caçambas. (a)
fases da composição (catação), (b) absorção de água e (c) massa específica aparente (ANGULO
et al., 2003c; JOHN; ANGULO, 2003).

Assim, conclui-se que as classificações do RCD mineral como resíduos de
concreto, de alvenaria ou mistos não garantem agregados reciclados com composição
e propriedades físicas constantes, o que dificulta sua inserção no mercado de
agregados.

Por outro lado, a catação que é o método visual de controle de fases dos
agregados graúdos de RCD reciclados utilizados nas normas técnicas, é trabalhosa,
demorada (ANGULO, 2000), subjetiva (HENDRIKS, 2000; SANT’AGOSTINO;

45

KAHN, 1997), e sujeita a erro por desatenção ou fadiga, apesar de sua simplicidade.
Além disso, na realidade nacional, as fases presentes nos agregados graúdos de RCD
reciclados apresentam significativa variação nos valores de absorção de água
conforme a Figura 3.15 (ANGULO et al., 2003c; JOHN; ANGULO, 2003).

100%
100%
90%
80%
80%
Frequência

relativo

Freqüência
70%
acumulado relativo
60%
60% acumulado
50%
40%
40%
30%
20%
20%
10%
0%
5.11 - 6.21- 7.31- 8.41- 9.51- 10.61- 0%
6.21 7.31 8.41 9.51 10.61 11.71 7,5- 10,9- 14,4- 17,7- 21,1- 24,5-
10,9 14,3 17,7 21,1 24,5 27,9
Classes de absorção de água
(% m/m)
(% m/m)

(a) (b)
100%
90%
80%
relativo
Freqüência

70%
60% acumulado
50%
40%
30%
20%
10%
0%
0.61- 1.01- 1.41- 1-81- 2.21- 2.61-
1.01 1.41 1.81 2.21 2.61 3.01

(% m/m)

(c)

Figura 3.15 Variabilidade da absorção de água, freqüência relativa, das fases identificadas a
partir do método de catação: a) cimentícias, b) cerâmica vermelha e c) rochas em agregados
graúdos de RCD reciclados nacionais (ANGULO et al., 2003c; JOHN; ANGULO, 2003).

A porosidade, que é uma propriedade que está intimamente relacionada com
as propriedades físicas dos agregados, pode ser um critério mais interessante, por
influenciar a resistência mecânica e durabilidade dos concretos (CALLISTER, 2000;
MEHTA; MONTEIRO, 1994; LIMBACHIA et al, 2000; WIRQUIN et al, 2000).

46

Isso é adotado na especificação da RILEM que controla os teores de massa abaixo de
uma densidade determinada pela separação por líquidos densos.


As usinas nacionais de reciclagem da fração mineral do RCD como
agregados são compostas basicamente por operações de cominuição e de separação
por tamanho. A catação manual pode resultar em agregados graúdos de RCD
reciclados com teores de materiais não- minerais de até 3,5% da massa. Elas são
diferentes das usinas estrangeiras no arranjo das operações unitárias e no emprego de
operações de concentração da fração mais leve presente nos agregados de RCD
reciclados, inclusive via úmida, como os jigues.

A classificação da fração mineral do RCD proposta pelas normas técnicas
resulta em agregados reciclados com composição e propriedades físicas variáveis.
Além disso, na realidade nacional, as fases classificadas visualmente pela catação
nos agregados de RCD reciclados também apresentam propriedades físicas variáveis.

A separação por densidade pode ser um critério mais interessante por se
relacionar com as propriedades físicas dos agregados de RCD reciclados, sua
porosidade, e resistência mecânica e durabilidade dos concretos. Além disso, existem
equipamentos industriais que podem realizar esse tipo de separação.

47

4 CARACTERIZAÇÃO QUÍMICA E
MINERALÓGICA DOS AGREGADOS DE
RCD RECICLADOS

Uma caracterização detalhada que considere a identificação da natureza
química e mineralógica de um resíduo é fundamental para se definir uma reciclagem
eficiente do ponto de vista técnico, econô mico e ambiental (JOHN et al., 2003;
JOHN; ANGULO, 2003).

A quantificação visual das fases presentes nos agregados de RCD reciclados
fornece pouca informação sobre a sua composição química e mineralógica. Além
disso, não se conhece em detalhe como os grupos de materiais presentes nestes
agregados estão associados. Pode-se supor que a dureza dos materiais irá certamente
alterar a distribuição das espécies químicas e fases minerais ou cristalinas ao longo
das frações granulométricas.

Assim, o objetivo deste capítulo é analisar a composição química e
mineralógica nas diferentes frações granulométricas de amostras representativas de
agregados, provenientes de duas usinas de reciclagem da fração mineral do RCD do
Estado de São Paulo.

4.1 Programa experimental, materiais e métodos

4.1.1 Coleta de amostras representativas

Foram coletadas amostras representativas de agregados de duas usinas de
reciclagem da fração mineral do RCD: a) uma localizada em Itaquera (Região
Metropolitana de São Paulo), com cominuição por britador de impacto (capacidade
de 100 t/h); e b) outra localizada em Vinhedo, com cominuição por britador de
mandíbulas (capacidade de 8 t/h). Ambas estão situadas no Estado de São Paulo,
sendo que as informações detalhadas das mesmas estão disponíveis no Apêndice A.

48

Essas usinas distinguem dois tipos de produtos segundo prática corrente no
Brasil: a) Cinza – produto com predominância visual de materiais à base de cimento
e b) Vermelho – produto com predominância visual de materiais cerâmicos
(vermelha ou branca), solos e outros, o que definiu a coleta de três tipos de agregados
de RCD reciclados: IT C (Itaquera Cinza), IT V (Itaquera Vermelho) e VI V
(Vinhedo Vermelho).

A massa representativa de cada tipo de agregado (1 cinza e 2 vermelhos) foi
definida a partir da teoria de Pierre Gy (PITARD, 1993; GOES et al., 1998), com
amostragem mínima de aproximadamente 1.630 kg, considerando as premissas
apresentadas no Apêndice A. A cada dia de produção, foram coletadas na saída do
transportador de correia (antes do peneiramento) 4 latas de 18L, uma no início dos
trabalhos, outra no final e duas em momentos intermediários, igualmente espaçados
no tempo. Tipicamente, este procedimento resultou na coleta de 1 lata a cada hora de
operação, uma vez que as instalações operam aproximadamente 4 horas por dia. Este
método de amostragem é conhecido como sistemático com incrementos coletados em
intervalos regulares (LUZ et al., 1998).

Ao final de cada dia de produção, o responsável pela coleta distribuía as latas
coletadas, de maneira uniforme e ininterrupta ao longo de uma pilha alongada com
seção triangular, em camadas sucessivas e em direções alternadas conforme
procedimento exposto na Figura 4.1.

homogeneização

Figura 4.1 Procedimento de formação da pilha alongada.

Ao final de 20 dias de produção, a massa de agregados coletada de cada pilha
foi de aproximadamente 1,8 t13 . Durante esse período, foi estimada uma produção de
8.000 t em Itaquera e de 1.040 t em Vinhedo (Apêndice A). Assim, a massa de

13
1440 dm³ de cada tipo de RCD mineral e com massa unitária estimada de 1,3 kg/dm³ (ZORDAN,
1997).

49

agregados representou aproximadamente 0,02% (kg/kg) do total produzido em
Itaquera e 0,18% (m/m) em Vinhedo.

Ao final da execução de cada pilha, as extremidades desta foram retomadas e
redistribuídas seguindo o mesmo procedimento de formação da pilha. Em seguida,
quatro alíquotas de aproximadamente 65 kg (260 kg no total) foram retiradas e
armazenadas em laboratório (Figura 4.2). Estas alíquotas representavam em torno de
14% (kg/kg) do produto amostrado em cada pilha.

(a) (b)

Figura 4.2 Recorte e redistribuição das extremidades da pilha alongada (a) e retirada das
alíquotas (b).

A seguir, as alíquotas de cada tipo de agregado foram novamente
homogeneizadas em laboratório, através de pilha alongada, seguindo o mesmo
procedimento, e a quarta parte (em volume) foi encaminhada para os ensaios de
caracterização (Figura 4.3).

(a) (b)

Figura 4.3 Pilha alongada do VI V (a). A alíquota foi retirada dentre os pontos marcados pelos
separadores (b).

50

4.1.2 Análise granulométrica dos agregados e britagem

As amostras representativas de agregados de RCD reciclados foram
classificadas em diversas frações granulométricas de acordo com a norma NBR
7.217 (ABNT, 1987b). As frações maiores que a peneira de abertura de malha de
25,4 mm são atualmente pouco utilizadas como agregados graúdos para concretos.
Assim, neste estudo, todo o material retido em peneira de 25,4 mm de abertura foi
reprocessado em britador de mandíbula de laboratório (marca FURLAN, modelo BM
2010, 7,5CV/380 rpm) até 100% passante em 25,4 mm. Para isso, fixou-se a abertura
da mandíbula do britador em 25,4 mm inclusive com o objetivo de se reduzir a
geração de finos (partículas menores que 75 µm).

As frações granulométricas menores que 25,4 mm foram denominadas Tal
Qual (TQ), já as frações granulométricas maiores que 25,4, após a etapa de
rebritagem a 25,4 mm, foram denominadas Britadas (B).

As frações granulométricas TQ e B foram classificadas em peneiras com
aberturas de malha (em mm): 19,1; 12,7; 9,5; 4,8; 2,4; 1,2; 0,6; 0,3 e 0,15. Desta
forma, foram obtidas as frações (em mm): -25,4+19,1; -19,1+12,7; -12,7+9,5; –
9,5+4,8; -4,8+2,4; -2,4+1,2; -1,2+0,6; -0,6+0,3; -0,3+0,15; -0,15. Nos intervalos, “-“
significa passante enquanto que “+” significa retida.

Alíquota representativa Legendas:
65 kg (IV, IC e VV)
Amostras

Peneiramento
Operação de
preparação
- 25,4 mm + 25,4 mm

Britagem
Frações
granulométricas (TQ) - 25,4 mm

Peneiramento

Frações
granulométricas (B)

Figura 4.4 Formação das frações granulométricas TQ e B.

51

Os agregados provenientes de Itaquera (IT C e IT V) foram peneirados a seco
e os agregados provenientes de Vinhedo (VI V) peneirados a úmido com o objetivo
de se reduzir o teor de finos (partículas menores que 0,075 mm) aderidos nas frações
granulométricas, que era elevado nessa amostra. O peneiramento a seco foi realizado
em peneirador marca Produtest num conjunto de três peneiras quadradas em cada
etapa, de dimensões 50 x 50 x 10 cm, com tela em aço inox, e aberturas de malha
(em mm) de 25,4; 19,1; 12,7; 9,5; 4,8; 2,4; 1,2 e 0,6. A seguir, a fração passante em
peneira de abertura de malha 0,6 mm foi amostrada com tomada de uma alíquota de
2,0 kg através de pilha alongada para continuidade do peneiramento em peneiras
circulares de 20 cm de diâmetro. Já o peneiramento a úmido foi realizado nas
mesmas peneiras quadradas de dimensões 50 x 50 x 10 cm incluindo as peneiras 0,3
e 0,15 mm com água abundante e com saída de água num fundo de peneira adaptado
para recuperar e recircular a água conforme a Figura 4.5.

(a) (b)

Figura 4.5 Peneiramento a úmido: (a) fundo adaptado e (b) recuperação da água no balde para
recirculação.

4.1.3 Preparação das amostras para análises químicas e mineralógicas

As frações granulométricas TQ e B foram amostradas através de amostrador
Jones em alíquotas que representavam aproximadamente 1/8 da massa total. Essas
alíquotas foram cominuídas abaixo de 1 mm através de britador de rolos, marca
Eberle modelo S90L4 (Figura 4.6), em preparação para as análises químicas,
mineralógicas e termogravimétricas.

52

Figura 4.6 Britador de rolos, marca Eberle, modelo S90L4.

As frações assim obtidas foram reamostradas e pulverizadas em moinhos de
discos oscilantes de ferro-cromo, Herzog HSM 250P, apresentado na Figura 4.7 até
redução do tamanho das partículas menores que 20 µm para a análise quantitativa
por fluorescência de raios X, por ataque ácido e por termogravimetria.

Figura 4.7 Moinho de discos oscilantes, Herzog HSM 250P.

As alíquotas remanescentes foram pulverizadas em moinho planetário,
recipiente com cargas de bolas de ferro-cormo, até redução do tamanho das
partículas abaixo de 37 µm para a análise por difração de raios X através do método
do pó (SANTOS, 1975).

4.1.4 Análise química por FRX

A técnica de caracterização da composição química por FRX foi escolhida
pela rapidez, baixo custo e facilidade de execução se comparada com os métodos
tradicionais de análise química por via úmida. Como as espécies químicas podem

53

variar em função do tamanho das partículas, optou-se, preliminarmente, por não
juntar as frações granulométricas TQ (superiores a 25,4 mm) e B (inferiores a 25,4
mm).

Foram assim analisadas 20 frações granulométricas (TQ e B) para cada tipo e
natureza de agregado de RCD reciclado (IT C, IT V e VI V), num total de 60
análises. Análises quantitativas pela técnica de fluorescência de raios X foram
realizadas a partir de amostras fundidas na proporção amostra:fundente (Spectromelt
A10-marca Merck), em massa, de 1:7, em cadinhos e moldes de platina:ouro,
utilizando máquina de fusão “Claisse” na temperatura da ordem de 1.100 ºC. As
pastilhas fundidas foram lidas diretamente no espectrômetro MagixPro, marca
PANalytical, utilizando curvas de calibração com suporte de amostras de referência
internacionais existentes no Laboratório de Caracterização Tecnológica, do
Departamento de Engenharia de Minas e de Petróleo da Escola Politécnica da
Universidade de São Paulo. Desta forma, os teores dos onze óxidos de maior
abundância foram determinados: SiO 2 , Fe2 O3 , Al2 O3 , CaO, MgO, Na2 O, K2 O, MnO,
TiO 2 , P2 O5 e SO3 . Paralelamente, as perdas ao fogo foram determinadas em alíquotas
de 1g na temperatura de 1.100º C em forno mufla, marca Vulcan, modelo NDI3-550,
pelo período de 1 hora (RATTI, 1994).

4.1.5 Seleção das frações granulométricas para as demais análises

Observou-se que a composição química variou tipicamente em três intervalos
granulométricos: fração graúda ( 25,4+4,8 mm), fração miúda ( 2,4+0,15 mm) e
- -
fração fina ( 0,15 mm). Para reduzir o número de análises, foram selecionadas
-
frações granulométricas TQ e B de IT C, IT V e VI V desses intervalos, conforme a
Tabela 4.1 para as análises mineralógicas, análises químicas por ataque ácido e
termogravimetria.

Tabela 4.1 Frações granulométricas TQ e B de IT C, IT V e VI V selecionadas.

Fração IT C IT V VI V
granulométrica (mm)
Graúda -9,5+4,8 -25,4+19,1 -19,1+12,7
Miúda -0,6+0,3 -1,2+0,6 -2,4+1,2
Fina -0,15 -0,15 -0,15

54

As alíquotas pulverizadas TQ e B foram homogeneizadas por pilhas
alongadas e compostas, respectivamente, por ponderação de massa, com massas
finais de aproximadamente 100 g para os diversos ensaios consecutivos e suas
repetições.

4.1.6 Análise mineralógica por DRX

A análise mineralógica foi realizada nas frações granulométricas selecionadas
por difração de raios X, por meio do método do pó (10 g das alíquotas) em
difratômetro MPD 1880, marca Philips, com tubo de cobre (CuK α) e foco largo em
condições de 40 kV e 50 mA. A faixa angular de operação foi de 2,5 a 80º 2θ, com
passo 2θ de 0,02º, e o tempo de 1 segundo por passo.

As fases cristalinas foram identificadas através do programa X’Pert
Highscore da Philips, utilizando o banco de dados PDF-2 do “International Centre
for Diffraction Data” (ICDD) com base de dados atualizada até 1996.

4.1.7 Termogravimetria - antes e após o ataque com HCl 33%

O objetivo da termogravimetria foi identificar a contribuição dos
aglomerantes e dos argilominerais na perda ao fogo, nas frações granulométricas
selecionadas, antes e, no resíduo insolúvel, após o ataque com HCl 33%, realizado
para estimar o teor de aglomerantes. Ela foi determinada nas alíquotas pulverizadas
de aproximadamente 1.000 mg, sem repetições, empregando equipamento marca
NETSZCH, modelo TG 209-C, com taxa de aquecimento de 10º C/min, até a
temperatura de 1.000 ºC, exposta à temperatura ambiente, e fluxo de gás nitrogênio
de 30 ml/min.

4.1.8 Estimativa dos teores de aglomerantes

Foi desenvolvido um método na pesquisa para estimar os teores dos
aglomerantes nas frações granulométricas selecionadas, através do ataque em
solução de HCl 33%, obtidos pela média de duas determinações em alíquotas
pulverizadas de aproximadamente 2,5g. Esse ataque é eficiente para separar os
argilominerais (GRIM, 1953), quartzo e feldspatos, insolúveis, dos aglomerantes,
solúveis (QUARCIONI, 1998). O resíduo deste ataque foi seco a 100ºC para não

55

incluir a água de constituição dos argilominerais por meio da calcinação do resíduo a
1.000ºC. O teor de aglomerantes foi determinado a partir da equação 4.1.

A(%) = 1 − RI100º C (%) (eq. 4.1).

em que:

A – é o teor estimado, expresso em %, dos aglomerantes; e
RI100ºC – é o resíduo insolúvel do ataque por solução de HCl seco a 100ºC, expresso
em %, em relação à massa da alíquota inicial.
Esse método é válido quando agregados ou rochas solúveis em ácido não
estão presentes nesses agregados, como, por exemplo, os de origem calcária. Caso
presentes, esses teores não devem ser superiores a 1/3 dos teores dos aglomerantes
por apresentar erros relativos de determinação superiores a 33%.

Na presença de teores acima de 10%, o erro relativo da determinação pode
alcançar 50 %.

4.1.9 Estimativa dos teores de argilominerais

A água de constituição dos argilominerais foi expressa, em porcentagem, a
partir da equação 4.2.

H 2OAR (%) = ∆massa150−1000ºC (%) (eq. 4.2)

em que:

H2 OAR – é o teor, expresso em %, da água de constituição dos argilominerais.
? massa150-1.000ºC – é a perda de massa, expressa em %, entre 150 ºC e 1.000ºC,
determinada pela análise termogravimétrica no resíduo insolúvel do ataque com HCl,
seco a 100 ºC.

Como a água de constituição dos argilominerais é parte constituinte da
estrutura cristalina das fases minerais, os teores dos tipos de argilominerais
identificados pela DRX foram estimados a partir de uma relação constante entre a

56

água de constituição dos argilominerais e o resíduo da perda ao fogo, conforme a
equação 4.3 (SANTOS, 1975),

H 2OAR
AR = (eq. 4.3)
K

em que:
H2 OAR – é o teor, expresso em %, da água de constituição dos argilominerais.
K é uma constante estequiométrica de valor 0,14 para caulinita, 0,04 para muscovita
(SANTOS, 1975; KLEIN; HURLBURT, 1993), 0,05-0,08 para a flogopita e 0,08-
0,09 para ilita (BETEJTIN, 1970). Foi adotada a mediana de 0,09 para a mistura de
desses argilominerais.
O complemento da soma dos teores dos aglomerantes e dos argilominerais é
atribuído às rochas (quartzo, feldspatos) e cerâmica.

O Apêndice B apresenta o fluxograma com os procedimentos empregados
para a determinação dos aglomerantes e dos argilominerais presentes nos agregados
de RCD reciclados.

4.1.10 Análise estatística

A normalidade dos resultados foi verificada pelo método de Anderson-
Darling. A distribuição dos resultados foi analisada a partir do gráfico de boxes,
sendo a análise de variância empregada para identificar a diferença estatística
significativa entre as médias das distribuições. Quando necessária, a comparação
múltipla de médias foi aplicada para identificar quais entre as distribuições que
apresentavam essa diferença pelo método de Fisher (MONTGOMERY, 1997).

4.2 Distribuição granulométrica

A Figura 4.8 mostra as distribuições passantes acumuladas dos agregados de
RCD reciclados de IT V, IT C e VI V. Os agregados de RCD reciclados de Itaquera
(IT C e IT V) apresentam maior quantidade de massa na fração miúda (menor que
4,8 mm) que o de Vinhedo (VI V).

57

100

Distribuição passante acumulada (%)
IT V
80 IT C
VI V

60

40

20

0
0,01 0,1 1 10 100
Diâmetro de Partículas (mm)

Figura 4.8 Distribuições passantes acumuladas dos agregados de RCD reciclados de IT V, IT C
e VI V.

As frações granulométricas maiores que 25,4 mm representam
aproximadamente 20% da massa para os agregados de RCD reciclados de Itaquera
(IT C e IT V) e 45% da massa para os agregados de RCD reciclados de Vinhedo (VI
V). Elas foram, portanto, reprocessadas. A fração miúda (menor que 4,8 mm)
representa em torno de 40% da massa dos agregados de RCD reciclados. Embora
essa fração não seja comumente utilizada em concretos, dada a magnitude,
considera-se que o seu uso é fundamental para a viabilidade técnica das usinas de
reciclagem da fração mineral do RCD.

A Figura 4.9 mostra as distribuições passantes acumuladas da fração graúda
dos agregados de RCD reciclados de IT V, IT C e VI V após a cominuição abaixo de
25,4 mm. As distribuições granulométricas do tipo B são distintas das do tipo TQ.
Quando ponderadas com TQ, elas se ajustam melhor aos limites da ABNT. Houve
pouca influência do tipo de britador ou estágio s de cominuição na distribuição
granulométrica dos agregados miúdos de RCD reciclados.

58

100 100

Frequência acumulada abaixo (%) 80 IT V TQ 80 IT C TQ
IT V B
IT C B
60 limite ABNT-B1 60 limite ABNT-B1

40 40

20 20

0 0
1 10 100 1 10 100
Diâmetro de Partículas (mm) Diâmetro de Partículas (mm)

(a) IT V (b) IT C

100

limite ABNT-B1
80
VI V TQ

VI V B
60

40

20

0
1 10 100
Diâmetro de Partículas (mm)

(c) VI V

Figura 4.9 Distribuições passantes acumuladas dos agregados graúdos TQ e B de IT V (a), IT C
(b) e VI V (c) após a britagem e especificação de produto brita 1 da ABNT.

4.3 Resultados da análise química por FRX

4.3.1 Itaquera vermelho

A Tabela 4.2 e a Tabela 4.3 apresentam os teores (% em massa) dos óxidos e
perda ao fogo obtidos na análise química das frações granulométricas TQ e B,
respectivamente, do agregado de RCD reciclado de IT V.

59

Tabela 4.2 Teores (% em massa) dos óxidos e perda ao fogo obtidos na análise química das
frações granulométricas TQ do agregado de RCD reciclado de IT V.
Fração Massa Teores dos óxidos (% em massa)
(mm) (%) SiO2 Al 2 O3 CaO Fe2 O3 MgO Na2 O K2 O TiO2 P2 O5 SO3 PF Total
-25,4+19,1 6,8 68,4 11,2 5,8 3,3 0,9 1,7 3,2 0,4 <0,1 0,2 4,9 100,0
-19,1+12,7 9,1 68,7 11,0 5,7 3,2 1,1 1,8 3,0 0,4 0,1 0,3 3,6 99,0
-12,7+9,5 5,7 66,3 10,5 6,9 3,4 1,3 1,4 2,7 0,4 0,1 0,2 6,3 99,4
-9,5+4,8 11,6 65,5 9,7 8,2 3,4 1,0 0,9 2,8 0,5 0,1 0,2 7,3 99,7
-4,8+2,4 9,8 67,6 8,5 9,3 2,5 1,4 0,9 2,5 0,3 <0,1 <0,1 7,5 100,7
-2,4+1,2 8,4 68,6 8,8 6,4 3,2 0,8 0,5 2,2 0,5 <0,1 0,3 8,0 99,3
-1,2+0,6 9,4 71,7 7,7 5,0 2,7 0,8 0,3 1,6 0,4 <0,1 0,2 7,5 97,8
-0,6+0,3 7,8 71,8 7,6 4,9 2,9 0,7 0,2 1,5 0,4 <0,1 <0,1 7,7 97,8
-0,3+0,15 6,0 65,8 9,8 6,2 3,3 1,0 0,3 1,7 0,7 <0,1 0,1 9,3 98,3
-0,15 4,4 48,6 13,5 10,2 4,4 1,7 0,5 1,8 0,8 0,1 <0,1 19,1 100,8
MP 66,9 9,3 7,3 3,2 1,1 0,9 2,4 0,5 0,1 0,2 7,7 -
Max 71,8 13,5 10,2 4,4 1,7 1,9 3,2 0,8 0,2 0,3 19,1 -
Min 48,6 7,6 4,9 2,5 0,8 0,2 1,5 0,3 0,0 0,0 3,6 -
MP significa média ponderada pela massa.
Nos cálculos, os valores (< 0,10) foram considerados como zero.

frações granulométricas B do agregado de RCD reciclado de IT V.

-25,4+19,1 - - - - - - - - - - - - -
-19,1+12,7 3,4 68,5 8,1 8,6 3,5 1,4 0,8 2,3 0,4 <0,1 0,3 7,0 100,9
-12,7+9,5 6,0 64,3 9,6 9,4 3,2 1,9 1,3 2,5 0,4 0,1 0,3 7,7 100,9
-9,5+4,8 5,4 65,7 8,3 9,9 3,0 1,4 0,9 2,5 0,4 0,1 0,3 8,0 100,5
-4,8+2,4 2,0 63,7 9,7 7,1 3,4 1,0 0,8 2,5 0,5 <0,1 0,4 9,2 98,3
-2,4+1,2 1,2 69,1 7,5 8,9 2,7 1,2 0,7 2,3 0,3 <0,1 0,1 7,5 100,3
-1,2+0,6 0,9 71,1 6,0 8,4 3,1 1,2 0,5 1,8 0,2 <0,1 <0,1 7,8 100,2
-0,6+0,3 0,8 70,1 5,3 8,5 3,8 1,3 0,3 1,7 0,3 <0,1 <0,1 9,0 100,4
-0,3+0,15 0,6 65,2 6,6 11,3 3,1 1,7 0,5 1,9 0,4 <0,1 <0,1 10,2 101,0
-0,15 0,6 46,0 8,8 17,5 3,4 2,3 0,6 2,1 0,5 0,2 <0,1 19,6 101,0
MP 65,6 8,5 9,3 3,2 1,5 0,9 2,4 0,4 0,1 0,3 8,3 -
Max 71,1 9,7 17,5 3,8 2,3 1,3 2,5 0,5 0,2 0,4 19,6 -
Min 46,0 5,3 7,1 2,7 1,0 0,3 1,7 0,2 0,0 0,0 7,0 -
MP significa média ponderada pela massa.
Após rebritagem, não foi detectada massa na fração granulométrica –25,4+19,1 mm.

Os teores médios ponderados dos óxidos principais (SiO 2 , Al2 O3 , CaO) e da
perda ao fogo das frações TQ e B do agregado de RCD reciclado de IT V são
semelhantes. Os teores dos álcalis totais bem como o teor de Fe2 O3 são superiores a
1,0% e devem ser investigados quanto à solubilidade para melhor avaliar o emprego
desse material como agregado (QUARCIONI et al., 2003) porque existe risco de
reatividade álcali-sílica. O comportamento desses teores na granulometria é
semelhante, como apresentado na Figura 4.10, apesar dos teores de CaO nas frações

60

abaixo de 2,4 mm do tipo TQ serem inferiores aos das respectivas frações do tipo B,
enquanto que os teores de Al2 O3 são superiores. Existe uma redução significativa nos
teores de SiO 2 e aumento significativo na perda ao fogo, em alguns casos,
acompanhados pelos teores de Al2 O3 e de CaO, nas frações abaixo de 0,15 mm.

90 20
TQ TQ
Teores SiO2 (%)

80

Teores Al2 O3 (%)
B 16
B

70 12

60 8

50 4

40 0
-9,5+4,8

-4,8+2,4

-2,4+1,2

-1,2+0,6

-0,6+0,3

-0,15

-0,15
-19,1+12,7

-12,7+9,5

-19,1+12,7

-12,7+9,5

-9,5+4,8

-4,8+2,4

-2,4+1,2

-1,2+0,6

-0,6+0,3
-0,3+0,15

-0,3+0,15
Fração granulométrica (mm) Fração granulométrica (mm)

(a) (b)
20 20
Perda ao fogo - 1050ºC (%)

TQ TQ
16 16
Teores CaO (%)

B B

12 12

8 8

4 4

0 0
-19,1+12,7

-12,7+9,5

-19,1+12,7
-9,5+4,8

-4,8+2,4

-2,4+1,2

-1,2+0,6

-0,6+0,3

-0,3+0,15

-12,7+9,5
-0,15

-9,5+4,8

-4,8+2,4

-2,4+1,2

-1,2+0,6

-0,6+0,3

-0,3+0,15

-0,15


(c) (d)

Figura 4.10 Teores dos óxidos SiO2 (a), Al 2 O3 (b), CaO (c) e perda ao fogo (d) na análise química
das frações granulométricas TQ e B do agregado de RCD reciclado de IT V.

4.3.2 Itaquera cinza

A Tabela 4.4 e Tabela 4.5 apresentam os teores (% em massa) dos óxidos e
respectivamente, do agregado de RCD reciclado de IT C.

61

frações granulométricas TQ do agregado de RCD reciclado de IT C.

-25,4+19,1 8,59 63,9 9,2 9,7 3,4 1,5 1,4 2,3 0,6 0,2 0,1 7,6 100,0
-19,1+12,7 12,99 64,8 9,1 9,6 3,4 1,5 1,5 2,3 0,6 0,2 0,3 6,5 99,7
-12,7+9,5 7,48 68,8 8,7 7,7 2,5 1,0 1,6 2,7 0,3 <0,1 0,2 7,8 101,3
-9,5+4,8 12,45 66,0 9,5 8,6 2,7 1,3 1,4 2,6 0,4 0,1 0,2 8,2 101,1
-4,8+2,4 8,41 66,4 8,8 8,6 2,6 1,1 1,2 2,6 0,4 0,1 0,2 9,0 101,1
-2,4+1,2 6,97 67,5 8,3 8,2 2,4 1,0 1,0 2,5 0,3 <0,1 0,2 8,4 99,8
-1,2+0,6 6,62 71,2 7,2 7,3 2,2 0,9 0,6 2,1 0,3 <0,1 0,3 6,9 99,0
-0,6+0,3 5,81 75,6 5,8 5,9 2,0 0,7 0,4 1,6 0,3 <0,1 0,1 7,9 100,4
-0,3+0,15 4,47 68,3 7,4 7,7 2,6 1,0 0,4 1,7 0,5 <0,1 <0,1 10,1 99,6
-0,15 3,77 47,8 11,1 13,5 3,6 1,8 0,5 1,8 0,7 0,2 0,3 20,0 101,1
MP 66,5 8,6 8,7 2,8 1,2 1,1 2,3 0,4 0,1 0,2 8,4 -
Max 75,6 11,1 13,5 3,6 1,8 1,6 2,7 0,7 0,2 0,3 20,0 -
Min 47,8 5,8 5,9 2,00 0,7 0,4 1,6 0,3 0,0 0,0 6,5 -
MP significa media ponderada pela massa.

Tabela 4.5 Teores (% em massa) dos óxidos e perda ao fogo na análise química das frações
granulométricas B do agregado de RCD reciclado de IT C.

-25,4+19,1 7,26 66,6 9,3 8,5 2,8 1,2 1,5 2,9 0,4 0,1 0,1 6,7 100,1
-19,1+12,7 8,80 66,7 8,6 8,6 2,9 1,3 1,3 2,4 0,5 0,1 0,2 8,1 100,8
-12,7+9,5 1,77 64,1 7,5 11,2 3,0 1,8 0,9 2,1 0,5 0,1 0,2 9,8 101,2
-9,5+4,8 1,52 66,6 7,6 9,5 2,7 1,3 0,9 2,4 0,4 0,1 0,3 8,4 100,2
-4,8+2,4 0,83 67,5 7,2 9,9 2,2 1,4 0,8 2,1 0,4 <0,1 0,6 9,2 101,3
-2,4+1,2 0,54 69,6 6,5 8,5 2,4 1,2 0,7 1,9 0,4 <0,1 0,2 8,5 99,9
-1,2+0,6 0,47 75,7 5,0 6,9 1,9 0,8 0,4 1,6 0,2 <0,1 <0,1 6,8 99,5
-0,6+0,3 0,43 76,6 4,5 6,8 2,0 0,7 0,3 1,5 0,2 <0,1 <0,1 6,7 99,4
-0,3+0,15 0,37 70,3 5,4 9,2 2,4 1,0 0,4 1,6 0,4 <0,1 0,1 9,1 100,0
-0,15 0,46 49,8 8,4 17,5 3,0 2,0 0,6 1,9 0,5 0,2 0,5 16,1 100,5
MP 66,6 8,4 9,0 2,8 1,3 1,2 2,4 0,4 0,1 0,2 8,0
Max 76,6 9,3 17,5 3,0 2,0 1,5 2,9 0,5 0,2 0,6 16,1
Min 49,8 4,5 6,8 1,9 0,7 0,3 1,5 0,2 0,0 0,0 6,7

Da mesma forma, os óxidos principais das frações granulométricas TQ e B do
agregado de RCD reciclado de IT C são SiO 2 , Al2 O3 e CaO com valores
significativos de perda ao fogo. A fração solúvel dos álcalis totais e do óxido Fe2 O3
precisa ser analisada para se discutir o emprego como agregados. Os teores de SiO 2
das frações TQ e B do agregado reciclado de IT C são muito semelhantes, pois
variaram de 47,8 a 75,6%, e de 49,8 a 76,6%, respectivamente. O mesmo ocorre para
os teores de perda ao fogo das frações TQ e B que variaram de 6,5 a 20,0%, e 6,7 a

62

16,1%, respectivamente. O comportamento desses teores na granulometria é
semelhante, como apresentado na Figura 4.11, apesar dos teores de Al2 O3 nas frações
do tipo TQ serem discretamente superiores aos das respectivas frações do tipo B,
enquanto que os teores de CaO nas frações abaixo de 12,7 mm serem ligeiramente
inferiores. Existe uma redução significativa nos teores de SiO 2 e aumento
significativo na perda ao fogo acompanhado pelos teores de CaO nas frações abaixo
de 0,15 mm.

90 20
TQ TQ

Teores Al 2O3 (%)
Teores SiO2 (%)

80 16
B B

70 12

60 8

50 4

40 0

-12,7+9,5

-9,5+4,8

-4,8+2,4

-2,4+1,2

-1,2+0,6

-0,6+0,3

-0,3+0,15
-25,4+19,1

-19,1+12,7

-0,15
-0,15
-25,4+19,1

-19,1+12,7

-12,7+9,5

-9,5+4,8

-4,8+2,4

-2,4+1,2

-1,2+0,6

-0,6+0,3

-0,3+0,15


(a) (b)
20
20
TQ

TQ
16
16 B
Teores CaO (%)

B
12
12

8
8

4
4

0 0
-9,5+4,8

-4,8+2,4

-2,4+1,2

-1,2+0,6

-0,6+0,3

-0,15
-25,4+19,1

-19,1+12,7

-12,7+9,5

-0,3+0,15
-25,4+19,1

-19,1+12,7

-12,7+9,5

-9,5+4,8

-4,8+2,4

-2,4+1,2

-1,2+0,6

-0,6+0,3

-0,3+0,15

-0,15


(c) (d)
das frações granulométricas TQ e B do agregado de RCD reciclado de IT C.
4.3.3 Vinhedo vermelho

A Tabela 4.6 e Tabela 4.7 apresentam os teores (% em massa) dos óxidos e
respectivamente, do agregado de RCD reciclado de VI V.

63

Tabela 4.6 Teores (% em massa) dos óxidos e perda ao fogo na análise química das frações
granulométricas TQ do agregado de RCD reciclado de VI V.

-25,4+19,1 7,02 71,8 9,7 6,8 1,9 0,8 0,4 1,5 0,5 <0,1 0,3 6,7 100,5
-19,1+12,7 8,15 71,1 10,2 5,1 3,1 0,9 0,7 1,9 0,5 <0,1 0,2 6,9 100,6
-12,7+9,5 3,29 69,5 10,2 6,1 3,0 1,0 0,8 2,0 0,6 <0,1 1,1 7,5 101,7
-9,5+4,8 4,96 69,4 11,2 5,5 3,0 1,1 1,4 2,2 0,5 <0,1 0,3 6,1 100,8
-4,8+2,4 3,46 69,0 10,4 5,9 3,4 1,1 0,8 1,9 0,5 <0,1 0,3 6,3 99,8
-2,4+1,2 3,56 78,4 7,2 3,4 2,5 0,6 0,5 1,5 0,4 <0,1 0,1 4,7 99,4
-1,2+0,6 4,45 85,1 4,7 2,1 2,1 0,4 0,2 1,1 0,2 <0,1 <0,1 3,1 98,9
-0,6+0,3 4,34 85,1 4,3 1,9 2,1 0,3 0,1 1,0 0,2 <0,1 <0,1 3,7 98,9
-0,3+0,15 5,65 82,1 5,5 2,6 2,3 0,5 0,2 1,2 0,4 <0,1 0,1 4,1 99,0
-0,15 9,36 51,8 18,0 6,9 5,2 1,3 0,3 2,0 0,9 0,2 0,4 14,0 100,9
MP 69,5 10,1 6,0 3,2 1,1 0,7 2,0 0,5 <0,1 0,3 6,8
Max 85,1 18,0 6,9 5,2 1,3 1,4 2,2 0,9 0,2 1,1 14,0
Min 51,8 4,3 1,9 1,9 0,3 0,1 1,0 0,2 0,0 0,0 3,1

Tabela 4.7 Teores (% em massa) dos óxidos das análises químicas das frações granulométricas B
do agregado de RCD reciclado de VI V.

-25,4+19,1 8,97 61,7 10,1 10,9 3,5 1,9 1,4 2,6 0,4 0,1 0,4 7,4 100,5
-19,1+12,7 19,12 68,7 11,7 5,3 3,6 1,2 0,8 2,5 0,6 <0,1 0,2 5,2 99,8
-12,7+9,5 4,44 69,4 7,7 7,9 2,5 1,2 1,0 2,6 0,3 <0,1 0,3 7,4 100,4
-9,5+4,8 4,41 65,5 10,4 8,3 3,3 1,5 0,9 2,3 0,5 0,1 0,3 7,5 100,7
-4,8+2,4 2,24 67,5 9,9 6,6 3,3 1,3 0,7 2,1 0,5 <0,1 0,3 6,3 98,5
-2,4+1,2 1,34 72,7 8,2 5,9 2,8 0,9 0,5 1,9 0,4 <0,1 0,2 6,0 99,6
-1,2+0,6 1,13 78,2 6,0 4,3 2,2 0,6 0,4 1,5 0,3 <0,1 0,2 4,5 98,2
-0,6+0,3 1,11 80,9 5,8 4,3 2,1 0,6 0,3 1,5 0,3 <0,1 0,1 4,3 100,3
-0,3+0,15 1,07 77,4 5,9 5,0 2,3 0,7 0,3 1,4 0,5 <0,1 0,1 5,2 98,8
-0,15 1,93 53,9 13,1 12,2 3,7 1,7 0,5 2,1 0,7 0,1 0,4 13,2 101,6
MP 67,2 10,3 7,2 3,3 1,3 0,9 2,4 0,5 <0,1 0,3 6,4
Max 80,9 13,1 12,2 3,7 1,9 1,4 2,6 0,7 0,1 0,4 13,2
Min 53,9 5,8 4,3 2,1 0,6 0,3 1,4 0,3 0,0 0,1 4,3

Como para os outros tipos de agregados (IT C e IT V), os óxidos principais
das frações granulométricas TQ e B do agregado de RCD reciclado de VI V são
SiO 2 , Al2 O3 e CaO com valores significativos de perda ao fogo, sendo necessária a
investigação da fração solúvel dos álcalis totais e do óxido Fe2 O3 para se discutir o
emprego como agregados. São semelhantes os teores médios ponderados de SiO 2 ,
CaO e de Al2 O3 das frações TQ e B, inclusive a perda ao fogo. O comportamento

64

desses teores na granulometria é semelhante, como apresentado na Figura 4.12.
Existe uma redução significativa nos teores de SiO 2 e aumento significativo na perda
ao fogo acompanhado pelos teores de Al2 O3 nas frações abaixo de 0,15 mm. Além
disso, os teores de SiO 2 nas frações abaixo de 12,7 mm do tipo TQ são ligeiramente
superiores aos das respectivas frações do tipo B, assim como os teores de CaO são
inferiores.

90 20
TQ TQ
Teores SiO2 (%)

Teores Al2O 3 (%)
80 16
B B

70 12

60 8

50 4

40 0
-25,4+19,1

-19,1+12,7

-12,7+9,5

-25,4+19,1

-19,1+12,7
-9,5+4,8

-4,8+2,4

-2,4+1,2

-1,2+0,6

-0,6+0,3

-0,3+0,15

-12,7+9,5
-0,15

-9,5+4,8

-4,8+2,4

-2,4+1,2

-1,2+0,6

-0,6+0,3

-0,3+0,15

-0,15

(a) (b)
20 20

TQ TQ
16 16
Teores CaO (%)

B B

12 12

8 8

4 4

0 0
-25,4+19,1

-19,1+12,7

-12,7+9,5

-25,4+19,1

-19,1+12,7
-9,5+4,8

-4,8+2,4

-2,4+1,2

-1,2+0,6

-0,6+0,3

-0,3+0,15

-12,7+9,5

-9,5+4,8

-4,8+2,4

-2,4+1,2

-0,3+0,15
-0,15

-1,2+0,6

-0,6+0,3

-0,15


(c) (d)

das frações granulométricas TQ e B do agregado de RCD reciclado de VI V.

4.3.4 Influência da origem, classificação e granulometria dos agregados de RCD
reciclados

Como não existe diferença expressiva nos resultados da análise química entre
as frações granulométricas TQ e B, eles foram ponderados pela massa, por fração
granulométrica, como um único resultado.

65

Para os três tipos agregados de RCD reciclados, os teores de sulfato total nos
agregados de RCD reciclados foram baixos (inferiores a 1% em massa), assim como
a presença do gesso, não sendo possível analisar esse tipo de influência. Já os teores
de álcalis totais (Na2 O e K2 O) e Fe2 O3 foram considerados elevados. No entanto os
resultados do Apêndice C dos íons solúveis (Na, K, Ca, Mg, Cl- e SO4 2-), em mg/g de
amostra, nas frações selecionadas, foram baixos e não apresentam qualquer risco no
uso como agregados, não sendo relevante analisar essa influência.

A Figura 4.13 mostra os teores ponderados de SiO 2 , Al2 O3 , CaO e perda ao
fogo das frações granulométricas dos agregados de RCD reciclados de IT C, IT V e
VI V.

Para os três tipos de agregados de RCD reciclados, os teores de SiO 2 , Al2 O3 ,
CaO e perda ao fogo variaram de 45 a 85%, de 4 a 16%, de 2 a 14%, e de 4 a 20%,
respectivamente. O comportamento das curvas é semelhante para os três tipos de
agregados de RCD reciclados, especialmente para os agregados de IT C e IT V,
sendo pouco influenciados pela classificação cinza e vermelho. Os teores de SiO 2 nas
frações abaixo de 2,4 mm do agregado de VI V são superiores aos das frações
respectivas dos agregados de IT C e IT V, assim como os teores de CaO e da perda
ao fogo nas frações abaixo de 12,7 mm são inferiores, sendo o comportamento da
curva mais influenciado pela origem.

Isso pode ser comprovado por uma análise estatística. Os teores ponderados
de SiO 2 , Al2 O3 , CaO e da perda ao fogo das frações granulométricas, quando
agrupados em função dos tipos de agregados de RCD reciclados (IT C, IT V e VI V),
seguem uma distribuição normal, conforme os resultados apresentados no Apêndice
D. O teste de análise de variância e comparação múltipla de médias permite concluir
que houve diferença estatística significativa na média dos teores dos óxidos de SiO 2 e
CaO e da perda ao fogo do agregado de VI V em relação aos demais tipos de
agregados.

Apesar disso, a maior diferença ainda foi atribuída à composição química da
fração fina (passante em 0,15 mm).

66

90 20
85 18 IT C
16 IT V

Teores de Al2 O3 (%)
80
Teores de SiO2 (%)

75 14 VI V
70 12
65 10
60 8
IT C
55 6
IT V
50 4
VI V
45 2
40 0
-9,5+4,8

-4,8+2,4

-2,4+1,2

-1,2+0,6

-0,6+0,3
-25,4+19,1

-19,1+12,7

-25,4+19,1

-19,1+12,7
-12,7+9,5

-12,7+9,5

-9,5+4,8

-4,8+2,4

-2,4+1,2

-1,2+0,6

-0,6+0,3
-0,3+0,15

-0,3+0,15
-0,15

-0,15
Intervalo granulométrico (mm) Intervalo granulométrico (mm)

(a) (b)
20
20
18 18 IT C
IT C
Teores de CaO (%)

16 IT V
Perda ao fogo (%)

16 IT V
14 VI V
14 VI V
12 12
10 10
8 8
6 6
4 4
2 2
0 0
-0,3+0,15

-0,15
-9,5+4,8

-4,8+2,4

-2,4+1,2

-1,2+0,6

-0,6+0,3
-12,7+9,5
-25,4+19,1

-19,1+12,7

-0,15
-25,4+19,1

-19,1+12,7

-0,3+0,15
-9,5+4,8

-4,8+2,4

-2,4+1,2

-1,2+0,6

-0,6+0,3
-12,7+9,5


(c) (d)

Figura 4.13 Teores ponderados de SiO2 (a), Al 2 O3 (b), CaO (c) e perda ao fogo nas frações
granulométricas dos agregados de RCD reciclados de IT C, IT V e VI V.

4.3.5 Interpretação dos resultados

A origem das espécies químicas SiO 2 , Al2 O3 e Fe2 O3 dos agregados de RCD
reciclados está associada aos diversos tipos de silicatos, provenientes das partículas
mistas de pasta de cimento endurecida e de agregados naturais, de rochas naturais, de
cerâmica vermelha ou de cerâmica branca.

Embora existam algumas fábricas de argamassa industrializada atuantes nas
regiões da cidade de São Paulo e de Vinhedo que utilizam agregados de rocha

67

calcária, os agregados de rochas ígneas, tais como basalto, granito, ou metamórficas,
como gnaisses, são utilizados, quase na totalidade do mercado. Neste caso, a origem
do óxido de cálcio está associada ao aglomerante (pasta endurecida de cimento e cal)
presente em componentes construtivos. Tal situação não será válida para regiões que
utilizam agregados de rocha calcária, pois as composições químicas serão
significativamente diferentes.

Para interpretação da perda ao fogo, podem-se assumir as seguintes hipóteses:
a) não existe água de constituição na cerâmica vermelha ou branca queimada acima
de 500ºC, b) o teor de CO2 proveniente de rochas carbonáticas é desprezível, c) a
água de constituição em rochas naturais é desprezível.

Conseqüentemente, os teores de perda ao fogo estarão associados a: a)
liberação da água de constituição e gás carbônico dos silicatos de cálcio hidratado,
cal hidratada ou carbonatos, e b) liberação de água dos argilominerais provenientes
dos solos, cerâmicas queimadas abaixo de 500º C, e rochas naturais como granitos e
feldspatos (KLEIN; HURBURT, 1937).

Como os teores de Al2 O3 são tão elevados quanto os teores de CaO, pode-se
concluir que, de fato, nem toda a alumina presente é proveniente da pasta de cimento
endurecida que é, na ordem, de até 10% do teor de CaO 14 , contendo desde um
cimento Portland sem adição até um composto com 30% de escória. Desta forma,
eles são originários da cerâmica e das rocha s naturais.

A Figura 4.14 mostra a correlação entre os teores de perda ao fogo e os teores
de CaO. O valor do coeficiente de correlação é baixo porque a perda ao fogo não
depende somente da perda de água e do CO2 do aglomerante (pasta de cimento ou cal
endurecida, gesso ou outros), mas também da argila. O coeficiente de correlação
aumenta quando os teores de perda ao fogo estão correlacionados com a soma dos
teores de CaO e Al2 O3 . Pode-se concluir que as fases minerais hidratadas da Al2 O3
que contribuem na perda ao fogo estão associadas à presença de argilominerais

14
Calculado a partir de análise química de um cimento portland comum e composto com 30% de
escória (dados extraídos de JOHN, 1995).

68

provenientes de cerâmica vermelha queimada abaixo de 500ºC ou de solo misturado,
em menores quantidades, nesses agregados.

24 20
Perda ao fogo (%)

0,13x VI V
y = 2,89e

Perda ao fogo (%)
18 2
R = 0,67 15 IT V
IT C

12 10

VI V 0,05x
y = 2,28e
6 IT V 5 2
R = 0,86
IT C

0 0
0 4 8 12 16 10 20 30 40 50
Teor CaO (%) Teor CaO+Al2O3 (%)

(a) (b)

Figura 4.14 Correlação entre os teores de perda ao fogo e os teores de CaO (a), e entre os teores
de perda ao fogo e a soma dos teores de CaO e Al 2 O3 (b) para as frações granulométricas dos
agregados de RCD reciclados de IT C, IT V e VI V.

Como os teores de CaO não ultrapassam 20% em massa e a relação CaO/SiO 2
varia entre 2,5 e 3,0 para os cimentos Portland com adição de até 30% de escória
(JOHN, 1995), admite-se um teor de SiO 2 máximo de 8% que é originado do
aglomerante, e, assim, pode-se concluir que a maior parte dos silicatos presentes é
proveniente de rochas naturais, da cerâmica vermelha ou cerâmica branca. Para
efeito de simplificação, nessa análise, foi desprezado o teor de SiO 2 proveniente da
cal.

A Figura 4.15 mostra que é possível estabelecer uma correlação linear inversa
entre a soma dos óxidos de SiO 2 , Al2 O3 e Fe2 O3 , que representa principalmente os
silicatos das rochas naturais e das cerâmicas, e a soma dos teores de CaO e de perda
ao fogo, que representa indiretamente os aglomerantes e argilominerais.

69

40 16
Perda ao fogo + CaO (%)
y = -0,96x + 92,22 y = -0,39x + 38,35
30 2 12 2
R = 0,97 R = 0,89

Teor CaO (%)
20 8

VI V
VI V
10 4 IT V
IT V
IT C
IT C

0 0
60 70 80 90 100 50 60 70 80 90 100
Teor SiO2 + Al2O3+ Fe2O3 (%) Teor SiO2+Al 2O3+Fe2O3 (%)

(a) (b)

Figura 4.15 Correlação entre a soma dos teores de SiO2 , Al 2 O3 e Fe 2 O3 e a soma dos teores de
CaO e de perda ao fogo (a) e entre a soma dos teores de SiO2 , Al 2 O3 e Fe 2 O3 e os teores de CaO
(b) para as frações granulométricas dos agregados de RCD reciclados de IT C, IT V e VI V.

É também possível estabelecer uma correlação linear inversa entre a soma
dos óxidos de SiO 2 , Al2 O3 e Fe2 O3, que representa principalmente os silicatos das
rochas naturais e das cerâmicas, e os teores de CaO, que representam indiretamente
os aglomerantes hidratados ou carbonatados.

A Figura 4.16 mostra a relação entre os teores de CaO e SiO 2 para as frações
granulométricas de IT C, IT V e VI V. Essa relação pode variar em função da
classificação dos agregados de RCD reciclados. O agregado IT C é mais rico em
CaO que os agregados IT V e VI V. Os teores de CaO que representam indiretamente
os aglomerantes variam nos agregados de RCD reciclados.

70

20

VI V
IT V
15

Teor CaO (%)
IT C
y = -0,29x + 27,80
2
R = 0,99

10

5
y = -0,23x + 22,30
2
R = 0,78
0
40 60 80 100
Teor SiO2 (%)

Figura 4.16 Correlação entre os teores de SiO2 e CaO para as frações granulométricas dos
agregados de RCD reciclados de ITC, IT V e VI V.

4.4 Análise mineralógica por DRX

A Figura 4.17 mostra os difratogramas das frações granulométricas
selecionadas dos agregados de RCD reciclados de IT V, IT C e VI V com a
identificação das fases minerais ou cristalinas nos três picos 2? de maior intensidade.

A técnica de difração de raios X somente identifica, de forma efetiva, fases
cristalinas com concentração, em geral, acima de 5%. Embora não detectadas na
maior parte dos difratogramas, as fases cristalinas do C-S-H (silicato de cálcio
hidratado) e CH (hidróxido de cálcio) estão presentes. Elas podem ser detectadas
pela termogravimetria uma vez que a perda de água destas fases cristalinas com a
temperatura é um evento térmico endotérmico com pico de temperatura característico
(RAMACHANDRAN; PHIL, 1969).

As fases cristalinas pertencem aos três grupos de materiais: a) tectosilicatos
provenientes de rochas naturais, b) carbonatos e fases de aglomerantes hidratados, e
c) filossilicatos (ilita, flogopita, muscovita, merlionita e caulinita) provenientes de
argilominerais. A presença de cerâmica branca ou de adições do cimento, tais como
cinza volante, é baixa, visto que não foi identificada mulita nas difrações.

71

Si, Fl IT V – 0,15 mm
Mu,Fl Si,Mi C,Mi Si,Fl,Mu
Mi
Al Ca C
Ca Mu Al Ca Al Fl C
Si, Fl
C,Mi
Si,Mi Mi IT V – 25,4+19,1 mm
Fl Al Al Si,Fl
Al C C
Fl
Si, Il
IT V – 1,2+0,6 mm
C,Mi
Si,Mi Mi Si
Il Al C
Ca Il Ca C

Si
C,Mi IT C – 0,15 mm
Si,Mi
E Mi
Me Al,E Si C
Me E Al Al,Me C

Si,Fl
Si,Mi C,Mi IT C – 9,5+4,8 mm
Mi C
Fl Al Al Si,Fl
Al C
Si,Il,Gi
C,Mi
Si,Mi,Gi IT C – 0,6+0,3 mm
Mi Si C
Il Al Al
Gi Il Al C

Si

C,Mi VI V – 0,15 mm
Si,Mi Mi Si,Mu
Mu Ca Mu Ca Al Ca C
C
Si
C,Mi VI V –19,1+12,7 mm
Si,Mi Mi Si,Mu
Mu Ca Al Al C C
Mu Al Ca
Si
C,Mi VI V –2,4+1,2 mm
Si,Mi Si,Mu
Mi C
Mu Al C

Figura 4.17 Difratogramas das frações granulométricas selecionadas dos agregados de RCD
reciclados de IT V, IT C e VI V com identificação das fases minerais ou cristalinas. Legenda:
Mu- muscovita; Fl – flogopita; Il – ilita; E – etringita; Me – merlionita; Ca- caulinita; Si – sílica;
Mi – microclínio; Al –albita; C – calcita; Gi - gismondina.

72

A presença de argilominerais foi confirmada pelos picos principais situados
entre 5 e 15º 2? (SANTOS, 1975) nas frações granulométricas graúdas (até 4,8 mm),
miúdas (entre 4,8 e 0,15 mm) e finas (passante em 0,15 mm) dos diferentes tipos de
agregados de RCD reciclados: IT C, IT V e VI V. Pela análise dos difratogramas,
pode-se concluir que: a) existem distintas variedades de argilominerais na fração
fina, “- 0,15 mm”, tais como muscovita, flogopita, caulinita, merlionita, b) essas
variedades mudam em função da origem e da classificação mineral dos agregados de
RCD reciclados, uma vez que a merlionita e flogopita só foram encontradas nos
agregados de Itaquera, e a muscovita e caulinita não foram encontradas nos
agregados do tipo cinza.

A intensidade nos picos dos tectosilicatos (quartzo e feldspatos) é mais
expressiva na fração miúda, “
-4,8+0,15 mm”, seguida da fração graúda, “
-25,4+4,8
mm” e da fração fina, “-0,15 mm”, respectivamente.

4.5 Termogravimetria – antes e após o ataque com HCl 33%

A Figura 4.18, Figura 4.19 e Figura 4.20 mostram as derivadas de perda de
massa das frações granulométricas selecionadas.

Os picos de pequena intensidade (em torno de 0,01%/min) identificados pelas
derivadas das curvas de perda de massa foram atribuídos a um erro na termobalança,
não sendo, portanto, considerados na análise.

A Tabela 4.8 resume os eventos térmicos esperados nos materiais de
construção civil, seus picos característicos de temperaturas e as suas relações com os
aglomerantes e os argilominerais a partir de análise dos dados disponíveis na
bibliografia.

Após o ataque com HCl, o aglomerante foi, em parte, removido, restando
rochas e argilominerais, pois a contribuição relativa à perda de água combinada do
C-S-H e da etringita, que desloca a temperatura de pico e perfil da derivada da curva
de perda de massa, não está mais presente. A amplitude do primeiro evento térmico
reduziu tipicamente para um evento associado à perda de água adsorvida. Esse tipo
de evento é característico na ilita, sendo dependente da área específica e

73

cristalinidade dos argilominerais (RAMACHANDRAN et al.; 2003). O mesmo
ocorreu para a muscovita. Não se pode afirmar, no entanto, que este evento é
exclusivamente relacionado à perda de água adsorvida dos argilominerais.

Após o primeiro evento térmico até 300ºC, existe uma sobreposição de
eventos associados à perda de água das fases hexagonais hidratadas do C3 A do
aglomerante e à perda de água da gibsita que desloca os picos de temperatura. Após
o ataque ácido, o evento associado às fases hexagonais hidratadas do C3 A do
aglomerante desaparece, mantendo-se apenas os eventos relativos à presença da
gibsita de argilominerais nas frações finas com pico de temperatura próximo a 270
ºC.

Entre 300 e 550ºC, três eventos térmicos são observados, de forma
sobreposta, antes do ataque ácido. O primeiro é relativo à presença de brucita e perda
de água das hidroxilas das espécies químicas Fe2 O3 e Al2 O3 da constituição dos
argilominerais. O segundo é relativo à perda de água da portlandita dos aglomerantes
e à perda de água das hidroxilas das espécies químicas Fe2 O3 e Al2 O3 da constituição
dos argilominerais, sendo a temperatura de pico influenciada pela cristalinidade e
tipo de argilomineral. Após o ataque com HCl, o primeiro evento que está
relacionado à presença do aglomerante desaparece, restando apenas o evento de
perda das hidroxilas da ilita próximo a 360ºC. A amplitude do segundo evento
diminui, uma vez que a portlandita do aglomerante, que apresenta evento térmico até
550ºC, em parte, é eliminada. Os eventos remanescentes estão tipicamente
associados à presença dos argilominerais (caulinita, ilita, flogopita e merlionita) com
pico próximo a 500 ºC.

A partir de 550ºC, após o ataque, todos os eventos associados à presença de
carboaluminatos e da calcita desaparecem, especialmente até 900 ºC. Os eventos de
500 a 700 ºC e de 850 a 1.000ºC se referem à presença de tipos específicos de
argilominerais como a muscovita e a flogopita. Eles influenciaram os eventos
térmicos e picos de temperatura encontrados após 900ºC antes do ataque.

74

DTG /(%/min)
Peak: 951.2 °C [2]
[6]
Peak: 81.2 °C Peak: 360.7 °C Peak: 473.5 °C [5]

0 [4]
[1]
[3]

Peak: 909.3 °C
-0.05
Peak: 831.0 °C Peak: 965.0 °C
Peak: 258.5 °C

-0.10 Peak: 381.0 °C
IT C -9,5+4,8 mm
Peak: 512.1 °C IT V -25,4+19,1 mm
Peak: 113.4 °C
VI V -19,1+12,7 mm
-0.15

Peak: 753.8 °C
-0.20
antes do ataque HCl
Peak: 672.2 °C
depois do ataque HCl

100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
Temperature /°C

Figura 4.18 Derivadas da curvas de perda de massa das frações granulométricas graúdas selecionadas, antes e após o ataque com HCl.

75

DTG /(%/min)
[5]
[4]
[3]
0 [2]
[1]

Peak: 497.0 °C
-0.05
Peak: 856.6 °C
IT C -0,6+0,3 mm
-0.10 Peak: 393.7 °C
IT V -1,2+0,6 mm
VI V-2,4+1,2 mm
-0.15 Peak: 275.1 °C Peak: 478.3 °C

Peak: 103.4 °C
-0.20
antes do ataque HCl Peak: 677.7 °C
depois do ataque HCl Peak: 770.6 °C
-0.25
100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
Temperature /°C

Figura 4.19 Derivadas da curvas de perda de massa das frações granulométricas miúdas selecionadas, antes e após o ataque com HCl.

76

DTG /(%/min)
Peak: 97.8 °C Peak: 277.8 °C Peak: 974.0 °C
Peak: 518.3 °C [4]
0 [6]
[3]
[1]
[5]
[2]

-0.050
-0.100
Peak: 858.3 °C
-0.150
-0.200 IT C -0,15mm
-0.250 IT V -0,15 mm
Peak: 408.9 °C
VI V -0,15 mm
-0.300
Peak: 507.8 °C
-0.350 Peak: 284.9 °C
antes do ataque HCl Peak: 772.4 °C
-0.400
Peak: 113.3 °C depois do ataque HCl Peak: 694.5 °C
-0.450
100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
Temperature /°C

Figura 4.20 Derivadas das curvas de perda de massa das frações granulométricas finas, antes e após o ataque com HCl.

77

Tabela 4.8 Eventos térmicos, picos característicos de temperaturas e suas relações com os
aglomerantes e os argilominerais.

Evento Pico Análise dos materiais isolados disponível na bibliografia
térmico caract.
(ºC) (ºC)
40-220 103-113 - Perda de água adsorvida, e combinada do C-S-H e da etringita (TAYLOR,
1990; RAMANCHANDRAN et al., 2003).
- Perda de água adsorvida dos argilominerais (SANTOS, 1975; GRIM, 1953).
220-300 258 - Perda de água das fases hexagonais hidratadas do C3A do aglomerante
275- (RAMANCHANDRAN et al., 2003), associada à primeira temperatura de
285 pico.
- Na presença de merlionita e flogopita, surge um evento térmico com pico de
temperatura em 270ºC relativo à presença de gibsita (SANTOS, 1975; GRIM,
Antes do ataque com HCl

1953) associada à segunda temperatura de pico.
340-400 381-409 - Perda das hidroxilas das espécies químicas Fe2O3 e Al2O3
(RAMACHANDRAN et al., 2003) proveniente de argilominerais sem
definição de pico característico de temperatura.
- Perda de água da brucita (RAMACHANDRAN; PHIL, 1969) dos
aglomerantes ou dos argilominerais que contêm Mg na sua composição com
pico de temperatura entre 340 e 390ºC..
400-550 478-512 - Perda de água da portlandita dos aglomerantes (RAMANCHANDRAN et
al., 2003) encoberta na presença de argilominerais (KOLIAS et al., 2005).
- Perda das hidroxilas das espécies químicas Fe2O3 e Al2O3
(RAMACHANDRAN et al., 2003) proveniente de argilominerais em
temperaturas próximas a 500ºC dependendo da cristalinidade
550-1000 672-694 - Perda do anidrido carbônico dos carboaluminatos e da calcita mal e bem
753-772 cristalizada até 900 ºC (DWECK et al., 2000; STEPKOWSKA et al., 2004;
831-858 RAMACHANDRAN; PHIL, 1969).
909 - Perda das hidroxilas da flogopita (RAMACHANDRAN et al., 2003).
965
40-150 80-98 - Perda de água adsorvida dos argilominerais (SANTOS, 1975; GRIM, 1953).
150-300 267-278 - Na presença de merlionita e flogopita, surge um evento térmico com pico de
temperatura em 270ºC relativo à presença de gibsita (SANTOS, 1975; GRIM,
Depois do ataque com HCl

1953).
300-500 361 - Perda das hidroxilas das espécies químicas Fe2O3 e Al2O3
470-518 (RAMACHANDRAN et al., 2003) proveniente de argilominerais.
- O primeiro pico se refere à perda de hidroxilas menos abrupta da ilita
(GRIM, 1953).
- O segundo pico se refere à perda de hidroxilas de constituição da caulinita,
ilita, flogopita e merlionita podendo atingir temperaturas superiores a 500ºC
dependendo da cristalinidade (SANTOS, 1975; GRIM, 1953; HORVÁTH et
al., 2003; COSTA et al., 2004)
500-700 - - Perda de hidroxilas da muscovita (RAMACHANDRAN et al., 2003).
850-1000 951-974 - Perda de hidroxilas da flogopita (RAMACHANDRAN et al., 2003).

O apêndice C apresenta as curvas de perdas de massa quantificadas em
diversas faixas de temperatura, antes e após o ataque com HCl, das frações
granulométricas selecionadas. A Tabela 4.9 resume esses resultados em algumas
faixas de temperaturas pré-definidas, para a quantificação da parcela hidratada e
carbonatada, em porcentagem, do aglomerante que foi perdida na solubilização pelo
ataque, bem como o teor de calcita proveniente de rochas calcárias.

78

Tabela 4.9 Perda de massa da análise termogravimétrica, em algumas faixas de temperaturas
pré-definidas, para quantificação da parcela percentual hidratada e carbonatada do
aglomerante, e o teor de calcita.

Frações 0-550 ºC (%) 550-750 ºC (%) > 750 ºC (%) Resultados (%)
granulométricas H2 O CO2
A D ∆1 A D ∆2 A D ∆3 C
(mm) agl. agl.
–25,4+19,1 (IT V) 2,97 0,71 2,26 2,20 0,11 2,09 0,76 0,06 0,70 52,0 48,0 1,6
–9,5+4,8 (IT C) 4,05 0,59 3,46 3,41 0,10 3,31 0,37 0,18 0,19 51,1 48,9 0,4
–19,1+12,7 (VI V) 3,61 1,47 2,14 2,61 0,23 2,38 0,35 0,05 0,30 47,3 52,7 0,7
Média 50,1 49,9 0,9
–1,2+0,6 (IT V) 4,12 1,64 2,48 2,26 0,17 2,09 1,56 0,28 1,28 54,3 45,7 2,9
–0,6+0,3 (IT C) 4,24 0,83 3,41 2,74 0,07 2,67 0,56 0,16 0,40 56,1 43,9 0,9
–2,4+1,2 (VI V) 3,25 1,25 2,00 2,12 0,15 1,97 0,25 0,14 0,11 50,4 49,6 0,2
Média 53,6 46,4 1,4
–0,15 (IT V) 10,05 4,03 6,02 5,04 0,50 4,54 2,22 0,67 1,55 57,0 43,0 3,5
–0,15 (IT C) 9,73 3,19 6,54 6,39 0,35 6,04 1,90 0,49 1,41 52,0 48,0 3,2
–0,15 (VI V) 9,09 6,31 2,78 4,45 0,81 3,64 1,10 0,48 0,62 43,3 56,7 1,4
Média 50,8 49,2 2,7
A – antes do ataque com HCl; D – depois do ataque com HCl
∆ – diferença na perda de massa, antes e depois do ataque com HCl; C- teor de calcita
∆1
H 2Oagl.(%) =
∆1 + ∆ 2
∆2
CO 2 .(%) =
∆1 + ∆2
∆3
C.(%) =
0, 44

A parcela hidratada ou carbonatada não variou significativamente entre as
frações granulométricas selecionadas, sendo aproximadamente 50% de cada parcela,
apesar do aumento de área de pasta de cimento ou de cal endurecida exposta nas
frações granulométricas miúdas e finas. A diferença da perda de massa acima de 750
ºC representa a fração de CO2 da calcita bem cristalizada proveniente de rochas
calcárias. Ela variou de 0,11% a 1,55%, permitindo estimar uma variação no teor de
calcita entre 0,25 e 3,52%.

A partir das análises termogravimétricas, pode-se concluir que, após o ataque
com HCl, todos os eventos térmicos e picos característicos referentes à presença dos
aglomerantes carbonatados, a partir de 550 ºC, desapareceram comprovando que a
solubilização foi eficiente. Assim, como a fração carbonatada dos aglomerantes foi
solubilizada, pode-se inferir, com segurança, que a fração hidratada dos aglomerantes
também foi solubilizada por se tratar de fase cristalina menos estável.

79

4.6 Estimativa dos teores de aglomerantes e de argilominerais

A Tabela 4.10 mostra a estimativa dos teores de aglomerantes e de
argilomineriais presentes nas frações granulométricas selecionadas nos agregados de
RCD reciclados de IT C, IT V e VI V.

Tabela 4.10 Estimativa dos grupos de materiais presentes nas frações granulométricas
selecionadas dos agregados de RCD reciclados de IT C, IT V e VI V.

RI100ºC H2 O(2) A AR RO+CE
Frações selecionadas
(%) (%) (%) (%) (%)
–25,4+19,1 (IT V) 81,3 0,5 18,7 5,6 75,7
Graúdas –9,5+4,8 (IT C) 75,4 0,7 24,6 7,8 67,6
–19,1+12,7 (VI V) 80,8 0,9 19,2 10,0 70,8
Média 20,8 7,8 71,4
–1,2+0,6 (IT V) 82,0 1,7 18,0 18,9 63,1
Miúdas –0,6+0,3 (IT C) 81,0 0,9 19,0 10,0 71,0
–2,4+1,2 (VI V) 83,9 0,8 16,1 8,9 75,0
Média 17,7 12,6 69,7
–0,15 (IT V) 61,0 4,2 39,0 46,7 14,3
Finas –0,15 (IT C) 56,8 3,1 43,0 34,4 22,6
–0,15 (VI V) 68,1 5,2 31,9 57,8 10,3
Média 38,0 46,3 15,7
RI100 ºC – resíduo insolúvel do ataque por solução de HCl, seco a 100ºC.
A – teor de aglomerantes.
H2 O(2) – teor de água de constituição dos argilominerais determinada pela perda de massa da
termogravimetria entre 150 a 1.000ºC no resíduo insolúvel após ataque com HCl.
AR=H2 O(2)/0,09
RO+CE – rochas e cerâmica.

Os teores de aglomerantes e de argilominerais variaram de 16,1 a 24,6%, e de
5,6 a 18,9%, respectivamente, nas frações granulométricas graúdas e miúdas. Já nas
frações granulométricas finas, os teores de aglomerantes e de argilominerais
variaram de 31,9 a 43,0%, e de 34,4 a 57,8%, respectivamente, sendo a média desses
teores superior à das frações graúdas e miúdas.

A determinação dos teores de argilominerais apresenta erros relativos
estimados na ordem de 40%, porque são adotados valores médios para as misturas de
caulinita com os demais tipos de argilominerais na análise estequiométrica. Apesar
disso, os teores de argilominerais das frações finas superam significativamente os
valores especificados para as recomendações de uso de agregados em concretos
(SMITH; COLLIS, 1993). Os teores de rochas e de cerâmica são inferiores a 25%.

80

As médias dos teores dos aglomerantes, dos argilominerais e da soma de
rochas e de cerâmica, nas frações finas, foram estatisticamente diferentes das médias
dos teores nas frações miúdas e graúdas, segundo o teste de análise de variância e de
comparação múltipla entre médias do Apêndice D.


As frações granulométricas acima de 25,4 mm representam mais de 20% da
massa dos agregados de RCD reciclados caracterizados. Neste caso, como a
composição química e mineralógica desta fração é muito semelhante à das frações
granulométricas menores que 25,4 mm, ela deve ser reprocessada e composta para
uso dos agregados de RCD reciclados em concretos, requerendo, portanto, mais de
um estágio de cominuição.

Embora a fração miúda dos agregados de RCD reciclados não seja
comumente utilizada em concretos, o seu emprego é fundamental para a viabilidade
técnica das usinas de reciclagem da fração mineral do RCD em função da sua
representatividade de massa (média aproximada de 50 %).

Os principais óxidos que compõem a fração mineral do RCD são SiO 2 ,
Al2 O3 , e CaO acompanhados de elevados teores de perda ao fogo. As fases minerais
identificadas pela DRX correspondem a distintas variedades de silicatos e carbonatos
(ULSEN et al., 2004).

É possível estabelecer uma correlação linear inversa entre a soma dos óxidos
SiO 2 , Al2 O3 e Fe2O3 que, essencialmente, representa os silicatos de rochas naturais e
cerâmicas presentes, e a soma dos teores de CaO e de perda ao fogo, que representa
indiretamente os aglomerantes e argilominerais.

A perda ao fogo não pode ser associada diretamente à perda de água
combinada e de CO2 dos aglomerantes (pasta de cimento ou cal endurecida,
principalmente). A parcela hidratada do aglomerante corresponde a 50%, sendo o
restante da parcela carbonatada. Fases hidratadas dos argilominerais provenientes de
cerâmica vermelha queimada abaixo de 500ºC, de solo misturado ou de rochas
naturais contribuem para a perda ao fogo. Estes argilominerais, tais como ilita,

81

muscovita, flogopita, merlionita e caulinita foram identificados por difração de raios-
X.

A composição química dos agregados de RCD reciclados varia em função da
origem da fração mineral do RCD (Itaquera ou Vinhedo) e nas frações finas, “-0,15
mm”, se comparada às demais frações granulométricas.

Os teores de sulfato total e solúvel bem como os teores de álcalis totais (Na2 O
e K2O) e solúveis foram baixos nas amostras estudadas e não são críticos para o uso
como agregados.

Os agregados de RCD reciclados podem ser classificados nos seguintes
grupos de materiais a partir da caracterização química e mineralógica:

a) RO+CE: silicatos provenientes de rochas naturais e da cerâmica.

b) A: aglomerantes provenientes de pasta endurecida de cimento ou
cal.

c) AR: argilominerais provenientes de solos, cerâmicas vermelhas mal
queimadas, abaixo de 500 ºC, ou rochas naturais.

As análises das derivadas das curvas de perda de massa da termogravimetria
permitiram concluir que os aglomerantes foram solubilizados de maneira satisfatória
no ataque com HCl 33%. O método proposto por QUARCIONI (1998) pode ser
utilizado para quantificar o teor de aglomerantes presentes nos agregados de RCD
reciclados, desde que o resíduo insolúvel seja seco a 100ºC, quando não existem
agregados e rochas calcárias no resíduo. Nesse estudo, o erro relativo associado à
presença de calcita foi na ordem de 10%.

A água de constituição dos argilominerais pode ser estimada a partir da perda
de massa do resíduo insolúvel deste ataque de 150 a 1.000ºC, inclusive o teor de
argilominerais, com erros relativos na ordem de 40%, caso uma constante
estequiométrica seja empregada.

82

Os teores de aglomerantes e argilominerais reduzem a qualidade dos
agregados de RCD reciclados no concreto (SANCHÉZ; ALAEJOS, 2004; SMITH;
COLLIS, 1993). Na fração graúda e miúda, os aglomerantes e argilominerais podem
representar até 36,9% da massa. As rochas e cerâmicas representam mais de 50% da
massa. Na fração fina, os aglomerantes e argilominerais são predominantes,
resultando um teor de rochas e de cerâmicas inferior a 22,6%.

O método proposto permite classificar os grupos de materiais presentes nos
agregados de RCD reciclados com base na natureza e interação físico-química com o
concreto, abandonando critérios subjetivos, como o de não considerar a existência de
argilominerais em uma partícula de cerâmica vermelha ou não considerar a
existência de rochas naturais em uma partícula cimentícia. Além disso, ele pode ser
empregado para caracterizar as frações miúdas e finas, inviável pelo método da
catação, baseado na análise visual das partículas.

83

5 SEPARAÇÃO DENSITÁRIA DOS
AGREGADOS GRAÚDOS DE RESÍDUOS
DE CONSTRUÇÃO E DEMOLIÇÃO
RECICLADOS

Os agregados graúdos de RCD reciclados são mais porosos que os agregados
naturais de rochas calcárias e ígneas (LIMBACHIYA et al., 2000) e esta porosidade
está associada à presença da pasta de cimento endurecida (BARRA, 1996; BUYLE-
BODIN; HADJIEVA-ZAHARIEVA, 2002; SÁNCHEZ; ALAEJOS, 2004), cerâmica
vermelha e branca (ANGULO, 2000). Ela influencia a resistência mecânica de
qualquer sólido (CALLISTER, 2000), inclusive de concretos (MEHTA;
MONTEIRO, 1994; KUMAR; BHATTACHARJEE, 2003). Por outro lado, as
propriedades físicas, absorção de água e massa específica aparente, das fases
(concreto, argamassa, cerâmica e rocha) dos agregados graúdos de RCD reciclados
que estão relacionadas com a porosidade (LARRAD, 1999; ASTM, 1993) são muito
variáveis. A separação por fases por meio da catação não é eficiente para controlar o
comportamento dos concretos produzidos.

Assim, a separação por líquidos densos pode ser interessante por separar os
agregados de RCD reciclados em função da massa específica aparente das partículas
que os constituem. Através da imersão em líquido de densidade intermediária é
possível separar as partículas mais leves das mais pesadas (JONES, 1987; BURT,
1984; SANT´AGOSTINO; KAHN, 1997; CAMPOS; LUZ, 1998).

Nessa operação de laboratório normalmente se utilizam soluções orgânicas
tais como tetracloreto de carbono-benzeno, bromorfórmio-álcool etílico,
tetrabrometano-benzeno, e soluções inorgânicas tais como cloreto de zinco-água e
sais de tungstênio-água (LST). As densidades, a depender do líquido empregado,
podem atingir até 4,3 g/cm³ (SANT´AGOSTINO; KAHN, 1997; CAMPOS; LUZ,
1998). Esta separação, quando realizada seqüencialmente, em densidades crescentes,

84

por fração granulométrica, e acompanhada do balanço de massa acumulado dos
produtos separados, permite avaliar a curva de separabilidade do material (KELLY;
SPOTTISWOOD, 1982; SANT´AGOSTINO; KAHN, 1997), bem como a liberação
entre os grupos de materiais presentes nos agregados graúdos de RCD reciclados
visto que podem estar associados em uma mesma partícula.

Neste capítulo, a separação densitária será restrita à fração graúda dos
agregados de RCD reciclados pela: a) dificuldade de caracterização das propriedades
físicas como massa específica aparente e absorção de água na fração miúda que exige
uma diferenciação precisa entre porosidade e área superficial, b) dificuldade de
quantificação das fases na fração miúda uma vez que o método da catação se torna
inviável, c) grande disponibilidade de dados experimentais de caracterização da
fração graúda na bibliografia.

Paralelamente, a metodologia de caracterização do capítulo 4, que considera
análises químicas, mineralógicas e termogravimétricas e quantifica o teor de
aglomerantes e de argilominerais presentes nos agregados de RCD reciclados, será
utilizada para caracterizar esses produtos das separações densitárias.

Os objetivos deste capítulo são:

a) avaliar a distribuição de massa de frações granulométricas dos agregados graúdos
de RCD reciclados em diferentes intervalos de densidade;

b) investigar a influência da densidade na composição de fases e de contaminantes
dessas frações, e suas propriedades físicas; e

c) investigar a influência da densidade na composição química e mineralógica dessas
frações bem como nos teores de aglomerantes e de argilominerais.


As frações granulométricas graúdas TQ e B dos diferentes tipos de agregados
de RCD reciclados do capítulo 4 foram reduzidas e compostas e submetidas à
separação por líquidos densos, gerando produtos com diferentes intervalos de

85

densidade. A seguir, alíquotas desses produtos foram separadas em fases por catação.
As propriedades físicas dessas fases e dos produtos, através das alíquotas
remanescentes, foram determinadas. Em seguida, a composição química dos
produtos foi determinada por FRX. Com base nesses resultados, foram selecionados
alguns produtos e submetidos à análise mineralógica, análise termogravimétrica
antes do ataque com HCl e após, no resíduo insolúvel, e determinação dos teores de
aglomerantes e argilominerais.

5.1.1 Preparação das frações granulométricas

A partir da separação granulométrica dos agregados e britagem apresentadas
no item 4.1.2 do capítulo 4, as frações granulométricas TQ e B graúdas foram
amostradas por amostrador Jones em alíquotas com massa variando de 1 a 3 kg, em
função do tamanho médio das partículas. Em seguida, cada fração granulométrica foi
composta resultando num total de 4 frações (em mm) para cada tipo de agregado (IT
C, IT V ou VI V): -25,4+19,1; -19,1+12,7; -12,7+9,5; e -9,5+4,8.

A Tabela 5.1 mostra a massa das 12 frações granulométricas compostas dos
agregados graúdos de RCD reciclados de IT C, IT V e VI V encaminhadas para as
separações minerais.

Tabela 5.1 Massas das frações granulométricas compostas dos agregados graúdos de RCD
reciclados de IT C, IT V e VI V encaminhadas para as separações minerais.

Frações granulométricas Massa (g)
(em mm) IT C IT V VI V
-25,4+19,1 3.293 3.262 4.642
-19,1+12,7 2.243 3.200 3.818
-12,7+9,5 1.881 1.508 3.276
-9,5+4,8 1.375 2.001 2.636

5.1.2 Separação por líquidos densos

A distribuição em massa das frações granulométricas de cada tipo de
agregado nos intervalos de densidade foi avaliada. O procedimento adotado para a
separação por líquidos densos foi seqüencial conforme ilustrado na Figura 5.1.
Inicialmente, na densidade de 1,7 g/cm³, foram definidos dois produtos: d< 1,7
(flutuado) e d> 1,7 (afundado). O produto afundado (d>1,7) foi submetido à

86

separação na densidade 1,9 g/cm³. Desta forma, dois novos produtos foram
definidos: 1,7< d< 1,9 (produto flutuado) e o produto afundado (d> 1,9). Esta
operação seqüencial foi repetida nas densidades 2,2 e 2,5 g/cm³.

Fração
granulométrica

Solução ZnCl2 d>1,7
d=1,7 g/cm³

Solução ZnCl 2 d>1,9
d<1,7
d<1,7 d=1,9 g/cm³

Solução CHBr 3 d>2,2
1,7<d<1,9
1,7<d<1,9 d=2,2 g/cm³

1,9<d<2,2 Solução CHBr 3 d>2,5
1,9<d<2,2 d>2,5
d=2,5 g/cm³

2,2<d<2,5
2,2<d<2,5

Figura 5.1 Seqüência adotada para a separação por líquidos densos.

A Figura 5.2 ilustra a separação por líquidos densos. As partículas foram
colocadas em béquer de 1 L contendo solução com densidade conhecida e agitadas
levemente, em período de tempo não controlado, com bastão, auxiliando a definição
do flutuado e do afundado. Em seguida, o flutuado foi retirado com um cesto e
filtrado em papel filtro com auxílio de bomba de vácuo para recuperação do líquido
denso. Para o afundado, o líquido denso foi separado em outro béquer sendo a fração
de líquido remanescente filtrada seguindo o mesmo procedimento. Após a remoção
do excesso de líquido denso, tanto o flutuado quanto o afundado foram lavados com
solventes (água para a solução de cloreto de zinco e água, e álcool etílico para
solução de bromofórmio e álcool etílico) para evitar a contaminação das amostras
pelos líquidos densos e secos em estufa a 100ºC.

87

1) Imersão partículas 2) Agitação 3) Definição do
no líquido denso flutuado e afundado

4) Retirada do 5) Recuperação do 6) Recuperação do
flutuado por cesto líquido denso por líquido denso por
filtragem do flutuado filtragem do afundado

Figura 5.2 Desenho esquemático que ilustra separação por líquidos densos.

As diversas frações foram divididas nos seguintes intervalos de densidade
(g/cm³): d< 1,7; 1,7< d< 1,9; 1,9< d< 2,2; 2,2< d< 2,5; e d> 2,5, e as massas
determinadas. As duas primeiras densidades foram obtidas por dissolução de cloreto
de zinco em água. As demais foram obtidas por solução de bromofórmio diluído em
álcool etílico. Os valores de densidades foram ajustados pela determinação da massa
da solução em um balão volumétrico com volume de 100 mL. Assim, 20 produtos
para cada tipo de agregado graúdo de RCD reciclado foram obtidos, num total de 60.

5.1.3 Catação nos produtos separados por densidade

Alíquotas que correspondem à metade da massa total dos produtos da
separação por densidade foram encaminhadas para a catação que foi realizada, em
uma única determinação e por um único operador, com partículas espalhadas sobre
uma mesa com fundo preto e iluminação natural definindo as seguintes fases
(ZORDAN, 1997; ANGULO, 2000) e suas respectivas massas:

88

ü Cimentícia (CI) – definida como a partícula que contém pasta de cimento
endurecida em mais de 50% de sua superfície, com possível presença de
agregados naturais (miúdo ou graúdo).

ü Rocha natural (R)– definida como a partícula que contém rochas naturais
em mais de 50% de sua superfície, com possível presença de pasta de
cimento endurecida.

ü Cerâmica vermelha (CV) – definida como a partícula que contém
cerâmica vermelha, com superfície polida ou não, em mais de 50% de sua
superfície, com possível presença de pasta de cimento endurecida.

ü Cerâmica branca (CB) – definida como a partícula que contém cerâmica
branca, com superfície polida ou não, em mais de 50% de sua superfície,
com possível presença de pasta de cimento endurecida.

ü Vidro (V) – definida como partícula de vidro, transparente ou opaco.

ü Betume (B) – definida como partícula que contém materiais betuminosos
ou uma mistura de rochas naturais e asfalto (concreto asfáltico).

ü Cimento Amianto (CA) – definida como a partícula de telhas ou outros
componentes construtivos de amianto.

ü Outros (O) – definida como a partícula que não atende às classificações
anteriores.

5.1.4 Determinação da massa específica e absorção de água

A massa específica aparente e absorção de água de cada uma das fases, com
massa superior a 15g, nos produtos separados por densidade foram determinadas,
sem repetição, bem como das alíquotas remanescentes dos produtos compostos pelo
conjunto de fases.

O método empregado foi o da norma NBR 9937 (ABNT, 1987c) de
agregados convencionais. As partículas foram saturadas em água por 24 horas
conforme a Figura 5.3, e, em seguida, enxugadas com pano até atingir a condição

89

saturada superfície seca (SSS). A massa foi determinada nessa condição e também na
condição submersa. Em seguida, o material foi seco em estufa a 105 ºC por um
período de 24 horas sendo determinada a massa seca. Nesse procedimento, foi
observada desagregação nas partículas dos produtos menos densos.

(a) (b)
Figura 5.3 Determinação da absorção de água e massa específica dos agregados graúdos de
RCD reciclados: (a) saturação por 24h e (b) determinação da massa submersa através da
balança hidrostática.

Os valores de absorção de água e de massa específica aparente foram
determinados pelas seguintes fórmulas.

M sss − M sec a M sec a
A(%) = ×100 (eq. 5.1) MEA( kg / dm³) = (eq. 5.2)
M sec a M sss − M sub

em que:

- A(%) é a absorção de água, expressa em porcentagem.
- Msss é a massa (em kg), na condição saturada superfície seca.
- Mseca é a massa (em kg), secas a 105ºC em estufa, durante 24 horas.
- MEA (kg/dm³) é a massa específica aparente, expressa em kg/dm³.
- Msub é massa (em kg) das alíquotas, na condição submersa em água.

Essas alíquotas remanescentes dos produtos separados por densidade foram
cominuídas em moinho de rolos, marca Eberle modelo S90L4, até passante em 1
mm. Alíquotas de aproximadamente 20g, num total de 60, foram secas em estufa a
105 ºC, durante 24 horas. Após a secagem, essas alíquotas permaneceram, em

90

dessecador, durante 2 horas para se atingir equilíbrio térmico com o ambiente e
foram encaminhas para a determinação dos valores de massa específica real em
picnômetro de hélio, marca Quantachrome, modelo MUP-SOC, apresentado na
Figura 5.4. O volume de sólidos foi determinado pela diferença entre o volume da
célula e o volume de hélio preenchido na presença dos sólidos, calculado por
diferença de pressão conforme a equação 5.3.

 P  
Vs = Vcel −  1 − 1 × Vr  (eq. 5.3).
P 
 2  
em que:
- Vs é o volume de sólidos (em cm³);
- Vcel é o volume da célula de 27,26 cm³;
- P1 é o valor da pressão (em psi) determinado após fechamento da célula
pressurizada até cerca de 17 psi;
- P2 é o valor da pressão (em psi) estabilizado após a abertura da célula;
- Vr é o volume residual (em cm³) que não pertence à célula;

Figura 5.4 Picnômetro a gás hélio, marca Quantachrome, modelo MUP-SOC.

5.1.5 Análise química por FRX

Os produtos contidos no intervalo de separação “d< 1,7 g/cm³” não foram
caracterizados por serem compostos por material não- mineral. Foram assim
quarteadas as alíquotas cominuídas (50 a 100 g) desses produtos para cada tipo de
agregado (IT C, IT V e VI V) em 4 intervalos de densidade, num total de 48,
pulverizadas conforme o item 4.1.3 e encaminhadas para análises químicas por FRX

91

com análise de teores de SiO 2 , Fe2O3 , Al2 O3 , CaO, MgO, Na2O, K2O, MnO, TiO 2 ,
P2 O5 e SO3 , além de perda ao fogo a 1050º C, nas mesmas condições do item 4.1.4.

5.1.6 Seleção de produtos separados por densidade para as demais análises

Como não existiam recursos para análise de todos os produtos, um produto de
cada tipo de agregado (IT C, IT V e VI V) foi selecionado conforme resumo
apresentado na Tabela 5.2.

Tabela 5.2 Frações granulométricas separadas por intervalos de densidade, selecionadas para os
demais ensaios de caracterização.

Intervalos de densidade (kg/dm³) IT C IT V VI V
d< 1,7 * * *
1,7< d< 1,9 -25,4+19,1 -19,1+12,7 -25,4+19,1
1,9< d< 2,2 -12,7+9,5 -12,7+9,5 -25,4+19,1
2,2< d< 2,5 -9,5+4,8 -12,7+9,5 -9,5+4,8
d> 2,5 -25,4+19,1 -25,4+19,1 -19,1+12,7
* Predominância de material não-mineral.

5.1.7 Análises mineralógicas

Novas alíquotas cominuídas com até 100 g desses produtos foram quarteadas,
preparadas conforme o item 4.1.4 e encaminhadas para as análises mineralógicas
para a identificação das fases cristalinas, empregando a difração de raios X pelo
método do pó nas condições de execução e de análise apresentadas no item 4.1.6.

5.1.8 Estimativa dos teores de aglomerantes, de argilominerais e de rochas
naturais

Duas alíquotas com 2,5 g desses produtos pulverizados para a FRX foram
encaminhadas para a determinação, pela média, da fração solúvel em HCl 33%, seca
a 100ºC, estimando o teor de aglomerantes. A água de constituição dos
argilominerais desses produtos foi também determinada uma única vez pela perda de
massa da termogravimetria entre as temperaturas de 150 e 1.000ºC no resíduo
insolúvel proveniente deste ataque, e o teor dos argilominerais estimados por uma
constante estequiométrica adotada de 0,09. Esse procedimento foi apresentado no
item 4.1.8 e discutido no capítulo 4. As análises termogravimétricas antes do ataque
com HCl e, no resíduo insolúvel, após esse ataque, foram realizadas em 1.000 mg

92

desses produtos pulverizados para a FRX, sem repetições, conforme as condições
apresentadas no item 4.1.7.

O teor de rochas naturais foi estimado pelo complemento da soma dos teores
de aglomerantes e da cerâmica vermelha, sem considerar o teor de argilominerais
nessa soma. Esse procedimento não foi adotado no capítulo 4.

5.1.9 Análise estatística

A normalidade dos resultados foi verificada pelo método de Anderson-Darling.
A partir do gráfico de boxes, analisou-se a distribuição dos resultados sendo a análise
de variância empregada para identificar a diferença estatística significativa entre as
médias das distribuições. Quando necessário, a comparação múltipla de médias foi
aplicada, pelo método de Fisher (MONTGOMERY, 1997), para identificar quais
dentre as distribuições apresentavam essa diferença.

5.2 Distribuição de massa nos intervalos de densidade

A Tabela 5.3 mostra as diferenças percentuais de massa após a separação por
densidade com o objetivo de verificar erros experimentais indesejados como a perda
de massa na manipulação com os líquidos densos e na lavagem com solventes, e a
incorporação de líquidos nas frações. Essas diferenças são relacionadas tanto à perda
como ao ganho de massa, inferiores, no entanto, a 5 %. Assim, na separação, a perda
de massa é pequena, e a lavage m eficiente para remover grande parte dos líquidos
densos nas partículas porosas.

Tabela 5.3 Diferenças percentuais de massa nas frações granulométricas dos agregados graúdos
de RCD reciclados após a separação por densidade.

Frações Massa total (em g) Diferença de massa
granulométricas Antes da separação Após a separação (%)
(em mm) IT C IT V VI V IT C IT V VIV IT C IT V VIV
-25,4+19,1 3.293 3.262 4.642 3.233 3.227 4.836 - 1,8 - 1,1 + 4,2
-19,1+12,7 2.243 3.200 3.818 2.202 3.116 3.955 - 1,8 - 2,6 + 3,6
-12,7+9,5 1.881 1.508 3.276 1.848 1.484 3.454 - 1,8 - 1,6 + 5,4
-9,5+4,8 1.375 2.001 2.636 1.352 1.916 2.712 - 1,7 - 4,3 + 2,9

A Figura 5.5 mostra a distribuição em massa nas frações granulométricas dos
agregados graúdos de RCD reciclados contidas nos intervalos de separação por
líquidos densos. Os produtos de densidade “d< 1,7 g/cm³” representam menos de 1%

93

da massa nas diferentes frações granulométricas e origem dos agregados graúdos de
RCD recic lados. As massas dos produtos de densidade “1,7< d< 1,9” reduzem com a
diminuição do tamanho da partícula. Os teores de massa dos agregados de Vinhedo
nesse intervalo podem atingir até 19,6%, diferentemente dos agregados de Itaquera
em que os teores de massa não foram superiores a 4,0%. Grande parte da massa está
nos produtos de densidade “d >1,9”. No caso dos agregados de Vinhedo, as massas
desses produtos não apresentam tendência clara em função do tamanho da partícula.
Já nos agregados de Itaquera, os teores de massa dos produtos “1,9< d< 2,2”
reduzem à medida que a partícula diminui de tamanho, acompanhado do aumento
nos produtos mais densos. Nesse caso, a diferença na distribuição de massa nos
produtos de densidade entre a fração retida e passante em peneira de abertura de
malha 12,7 mm é significativa.

60 d<1,7 60
1,7<d<1,9 d<1,7
1,9<d<2,2 1,7<d<1,9
50 2,2<d<2,5 50 1,9<d<2,2
d>2,5 2,2<d<2,5
d>2,5
Massa (%)

40 40
Massa (%)

30 30

20 20

10 10

0 0
-25,4+19,1 -19,1+12,7 -12,7+9,5 -9,5+4,8 -25,4+19,1 -19,1+12,7 -12,7+9,5 -9,5+4,8


(a) IT V (b) IT C
60 d<1,7
1,7<d<1,9
1,9<d<2,2
50 2,2<d<2,5
d>2,5
Massa (%)

40

30

20

10

0
-25,4+19,1 -19,1+12,7 -12,7+9,5 -9,5+4,8
Intervalo granulométrico (mm)

(c) VI V

Figura 5.5 Distribuição de massa nos diversos intervalos de densidade para as frações
granulométricas dos agregados graúdos de RCD reciclados: a) IT V, b) IT C e c) VI V.

94

A Figura 5.6 mostra comparativamente a distribuição em massa ponderada
nos diversos intervalos de densidade para os agregados graúdos de RCD reciclados
de IT V, IT C e VI V.

1.7-1.9 1.9 - 2.2 2.2 - 2.5 > 2,5
Densidade (kg/dm³)

IT V IT C
1.7

VI V

0% 10% 20% 30% 40% 50%
Massa da fração graúda (m/m)

Figura 5.6 Distribuição de massa ponderada nos diversos intervalos de densidade para os
agregados graúdos de RCD reciclados de IT V, IT C e VI V.

As distribuições em massa nos intervalos de densidade dos agregados graúdos
de RCD reciclados de Itaquera (tipo C e V) são bastante semelhantes. Assim, a
classificação do RCD mineral realizada na usina de reciclagem não foi eficiente para
melhorar essa distribuição. Existe uma grande diferença nessa distribuição em função
da origem: agregados de Itaquera ou de Vinhedo. A diferença na massa média com
densidade superior a 2,2 g/cm³ é superior a 30%, sendo que o agregado de Itaquera
apresenta maiores proporções de massa junto aos produtos de maior densidade.

5.3 Distribuição de fases e as propriedades físicas nos intervalos de
densidade

No intervalo de densidade “d< 1,7”, os teores médios de materiais não minerais
(madeira, betume, etc.) nos agregados graúdos reciclados do RCD vermelho (IT V e
VI V) ultrapassam 90% da massa. Já, no agregado do RCD cinza (IT C), n foi
ão
possível distinguir claramente se a fração mineral, que correspondeu a 80% da
massa, era proveniente da fase “cimentícia” ou “cimento amianto”. A Figura 5.7
mostra que as fases minerais são predominantes nos agregados graúdos de RCD

95

reciclados contidos nos demais intervalos de densidade. As fases “cimentícia” e
“betume”, compostas por partículas mistas de ligante e de rochas naturais, estão
presentes em todos os intervalos de densidade.

O O VI V
IT V
IT C IT C
B B
VI V IT V

CA CA

Fases
Fases

CB CB

CV CV

CI CI

R R

0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0

Teores (% em massa) Teores (% em massa)

(a) 1,7< d< 1,9 (b) 1,9< d< 2,2

O O VI V
VI V
IT C
B IT C
B IT V
IT V

CA CA
Fases
Fases

CB CB

CV CV

CI CI

R R
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100

0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100

Teores (% em massa) Teores (% em massa)

(c) 2,2< d< 2,5 (d) d> 2,5

Figura 5.7 Teores médios das fases dos agregados graúdos de RCD reciclados de IT V, IT C e VI
V nos intervalos de densidade “d > 1,7”. Legenda: R- rochas; CI – cimentícia; CV – cerâmica
vermelha; CB – cerâmica branca; CA- cimento amianto; B- betume; e O-outros.

No intervalo de densidade “1,7< d< 1,9”, foi identificado até 10 % em massa
de fases indesejáveis para o uso como agregados, tais como cimento amianto (CA) e

96

betume (B). Mesmo que o cimento amianto seja adequadamente triado, os teores
elevados de betume não são indicados para uso como agregados. No entanto,
aproximadamente 85% da massa desse intervalo é composta pela fase “cimentícia”
(CI) e “cerâmica vermelha” (CV). A média dos conteúdos de cerâmica vermelha do
agregado de VI V é superior à média dos conteúdos dos agregados de IT C e IT V;
este aumento também é acompanhado pela redução dos conteúdos da fase cimentícia.
Como os teores de cerâmica vermelha porosa são superiores a 20% da massa, esse
intervalo não pode ser utilizado como agregados para concreto, conforme DIN
(2002).

No intervalo de densidade “1,9< d< 2,2”, os teores da fase “cimento amianto”
apresentaram valores abaixo de 5% em massa. Os conteúdos de cerâmica vermelha
não ultrapassaram 25% da massa, e a média dos teores da fase “cimentícia”
aumentou para valores superiores a 67% da massa. Essa composição de fases permite
classificar algumas das frações contidas no intervalo como agregados de resíduos
mistos para uso em concretos pela DIN (2002), quando os teores de cerâmica
vermelha porosa estiverem abaixo de 20 %.

No intervalo de densidade “d> 2,2”, não foi identificada a fase “cimento
amianto” (CA). No intervalo “2,2<d<2,5”, a média dos teores da fase cimentícia (CI)
manteve-se em valores semelhantes aos produtos de densidade “1,9 < d< 2,2”, entre
70 e 90% em massa. Os conteúdos da fase “rocha” (R) atingiram até 10% em massa
ao passo que os conteúdos da cerâmica vermelha (CV) não ultrapassaram 11%. A
média dos teores da cerâmica vermelha do agregado de IT C é inferior à média dos
agregados de IT V e VI V. Essa composição de fases permite classificar o intervalo
como agregados de resíduos de edificações para uso em concretos pela DIN (2002),
uma vez que os teores de cerâmica vermelha pouco porosa estão abaixo de 30 %.

No intervalo “d> 2,5”, os conteúdos da fase “rocha” (R) aumentaram para
valores superiores a 80% em massa enquanto que os da fase “cimentícia” (CI) caíram
para até 16 % em massa. Não foram identificadas as fases cerâmica vermelha (CV) e
cerâmica branca (CB). Essa composição de fases permite classificar o intervalo como
agregados de resíduos de concreto pela DIN (2002) para uso em concretos, uma vez
que os teores de cerâmica vermelha pouco porosa estão abaixo de 10%.

97

A Figura 5.8 mostra os teores médios das fases principais nos agregados
graúdos de RCD reciclados em função da mediana do intervalo de densidade. Os
teores médios de “cerâmica vermelha”, por ser mais porosa (ver Tabela 5.4) que a
fase ”rocha” (ver Tabela 5.5), aumentam nos intervalos menos densos, “d< 2,2”. A
absorção de água da fase “cerâmica vermelha” variou de 8,7 a 32,4%, enquanto que a
da fase “rocha” variou de 0,6 a 7,2%. Existe uma tendência de redução nesses teores
em função do aumento da mediana do intervalo de densidade.

100
Teores das fases (%)

80

60
cimentícia
cerâmica vermelha
40
rocha

20

0
1,7 1,9 2,1 2,3 2,5 2,7
Mediana do intervalo de densidade (g/cm³)

Figura 5.8 Teores médios das diversas fases nos produtos das separações por densidade de IT C,
IT V e VI V em função da mediana do intervalo de densidade.

Já os teores de “rocha” aumentam, especialmente a partir do intervalo “d>
2,5” onde os teores médios da fase “cimentícia” não são tão representativos como
nos demais intervalos e inferiores a 20% da massa. Nesse intervalo, a fase
“cimentícia” é mais porosa (ver Tabela 5.6) que a fase “rocha”, pois a absorção de
água para essas fases variou de 2,2 a 8,8%, e de 0,6 a 2,5%, respectivamente.

Apesar disso, foi encontrada pasta de cimento aderida na fase “rocha” assim
como rochas naturais aderidas na fase “cimentícia”. No intervalo de densidade “2,2 <
d< 2,5”, a fase “rocha” pode ser tão porosa quanto a fase “cimentícia”, variando de
1,7 a 7,2%, e de 4,7 a 8,3%, respectivamente. Em alguns casos, foram encontradas
rochas com pequena quantidade de pasta de cimento aderida no intervalo de
densidade “2,2 < d< 2,5”, o que indica a existência de agregados naturais mais
porosos.

98

Tabela 5.4 Valores de massa específica aparente e absorção de água da cerâmica vermelha nas
frações granulométricas de cada tipo de agregado separadas por densidade.

Origem Fração Intervalo de densidade (g/cm³)
do granulométrica 2,2 <d < 2,5 1,9< d< 2,2 1,7< d< 1,9

agregado (mm) Absorção MEA Absorção MEA Absorção MEA
(%) (kg/dm³) (%) (kg/dm³) (%) (kg/dm³)

IT C -25,4+19,1 ** ** ** 21,3 1,66
-19,1+12,7 nd nd ** ** 32,4 1,53
-12,7+9,5 ** ** ** 25,1 1,61
-9,5+4,8 ** ** ** ** 21,3 1,81
IT V -25,4+19,1 13,5 1,97 16,4 1,82 ** **
-19,1+12,7 16,8 1,77 17,5 1,78 25,7 1,54
-12,7+9,5 16,0 1,87 20,6 1,73 ** **
-9,5+4,8 14,1 1,97 18,6 1,75 ** **
VI V -25,4+19,1 8,7 2,12 16,4 1,83 29,2 1,48
-19,1+12,7 11,7 1,98 16,3 1,81 19,2 1,67
-12,7+9,5 15,3 1,88 18,6 1,76 26,3 1,58
-9,5+4,8 14,6 1,86 17,2 1,77 26,2 1,53
Média 13,8 1,93 17,7 1,78 25,2 1,60
Máximo 16,8 2,12 20,6 1,83 32,4 1,81
Mínimo 8,7 1,77 16,3 1,73 19,2 1,48
nd – não detectado.
** Não determinado. O valor de massa foi inferior a 15 g.

Tabela 5.5 Valores de massa específica aparente e absorção de água da fase rocha nas frações
granulométricas de cada tipo de agregado separadas por densidade.

Origem do Fração granulométrica Intervalo de densidade (g/cm³)
agregado (mm) d > 2,5 2,2 <d < 2,5
Absorção MEA Absorção MEA
(%) (kg/dm³) (%) (kg/dm³)
IT C -25,4+19,1 2,78 **
-19,1+12,7 1,0 2,63 4,2 2,13
-12,7+9,5 2,72 3,9
-9,5+4,8 1,9 2,64 7,2 2,22
IT V -25,4+19,1 0,7 2,62 nd nd
-19,1+12,7 nd nd
-12,7+9,5 1,0 2,60 nd nd
-9,5+4,8 0,8 2,61 nd nd
VI V -25,4+19,1 1,2 2,66 nd nd
-19,1+12,7 2,64 **
-12,7+9,5 1,6 2,81 1,7 2,50
-9,5+4,8 1,5 2,60 3,1 2,48
Média 1,3 2,66 4,0 2,34
Máximo 2,5 2,81 7,2 2,50
Mínimo 0,6 2,60 1,7 2,13
nd – não detectado
** Não determinado. O valor de massa foi inferior a 15 g.

99

Tabela 5.6 Valores de massa específica aparente e absorção de água da fase “cimentícia” nas
frações granulométricas de cada tipo de agregado separadas por densidade.

Fração Intervalo de densidade (g/cm³)
Origem d > 2,5 2,2 <d < 2,5 1,9< d< 2,2 1,7< d< 1,9
(mm)
Abs. MEA Abs MEA Abs MEA Abs. MEA
(%) (kg/dm³) (%) (kg/dm³) (%) (kg/dm³) (%) (kg/dm³)
IT C -25,4+19,1 4,7 7,2 2,05 12,0
-19,1+12,7 3,3 2,47 6,1 2,17 10,9 1,95 14,1 1,82
-12,7+9,5 7,4 7,7 1,99 **
-9,5+4,8 4,4 2,50 7,0 2,11 9,6 2,01 ** **
IT V -25,4+19,1 ** ** 4,8 2,27 8,2 1,97 20,1 1,62
-19,1+12,7 4,8 7,7 2,01 15,1
-12,7+9,5 3,4 2,43 8,3 2,10 8,3 2,00 8,0 1,77
-9,5+4,8 2,6 2,43 6,9 2,10 9,4 2,09 15,5 1,74
VI V -25,4+19,1 7,8 2,19 5,8 2,18 8,7 1,94 18,0 1,67
-19,1+12,7 ** 6,7 8,0 1,97 12,7
-12,7+9,5 nd nd 6,8 2,10 10,8 1,93 ** **
-9,5+4,8 nd nd 6,2 2,19 8,8 1,99 ** **
Média 4,5 2,44 6,3 2,17 8,8 1,99 14,4 1,74
Máximo 8,8 2,55 8,3 2,27 10,9 2,09 20,1 1,84
Mínimo 2,2 2,19 4,7 2,10 7,2 1,93 8,0 1,62
** Valor não determinado. O valor de massa foi inferior a 15 g.

A variação nas propriedades físicas das fases “cerâmica vermelha” e
“cimentícia” apresentadas na Tabela 5.4 e Tabela 5.6 confirma a hipótese
fundamentada neste capítulo sobre a ineficiência do método da catação de fases. A
massa específica aparente e absorção de água da fase “cerâmica vermelha” variaram
de 1,48 a 2,12 kg/dm³, e de 8,7% a 32,4%, respectivamente. A massa específica
aparente e absorção de água da fase “cimentícia” variaram de 1,62 a 2,55 kg/dm², e
de 2,2% a 20,1%, respectivamente.

A Figura 5.9 mostra a distribuição dos valores (mínimos- médias-máximos) de
massa específica aparente das fases separadas por densidade. Os valores da fase
“rocha” são próximos aos valores de densidade estabelecidos pelos intervalos. Já os
valores da fase “cimentícia” e “cerâmica vermelha” não coincidem com os valores de
densidade estabelecidos pelos intervalos.

A distribuição dos valores de massa específica aparente da fase “cimentícia”
no intervalo “1,7 <d< 1,9” (1,62-1,84 kg/dm³) se sobrepõe à distribuição desses
valores da fase “cerâmica vermelha” no intervalo “1,9<d < 2,2” (1,73-1,83 kg/dm³).
O mesmo ocorre para os valores da fase “cimentícia” no intervalo “1,9< d< 2,2”

100

(1,93-2,09 kg/dm³) e para os valores da fase “cerâmica vermelha” no intervalo “2,2<
d< 2,5” (1,77-2,12 kg/dm³).

cer ver
1,7<d<1,9
Fases separadas por densidade (g/cm³)

cimentícia

cer ver
1,9<d<2,2

cimentícia

cer ver
2,2<d<2,5

cimentícia

rocha

cimentícia
d>2,5

rocha

1,40 1,50 1,60 1,70 1,80 1,90 2,00 2,10 2,20 2,30 2,40 2,50 2,60 2,70 2,80 2,90

Figura 5.9 Distribuição dos valores (mínimos-médias-máximos) de massa específica aparente
das fases separadas por densidade. Em verde: valores de densidade no intervalo.

No entanto as distribuições de cada fase separada por densidade seguem uma
distribuição normal, conforme os dados apresentados no Apêndice D, e são distintas
entre si, por apresentarem diferenças estatísticas significativas entre as médias. Isso
comprova que, apesar da sobreposição de valores entre as fases, a separação por
líquidos densos é eficiente para separar cada fase individual em subgrupos com
propriedades físicas distintas.

A Tabela 5.7 mostra os valores de massa específica aparente e absorção de
água nos produtos das separações por densidade que representam a média ponderada
das fases contidas em um mesmo intervalo de separação. Esse efeito de sobreposição
nos valores de massa específica aparente é minimizado, visto que as distribuições
desses valores nos diversos intervalos de densidade (ver Figura 5.10) seguem uma
distribuição normal, conforme os dados apresentados no Apêndice D. Essas
distribuições são distintas entre si e apresentam diferenças estatísticas significativas
entre as médias, apesar de não coincidirem com os valores de densidade

101

estabelecidos pelos intervalos menos densos (d< 2,5), visto que a absorção dos
líquidos densos pelas partículas porosas aumenta a sua densidade, fazendo com que
elas afundem em líquidos de densidade maior.

Tabela 5.7 Valores de massa específica aparente e absorção de água nas frações granulométricas
de cada tipo de agregado separadas por densidade.

Fração Intervalo de densidade (g/cm³)
Origem d > 2,5 2,2 <d < 2,5 1,9< d< 2,2 1,7< d< 1,9
(mm)
Abs. MEA Abs. MEA Abs. MEA Abs. MEA
(%) (kg/dm³) (%) (kg/dm³) (%) (kg/dm³) (%) (kg/dm³)
IT C -25,4+19,1 0,7 2,60 3,8 2,34 7,1 2,03 17,9 1,77
-19,1+12,7 1,8 2,59 3,9 2,18 6,4 1,99 18,5 1,73
-12,7+9,5 1,1 2,63 5,5 2,15 6,5 1,93 21,9 1,66
-9,5+4,8 1,3 2,60 7,0 2,11 10,5 1,95 32,7 1,50
IT V -25,4+19,1 0,9 2,62 7,1 2,14 11,6 1,99 25,9 1,50
-19,1+12,7 0,6 2,55 7,4 2,12 11,8 2,02 23,9 1,61
-12,7+9,5 0,3 2,59 8,2 2,12 14,7 1,98 25,1 1,59
-9,5+4,8 1,3 2,60 7,6 2,15 9,4 1,88 27,3 1,52
VI V -25,4+19,1 1,3 2,61 4,3 2,27 7,9 1,93 20,7 1,70
-19,1+12,7 1,4 2,62 6,9 2,24 9,2 1,90 20,7 1,72
-12,7+9,5 1,0 2,67 6,4 2,15 10,3 1,83 22,0 1,71
-9,5+4,8 1,1 2,58 7,4 2,09 10,5 1,96 23,7 1,62
Média 1,1 2,61 6,3 2,17 9,7 1,95 23,4 1,64
Máximo 1,8 2,67 8,2 2,34 14,7 2,03 32,7 1,77
Mínimo 0,3 2,55 3,8 2,09 6,4 1,83 17,9 1,50
1,7<d<1,9
Frações separadas por densidade (g/cm³)

1,64
1,9<d<2,2

1,95
2,2<d<2,5

2,17
>2,5

2,61

1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4 2,6 2,8

Figura 5.10 Distribuição dos valores (mínimos-médias-máximos) de massa específica aparente
nas frações granulométricas separadas por densidade. Em verde: valores de densidade no
intervalo.

Os produtos de densidade “1,7<d<1,9” não podem ser utilizados como
agregados reciclados em concretos, conforme a especificação da RILEM (RILEM

102

RECOMMENDATION, 1994), por não atenderem aos valores limites estabelecidos
para as propriedades físicas. Já os produtos de densidade “1,9< d< 2,2” podem ser
utilizados como agregados em concretos com resistência mecânica de até 20 MPa.
Os produtos de densidade “d> 2,2” podem ser utilizados como agregados em
concretos estruturais, com resistência mecânica de até 60 MPa. Como de 40 a 70%
da massa dos agregados graúdos de RCD reciclados está contida nesse intervalo, o
beneficiamento mineral por meio das operações unitárias de concentração gravítica
pode ser empregado, com o objetivo de melhorar a qualidade do agregado reciclado
para o uso em concretos.

O erro ocasionado pela absorção dos líquidos densos por meio de partículas
porosas na separação por densidade é constante para as fases separadas por
densidade, bem como seus produtos que são compostos pela média ponderada de
diversas fases, visto que é possível estabelecer uma correlação linear positiva entre
os valores médios de massa específica aparente após a separação e as medianas dos
intervalos de densidade, conforme a Figura 5.11 15 .

2,7 2,70
y = 0,84x + 0,24
Massa esp. ap. produtos (kg/dm³)
Massa esp. aparente (kg/dm³)

2
2,5 R = 0,89 2,50 y = 1,18x - 0,49
2
R = 0,94
2,3 fase cimentícia 2,30
fase cerâmica
fase rocha 2,10
2,1

1,90
1,9

1,70
1,7 y = 0,59x + 0,54
2
R = 0,72
1,50
1,5
1,50

1,70

1,90

2,10

2,30

2,50

2,70
1,5

1,7

1,9

2,1

2,3

2,5

2,7

Mediana do intervalo de densidade
Mediana do intervalo de densidade (g/cm³) (g/cm³)

(a) (b)

Figura 5.11 Correlação linear positiva entre os valores médios de massa específica aparente das
fases (a) e dos produtos, média ponderada das fases, (b) separados por densidade e as medianas
dos intervalos de densidade.

15
O limite superior do intervalo “d> 2,5” foi determinado pela média da massa específica real das
frações neste intervalo, 2,7 kg/dm³ (ver Tabela 5.8).

103

A Figura 5.12 mostra a correlação exponencial entre os valores de massa
específica aparente e absorção de água das fases e das frações separadas por
densidade. Essas propriedades são variáveis dependentes. A fase “cimentícia” e a
fase “rocha” apresentam a mesma tendência na correlação exponencial. Já a
correlação da fase “cerâmica vermelha” é distinta dessas fases. A dispersão de
resultados da fase “cimentícia” está associada à diferença na qualidade da pasta de
cimento ou cal endurecida.

35,0 cimenticia 35

Absorção de água (%) - 24 h (%)
Absorção de água- 24h (%)

cerâmica vermelha d > 2,5
30,0 30 2,2 < d < 2,5
rochas
1,9 < d < 2,2
25,0 25
1,7<d<1,9

20,0 y = 428,69e
-1,79x
20
2
R = 0,93 -3,28x
15 y = 5633,4e
15,0 R 2 = 0,94
10
10,0
5
-2,44x
5,0 y = 1082,1e
2
R = 0,75 0
1,40

1,65

1,90

2,15

2,40

2,65

2,90
0,0
1,40

1,65

1,90

2,15

2,40

2,65

2,90

Massa específica aparente (kg/dm³) Massa Específica Aparente (kg/dm³)

(a) (b)

Figura 5.12 Correlação exponencial entre os valores de massa específica aparente e de absorção
de água das fases (a) e dos produtos (b) separados por densidade.

A Tabela 5.8 mostra os valores de massa específica real dos produtos
separados por densidade. Eles não variaram em função do intervalo de densidade,
demonstrando que não existe uma variação perceptível das espécies químicas
principais da composição química nos intervalos de densidade.

104

Tabela 5.8 Valores de massa específica real (kg/dm³) das frações granulométricas de cada tipo
de agregado separadas por densidade.

Frações Produtos das separações por densidade (g/cm³)
Origem dos
granulométricas 1,7<d<1,9 1,9<d<2,2 2,2<d<2,5 d>2,5
agregados
(mm) M DP M DP M DP M DP
IT C -25,4+19,1 2,76 0,02 2,59 0,03 2,75 0,04 2,74 0,04
-19,1+12,7 2,65 0,01 2,65 0,01 2,65 0,02 2,75 0,04
-12,7+9,5 2,70 0,03 2,64 0,01 2,70 0,03 2,70 0,01
-9,5+4,8 * * 2,57 0,04 2,62 0,02 2,72 0,04
IT V -25,4+19,1 2,62 0,02 2,62 0,02 2,64 0,02 2,67 0,04
-19,1+12,7 2,74 0,04 2,69 0,02 2,62 0,03 2,70 0,01
-12,7+9,5 2,66 0,03 2,67 0,02 2,63 0,01 2,71 0,03
-9,5+4,8 2,64 0,02 2,67 0,04 2,62 0,01 2,72 0,04
VI V -25,4+19,1 2,64 0,03 2,62 0,01 2,59 0,02 2,63 0,02
-19,1+12,7 2,60 0,01 2,65 0,03 2,62 0,02 2,67 0,02
-12,7+9,5 2,67 0,01 2,61 0,02 2,67 0,03 2,70 0,02
-9,5+4,8 * * 2,67 0,03 2,64 0,03 2,67 0,01
Média 2,67 - 2,64 - 2,65 - 2,70 -
* Massa insuficiente para a realização do ensaio.

5.4 Análise química por FRX

A Tabela 5.9 mostra os teores dos óxidos dos produtos separados no intervalo
“1,7< d< 2,2”. No intervalo “1,7< d< 1,9”, o teor de SO3 na fração “IT C -9,5+4,8
mm” é elevado acompanhado do aumento significativo da perda ao fogo, originados
de fases anidras ou hidratadas de sulfato de cálcio ou de algum erro experimental.
Não foi possível realizar uma análise mineralógica nessa fração em função da pouca
massa disponível. Os teores de Fe2 O3 (4,48-5,34 %) aumentaram e os teores de CaO
(1,6-6,8%) diminuíram nas frações de VI V se comparado com as frações de IT C e
IT V (2,14-4,18% e 4,1-18,3%, respectivamente) o que pode ser explicado pelo
aumento significativo do teor da fase “cerâmica vermelha” e redução do teor da fase
“cimentícia” nestas frações em relação às demais. No intervalo “1,9< d< 2,2”, os
teores de CaO (de 9,9 a 11,6%) das frações de IT C são superiores aos das demais
frações por causa do aumento significativo do teor da fase “cimentícia” nestas
frações em relação às demais.

105

Tabela 5.9 Teores dos óxidos dos produtos separados no intervalo “1,7<d<2,2”.

Teores dos óxidos (% em massa)
Fração
Origem Na2 O
(mm) S+A+F CaO MgO TiO2 P2 O5 SO3 PF Total
+ K2 O
-25,4+19,1 72,0 7,6 1,4 2,7 0,3 0,1 0,2 15,9 100,4
-19,1+12,7 51,8 18,3 2,6 1,8 0,2 2,4 0,4 23,2 100,8
IT C
-12,7+9,5 64,9 6,3 1,6 2,5 0,8 0,1 <0,1 24,7 101,0
-9,5+4,8 38,2 10,8 1,4 2,1 0,4 <0,1 7,4 40,3 100,6
-25,4+19,1 59,0 7,5 1,4 2,7 0,5 0,1 0,3 27,7 99,3
1,7<d<1,9

-19,1+12,7 53,9 11,1 2,2 2,5 0,5 0,2 0,4 29,5 100,4
IT V
-12,7+9,5 70,7 4,1 1,3 2,6 0,7 0,1 0,1 20,8 100,4
-9,5+4,8 61,7 7,6 1,4 2,8 0,5 0,1 0,2 24,9 99,3
-25,4+19,1 70,3 2,9 0,7 3,2 0,9 0,1 <0,1 22,1 100,2
-19,1+12,7 73,9 1,6 0,6 3,5 0,9 0,1 <0,1 19,9 100,5
VI V
-12,7+9,5 65,1 3,7 1,0 3,3 0,8 0,1 <0,1 22,5 96,6
-9,5+4,8 59,0 6,8 1,5 3,1 1,1 0,1 <0,1 23,6 95,2
Média 61,7 7,4 1,4 2,7 0,6 0,3 1,3 24,6
Máximo 73,9 18,3 2,6 3,5 1,1 2,4 7,4 40,3
Mínimo 38,2 1,6 0,6 1,8 0,2 0,1 0,1 15,9
-25,4+19,1 74,0 9,9 1,2 2,6 0,3 <0,1 0,4 10,9 99,2
-19,1+12,7 72,1 10,9 1,5 2,2 0,3 <0,1 0,4 12,0 99,4
IT C
-12,7+9,5 68,4 11,1 1,8 2,2 0,4 <0,1 0,4 14,9 99,3
-9,5+4,8 69,9 11,6 1,2 2,1 0,3 <0,1 0,5 13,5 99,0
-25,4+19,1 75,4 7,2 1,1 4,4 0,4 0,1 0,4 10,4 99,4
-19,1+12,7 76,4 7,2 1,0 3,5 0,4 0,1 0,3 11,8 100,7
IT V
1,9<d<2,2

-12,7+9,5 73,9 8,3 1,0 3,0 0,3 <0,1 0,3 12,5 99,3
-9,5+4,8 77,4 3,6 0,7 3,7 0,3 <0,1 0,2 13,6 99,6
-25,4+19,1 75,8 7,6 1,2 1,7 0,4 <0,1 0,3 12,4 99,3
-19,1+12,7 73,9 8,1 1,3 1,7 0,4 <0,1 0,3 13,6 99,3
VI V
-12,7+9,5 72,6 7,5 1,4 2,0 0,5 <0,1 0,3 15,6 99,9
-9,5+4,8 75,3 6,8 1,2 2,0 0,6 <0,1 0,2 13,5 99,6
Média 73,8 8,3 1,2 2,6 0,4 0,1 0,3 12,9
Máximo 77,4 11,6 1,8 4,4 0,6 0,1 0,5 15,6
Mínimo 68,4 3,6 0,7 1,7 0,3 0,1 0,2 10,4
S+A+F significa a soma dos óxidos de SiO2 , Al2 O3 e Fe2 O3 .

A Tabela 5.10 mostra os teores dos óxidos dos produtos separados no
intervalo “d> 2,2”. No intervalo “2,2< d< 2,5”, os teores de CaO (de 7,3 a 9,0%) das
frações de IT C são superiores aos das demais frações, que podem ser explicados
pelo aumento significativo do teor da fase “cimentícia” nestas em relação às demais.
No intervalo “d> 2,5”, os teores de CaO (1,0-2,2% das frações de VI V são inferiores
aos das demais frações desta vez justificados pelos conteúdos baixos de fase
“cimentícia” nestas frações em relação às demais.

106

Tabela 5.10 Teores dos óxidos dos produtos separados no intervalo “d> 2,2”.

Teores dos óxidos (% em massa)
Fração
Origem Na2 O
(mm) S+A+F CaO MgO TiO2 P2 O5 SO3 PF Total
+ K2 O
-25,4+19,1 76,9 8,4 1,5 4,6 0,4 0,1 0,3 7,9 100,2
-19,1+12,7 79,6 7,3 1,0 3,9 0,4 0,1 0,3 7,2 99,9
IT C
-12,7+9,5 75,8 8,7 1,3 3,3 0,3 0,1 0,5 9,7 99,5
-9,5+4,8 75,7 9,0 1,0 3,0 0,3 <0,1 0,4 10,0 99,3
-25,4+19,1 81,3 3,6 1,0 6,9 0,4 0,2 <0,1 6,8 100,0
2,2<d<2,5

-19,1+12,7 78,8 5,2 1,0 6,5 0,4 0,2 <0,1 8,2 100,2
IT V
-12,7+9,5 80,6 4,8 0,9 6,1 0,4 0,2 <0,1 7,1 100,1
-9,5+4,8 82,2 3,6 1,2 3,8 0,4 0,1 0,2 9,1 100,5
-25,4+19,1 82,8 4,5 0,8 3,6 0,3 <0,1 0,2 7,1 99,5
-19,1+12,7 80,8 5,1 0,7 4,0 0,3 <0,1 0,2 8,3 99,4
VI V
-12,7+9,5 80,4 4,6 0,8 4,0 0,4 <0,1 0,2 9,3 99,7
-9,5+4,8 80,3 5,3 0,8 4,1 0,4 <0,1 0,2 8,1 99,0
Média 79,6 5,8 1,0 4,5 0,4 0,1 0,3 8,2
Máximo 82,8 9,0 1,5 6,9 0,4 0,2 0,5 10,0
Mínimo 75,7 3,6 0,7 3,0 0,3 0,1 0,2 6,8
-25,4+19,1 81,5 5,4 1,6 6,2 0,7 0,3 0,2 3,5 99,4
-19,1+12,7 79,3 6,2 1,5 6,4 0,6 0,3 0,1 4,5 98,9
IT C
-12,7+9,5 82,0 4,8 1,2 6,9 0,6 0,2 0,1 3,4 99,2
-9,5+4,8 79,3 5,8 1,5 6,7 0,5 0,2 0,2 5,5 99,6
-25,4+19,1 78,3 10,0 1,8 2,4 0,4 <0,1 0,4 5,4 98,8
-19,1+12,7 76,3 13,0 2,1 2,3 0,3 <0,1 0,4 3,8 98,4
IT V
-12,7+9,5 76,7 13,0 2,2 2,3 0,6 0,1 0,3 4,9 100,1
d> 2,5

-9,5+4,8 83,8 4,6 1,2 3,0 1,2 0,2 0,3 4,6 98,8
-25,4+19,1 88,0 1,0 0,8 7,0 0,4 <0,1 <0,1 2,7 99,9
-19,1+12,7 85,9 1,9 1,3 6,9 0,6 0,1 <0,1 3,2 100,1
VI V
-12,7+9,5 85,7 2,2 1,7 6,4 0,7 0,2 <0,1 3,1 100,0
-9,5+4,8 87,1 1,9 0,9 6,2 0,3 <0,1 <0,1 3,2 99,7
Média 82,0 5,8 1,5 5,2 0,6 0,2 0,3 4,0
Máximo 88,0 13,0 2,2 7,0 1,2 0,3 0,4 5,5
Mínimo 76,3 1,0 0,8 2,3 0,3 0,1 0,1 2,7
S+A+F significa a soma dos óxidos de SiO2 , Al2 O3 e Fe2 O3 .

A Figura 5.13a mostra que a correlação linear inversa entre a soma dos teores
de SiO 2 , Al2 O3 e Fe2 O3 que representa os silicatos das rochas naturais e das
cerâmicas, e a soma dos teores de CaO e da perda ao fogo que representa
indiretamente os aglomerantes e os argilominerais, continua válida para os produtos
separados por densidade, e semelhante à correlação encontrada nas frações
granulométricas caracterizadas do capítulo 4, representada pela linha tracejada, sendo
uma média ponderada dos diversos intervalos de densidade.

Nos intervalos “1,7< d< 2,2”, como os teores de argilominerais são mais
representativos, a correlação da soma dos teores de SiO 2 , Al2 O3 e Fe2O3 com o teor

107

de CaO não é tão significativa, conforme ilustra a Figura 5.13b. Já no intervalo “d>
2,2”, essa correlação é expressiva.

60 16
d>2,5 d>2,5
2,2<d<2,5 14 2,2<d<2,5
50
Teores - CaO+PF (%)

1,9<d<2,2 1,9<d<2,2

Teores de CaO (%)
12 1,7<d<1,9
1,7<d<1,9
40
10 1,7<d<1,9:
y = -0,96x + 92,22 R2 = 0,52
2
30 R = 0,97 8
1,9<d<2,2:
y = -1,00x + 93,87
2 6 y = -0,7x + 61,8
20 R = 0,96 2
R = 0,74
4
d>2,2:
10 2 y = -0,8x + 69,8
2
R = 0,76
0 0

35

45

55

65

75

85

95
35

45

55

65

75

85

95

Teores - SiO2+Al2O3+Fe2O3 (%) Teores - SiO 2 +Al2 O3+Fe2 O3 (%)

(a) (b)

Figura 5.13 Correlação linear inversa (linha contínua) entre a soma dos teores de SiO2 , Al 2 O3 e
Fe2 O3 e a soma dos teores de CaO e da perda ao fogo (a) e entre a soma dos teores de SiO2 , Al 2 O3
e Fe 2 O3 e a o teor de CaO (b) para os produtos separados por densidade.

Como a fração graúda foi lavada durante a separação por densidade, o solo
que possivelmente se adere à fração graúda não está mais presente. Além disso, os
teores de argilominerais diminuem à medida que aumenta o intervalo de densidade,
não estando, portanto, associados principalmente à presença da fase “rocha”. Assim,
grande parte dos argilominerais presentes é proveniente da fase “cerâmica
vermelha”.

Os teores de CaO foram semelhantes nos diferentes produtos de separação
por densidade, variando de 1,0 a 18,0%, não existindo uma tendência definida de
redução nesses teores em função do aumento da mediana do intervalo, conforme
Figura 5.14a.

No entanto a soma dos teores de CaO e da perda ao fogo, que representa
indiretamente o teor de aglomerantes e dos argilominerais, aumentou
exponencialmente com a redução da mediana do intervalo de densidade (Figura
5.14b). Essa tendência foi mais definida quando se utilizaram somente os valores de
perda ao fogo, reduzindo a influência dos aglomerantes e aumentando a dos

108

argilominerais. Nesse caso, a soma dos teores de SiO 2 , Al2 O3 e Fe2 O3 que representa
indiretamente os silicatos das rochas naturais e das cerâmicas reduz, conforme a
Figura 5.14c.

São sistematicamente superiores as somas dos teores de SiO 2 , Al2 O3 e Fe2 O3 ,
nos dois intervalos mais densos, verificando-se também a redução na soma dos teores
de perda ao fogo e de cálcio.

20 60
18

16 50 -1,59x
y = 549,72e

Teor de CaO+PF (%)
2
Teor de CaO (%)

14 R = 0,71
40
12

10 30

8
20
6

4
10
2

0 0
1,5

1,7

1,9

2,1

2,3

2,5

2,7

1,5

1,7

1,9

2,1

2,3

2,5

2,7
Mediana do intervalo de densidade (g/cm³) Mediana do intervalo de densidade (g/cm³)

(a) (b)
100
45
Teores - SiO 2+Al 2O 3+Fe 2O3(%)

40 90

35 -2,22x
80
Perda ao fogo (%)

y = 1305,4e
2
30 R = 0,91
70
25

20 60 2
R = 0,62
15
50
10
40
5

0 30
1,5

1,7

1,9

2,1

2,3

2,5

2,7
1,5

1,7

1,9

2,1

2,3

2,5

2,7


(c) (d)
Figura 5.14 Comparação entre os teores dos óxidos nos produtos separados por densidade: a)
soma dos teores de SiO2 , Al 2 O3 e Fe 2 O3 , b) teores de CaO, c) soma dos teores de CaO e perda ao
fogo e d) perda ao fogo.

109

5.5 Análise mineralógica por DRX

As Figura 5.15 e Figura 5.16 mostram os difratogramas dos produtos
selecionados nos intervalos de densidade. Após essa separação, as fases cristalinas
hidratadas da pasta de cimento ou de cal foram identificadas em todos os intervalos
de densidade comprovando que, embora não detectadas no capítulo 4, elas estão
presentes. No intervalo “1,7< d< 2,2”, os tipos de argilominerais identificados foram
merlinoita, ilita, muscovita e montmorilonita e mudaram em função da origem do
agregado, e em função do intervalo de densidade para o agregado de mesma origem.
No intervalo “d> 2,2”, os argilominerais identificados foram flogopita, merlionita e
muscovita. Os tectosilicatos 16 , tais como quartzo e feldspato potássico (ortoclásio e
microclínio), estão também presentes em todos os intervalos de densidade. Os
feldspatos potássicos (ortoclásio e microclínio) que representam a fase “rocha” estão
presentes em todos os intervalos de densidade, no entanto a contagem aumenta à
medida que o intervalo de separação se torna mais denso, incluindo a detecção da
fase albita apenas nos dois intervalos mais densos.

16
Tectosilicatos são minerais compostos por tetraedros de SiO4 interconectados que formam uma
estrutura tridimensional (http://mineral.galleries.com/minerals/silicate/tectosil.htm).

110

Si,O
IT V –19,1+12,7 1,7<d<1,9
C,B
Si, O,Me O
Si
Me H H
H B Me B C C

Q, Il
IT C –19,1+12,7 1,7<d<1,9
C
Q, Mi
Mi C Q, D
Il D ,Il D C Mi

Si
V I V –2 5 , 4 + 1 9 , 1 1 , 7 < d < 1 , 9

Si, Mi Mi Si
Mn M n Mn Mi

Si,Il
Mi V I V –25,4+19,1 1,9<d<2,2

Si, Mi
C Si
Il CSH C
Il CSH Mi C
CSH
Q, Mu
IT V – 12,7+9,5 1,9<d<2,2

Q An
C Q
Mu An C C
An M u
Q
IT C –12,7+9,5 1,9<d<2,2
An
H Q
C Q
Me Me C An
Me
An H H C

Figura 5.15 Difratogramas dos produtos selecionados no intervalo de densidade “1,7<d<2,2”,
selecionados. Legenda: Mn- montmorilonita; Il – ilita; Me – merlionita; Mu- muscovita; Il- ilita;
Hi – hidrocalumita; CSH – silicato de cálcio hidratado; B - bassanita; D – dolomita; C- calcita;
Si – sílica; Q – quartzo; Mi – microclínio; O – ortoclásio; An – antigorita.

111

Si, F

IT V –12,7+9,5 2,2<d<2,5
Mi
F Si, Mi Al Si
C C
H Al Al F Mi C
Si

VI V –9,5+4,8 2,2<d<2,5
Mi,R
Si, Mi Al, Me
Al C Si
Al C R R Mi
Me Me C
Si

IT C –9,5+4,8 2,2<d<2,5
An
Al, An, Me
Si C,Al C Si
Me Me Al An
C

Si,F
O IT C –25,4+19, 1 d>2.5
F Al, S
Si,O
Si
Al CSH
CSH CSH Al,O S S F
Si
Mi IT V –25,4+19, 1 d>2.5
Mu Al
Si,Mi
C Si
Al C C
Al,Mu Mi

Si
O
Al, S VI V –19,1+12,7 d>2.5
Si,O
Cl Cl Si
Mu Al S S
Cl Mu Al,O Mu

Figura 5.16 Difratogramas dos produtos selecionados no intervalo de densidade “d> 2,2”.
Legenda: F-flogopita; Me – merlionita; Mu -muscovita; Hi – hidrocalumita; R – rosenhaita;
CSH – silicato de cálcio hidratado; S –scawtita; C- calcita; Si – sílica; Mi – microclínio; O-
ortoclásio; Al- albita; An – antigorita.

112

5.6 Estimativa dos aglomerantes, dos argilominerais e das rochas

A Tabela 5.11 mostra a estimativa dos teores de aglomerantes, de
argilominerais e de rochas nos produtos selecionados nos intervalos de densidade. O
produto de densidade “d> 2,5” não contém cerâmica vermelha, no entanto o teor de
argilominerais atingiu até 10%. Parte dos argilominerais é proveniente das rochas
naturais que representam mais de 70% da massa dos produtos no intervalo “d> 2,2”.
Os teores de argilominerais no intervalo “1,7< d< 2,2” aumentam significativamente
(11,1-40,0%), assim como os teores de cerâmica vermelha (7,5-78,9%). Para os
agregados vermelhos do intervalo “1,7<d<1,9”, os argilominerais são
predominantemente originados da cerâmica vermelha. Eles podem representar em
torno de 50% da cerâmica vermelha. O apêndice C apresenta análises
termogravimétricas da fase cerâmica vermelha nos intervalos “2,2< d< 2,5”. Nesse
caso, os teores de argilominerais variaram de 21,1 a 30,7%.

Tabela 5.11 Estimativa dos teores (% em massa) dos aglomerantes, dos argilominerais e das
rochas nos produtos selecionados nos intervalos de densidade.

Intervalo de Origem Fração
RI100ºC H2 O(2) A AR CV RO
densidade (mm) K
(%) (%) (%) (%) (%) (%)
(g/cm³)
1,7<d<1,9 IT C –25,4+19,1 71,0 1,7 0,09 29,0 18,9 13,7 57,3
IT V -19,1+12,7 52,4 2,4 0,09 47,6 26,7 46,1 6,3
VI V -25,4+19,1 74,0 3,6 0,09 26,0 40,0 78,9 0,0
Média 34,2 28,5 46,2 21,2
1,9<d<2,2 IT C -12,7+9,5 64,5 1,4 0,09 35,5 15,6 7,5 57,0
IT V -12,7+9,5 67,5 1,0 0,09 32,5 11,1 11,7 55,8
VI V -25,4+19,1 73,6 1,2 0,09 26,4 13,3 15,9 57,7
Média 31,5 13,3 11,7 56,8
2,2<d<2,5 IT C -9,5+4,8 76,1 0,8 0,09 23,9 8,9 2,2 73,9
IT V -12,7+9,5 78,1 0,7 0,09 21,9 7,8 9,8 68,3
VI V -9,5+4,8 81,0 0,8 0,09 19,0 8,9 11,4 69,6
Média 21,6 8,5 7,8 70,6
d> 2,5 IT C -25,4+19,1 81,4 0,9 0,09 18,6 10,0 0,0 81,4
IT V -25,4+19,1 78,7 0,6 0,09 21,3 6,7 0,0 78,7
VI V -19,1+12,7 84,5 0,9 0,09 15,5 10,0 0,0 84,5
Média 18,5 8,9 0,0 81,5
H2 O(2) – teor de água de constituição dos argilominerais.
AR=H2 O(2)/0,09.
CV – teor da fase “cerâmica vermelha”.
RO – teor da fase “rocha”. R=100-A-CV

113

Os teores de aglomerantes no intervalo “d> 2,2” variaram de 15,5 a 23,9%,
com média aproximada de 20%, valor próximo ao de um concreto convencional17 .
Eles também aumentaram, de forma representativa, no intervalo “1,7< d< 2,2” (26,4-
47,6%).

Os teores de argilominerais são superiores a 5,0%, com possibilidade de não
serem adequados para o uso como agregados (SMITH; COLLIS, 1993). Como
grande parte dos argilominerais é proveniente da fase “cerâmica vermelha”, é
possível estabelecer uma correlação linear positiva entre os teores de argilominerais e
os teores de cerâmica vermelha, conforme a Figura 5.17.

100
Teor - cerâmica vermelha (%)

y = 2,29x - 17,45
80 2
R = 0,91

60

40
IT C
IT V
20
VI V

0
6 16 26 36 46
Teor de argilominerais (%)

Figura 5.17 Correlação linear positiva entre o teor de argilominerais e os teores da fase
cerâmica vermelha nas frações granulométricas selecionadas nos intervalos de densidade.

O teste de análise de variância no Apêndice D permite concluir que existe
diferença estatística significativa entre as médias dos teores de aglomerantes e de
argilominerais no intervalo “1,7< d< 2,2”, se comparado à média dos mesmos no
intervalo “d> 2,2”.

A Figura 5.18 mostra que os teores de aglomerantes e de argilominerais dos
produtos selecionados nos intervalos de densidade, para cada tipo de agregado
graúdo de RCD reciclado, diminuem à medida que a mediana do intervalo de

17
Consumo de cimento= 400 kg/m³ concreto - Massa específica concreto =2.200 kg/m³.
Teor (%)=400/2.200=18%.

114

densidade aumenta, acompanhados do aumento dos teores de rochas. Em alguns
casos, é possível estabelecer correlações lineares e exponenciais significativas.
50 46
2
R = 0,90

Teores de argilominerais (%)
Teores de aglomerantes (%)

IT C IT C
40 IT V 36 IT V
VI V -1,47x VI V
y = 319,89e
2
R = 0,73
30 26

20 16
2
R = 0,89

10 6
1,7

1,9

2,1

2,3

2,5

2,7

1,7

1,9

2,1

2,3

2,5

2,7

(a) (b)
100

80 R 2 = 0,90
Teores de rochas (%)

60

40

IT C
20 IT V
VI V
0
1,7

1,9

2,1

2,3

2,5

2,7

Mediana do intervalo de densidade (g/cm³)

(c)

Figura 5.18 Correlações entre os teores de aglomerantes (a), de argilominerais (b) e de rochas
(c) e as medianas do intervalo de densidade nos produtos das separações por densidade de IT C,
IT V e VI V.

Como a soma dos teores de aglomerantes e de cerâmica vermelha
representam os materiais mais porosos presentes nas frações selecionadas separadas
por densidade, é possível estabelecer uma correlação significativa entre a soma
desses teores com a massa específica aparente média dessas frações, conforme ilustra
a Figura 5.19. A dispersão é atribuída à diferença de porosidade na pasta de cimento
ou de cal endurecida.

115

110

95
y = 835,59e-1,50x

Teores - A + CV (%)
80 R2 = 0,85

65

50

35

20

5
1,0

1,4

1,8

2,2

2,6

3,0
Massa esp. ap das frações (kg/dm³)

Figura 5.19 Correlação entre a soma dos teores de aglomerantes e de cerâmica vermelha e os
valores de massa específica aparente das frações selecionadas separadas por densidade.


Os produtos no intervalo “d< 1,7” representam apenas 1% da massa e
concentraram grande parte do material não- mineral presente nos agregados graúdos
de RCD reciclados, especialmente para aqueles de origem vermelha (IT V e VI V).

O intervalo de densidade “d> 1,7” é composto essencialmente por partículas
da fase “cimentícia”, “cerâmica vermelha” e “rochas”. Os agregados no intervalo
“1,7< d< 1,9” não são adequados para uso em concretos segundo a norma alemã,
porque é alto o teor de contaminantes, tais como cimento amianto e betume (até
aproximadamente 10%), incluindo a presença de cerâmica vermelha muito porosa.
Há uma tendência de redução nos teores da cerâmica vermelha com o aumento de
densidade, compensada pelo aumento nos teores da fase “cimentícia”.

Os agregados no intervalo “1,9< d< 2,2” são adequados para uso em
concretos com resistência mecânica de até 20 MPa conforme a recomendação da
RILEM. Já os agregados no intervalo “d> 2,2” são adequados para uso em concretos
de resistência mecânica até 60 MPa, e representam, em média, mais de 40% da
massa. Essa distribuição de massa é influenciada pela origem dos agregados. Os
teores da fase “rocha” aumentam, de forma significativa, a partir do intervalo “d>
2,5”.

116

Os teores de aglomerantes e de argilominerais são mais representativos no
intervalo “d< 2,2”, confirmados pelas fases cristalinas na análise mineralógica por
DRX. Grande parte dos argilominerais é originada da cerâmica vermelha, origem
comprovada pela correlação linear positiva entre eles. No entanto, uma parcela é
atribuída à presença das rochas, num total de até 10% nesse estudo. Os teores de
perda ao fogo, que representam indiretamente os argilominerais, aumentam à medida
que a densidade do intervalo diminui. No intervalo “d> 2,2”, os teores de rochas são
mais representativos, o que se confirma pelo aumento da intensidade dos picos
relacionados aos feldspatos potássicos (ortoclásio e microclínio) e albita, na análise
por DRX.

A separação por líquidos densos é uma técnica eficiente para separar os
agregados graúdos de RCD reciclados em subgrupos com valores distintos de massa
específica aparente, inclusive as fases identificadas de forma visual (partículas
cimentícias, de cerâmica vermelha e de rochas) e grupos de materiais (aglomerantes
e argilominerais), apesar do erro ocasionado pela absorção dos líquidos densos pelas
partículas porosas, que é sistemático. Assim, operações industriais de separação por
densidade do Tratamento de Minérios podem ser utilizadas com o objetivo de
melhorar a qualidade do agregado reciclado.

Na usina de Itaquera, a distribuição de massa dos agregados graúdos de RCD
reciclados aumentou nos produtos mais densos à medida que a partícula diminuiu de
tamanho. Nesse caso, a cominuição converteu a porosidade das partículas em
superfície específica, aumentando sua densidade. Essa tendência não foi observada
nos agregados da usina da Vinhedo.

A classificação do RCD mineral realizada nas usinas de reciclagem nacionais
(agregados cinza e vermelho) não é eficiente para melhorar a distribuição de massa
nos intervalos de densidade dos agregados graúdos de RCD reciclados. Além disso,
os teores médios de cerâmica vermelha nos agregados graúdos de RCD reciclados,
calculados pela média ponderada, não ultrapassaram 24,2%, não justificando esse
tipo de classificação.

117

Existe uma grande diferença na distribuição de massa por densidade dos
agregados graúdos de RCD reciclados em função da origem (de Itaquera ou de
Vinhedo).

118

6 INFLUÊNCIA DA POROSIDADE DOS
AGREGADOS GRAÚDOS DE RCD
RECICLADOS NAS PROPRIEDADES
MECÂNICAS DO CONCRETO

A distribuição e tipos de poros nos concretos influenciam a sua resistência
mecânica (MEHTA; MONTEIRO, 1994; YAMAN et al., 2002; KUMAR;
BHATTACHARJEE, 2003). Na utilização dos agregados naturais, a pasta de
cimento endurecida é mais porosa (NEVILLE, 1997; POWERS, 1960) e essa
porosidade influencia nas propriedades mecânicas do concreto (YAMAN et al.,
2002). A Lei de Abrams correlaciona a variação da relação água/cimento (a/c) com a
variação da resistência mecânica do concreto, por causa da porosidade da pasta
originada do excesso de água presente na mistura (POWERS, 1960; MEHTA;
MONTEIRO, 1994).

Os agregados graúdos de RCD reciclados são mais porosos que os naturais
(LIMBACHIYA et al., 2000) e também influenciam nas propriedades mecânicas do
concreto, especialmente em determinadas faixas de porosidade, conforme GÓMEZ;
SOBERÓN (2002), determinando inclusive sua durabilidade (WIRQUIN et al.,
2000; BUYLE-BODIN; HADJIEVA-ZAHARIEVA, 2002) e seu comportamento
reológico, pela falta de água na pasta absorvida pelo agregado, quando não pré-
saturado (BARRA, 1996; LARRARD, 1999; LEITE, 2001; POON et al., 2004;
SÁNCHEZ; ALAEJOS, 2004).

A porosidade dos agregados de RCD reciclados influenc ia a massa específica
aparente e pode ser determinada pela absorção de água, que é a massa de água que
acessa os poros permeáveis num período de 24 horas (ASTM, 1993). A separação
por líquidos densos é uma técnica eficiente para separar os agregados graúdos de
RCD reciclados em subgrupos com valores de massa específica aparente distintos, o
que resulta uma classificação de agregados de acordo com a porosidade, e também

119

um relativo controle das fases aí presentes, pois a pasta de cimento endurecida e a
fase “cerâmica vermelha” são os grupos mais porosos presentes nesses agregados.

O objetivo neste capítulo é analisar a influência da porosidade dos agregados
graúdos de RCD reciclados, por meio da massa específica aparente, no
comportamento mecânico dos concretos, bem como dos teores dos aglomerantes e da
cerâmica vermelha.


O programa experimental deste capítulo foi desenvolvido conjuntamente com
CARRIJO (2005). Dois diferentes tipos de agregados de RCD reciclados (cinza e
vermelho) foram coletados na usina de reciclagem de Itaquera-São Paulo, com o
objetivo de obter diferentes teores de cerâmica vermelha. Em seguida, esses
agregados foram separados, por densidade, em 4 intervalos (g/cm³): d< 1,9; 1,9 <d
<2,2; 2,2< d< 2,5; d> 2,5. A composição granulométrica, propriedades físicas (massa
específica aparente e absorção de água) e os teores de aglomerantes, de
argilominerais e da fase “cerâmica vermelha” foram determinados nos diferentes
produtos da separação densitária. Em seguida, os concretos foram produzidos
empregando os diferentes produtos, usando-se um método de dosagem que mantém a
proporção volumétrica desses agregados na proporção de mistura. Foram
determinados a consistência dos concretos bem como a resistência à compressão,
módulo de elasticidade e absorção de água.

6.1.1 Coleta das amostras dos agregados graúdos de RCD reciclados

Amostras de agregados graúdos de RCD reciclados foram coletadas na usina
de reciclagem de Itaquera, sendo processada 1 tonelada de RCD do tipo cinza e 1
tonelada do tipo vermelho.

O peneiramento foi realizado em peneira de abertura de malha 19,1 mm,
sendo reprocessada a fração retida em britador de mandíbula de laboratório (marca
FURLAN, modelo BM 2010, 7,5CV/380 rpm), com abertura de mandíbula em torno
de 10 mm, até reduzir todas as frações à dimensão menor que a abertura da malha da
peneira 19,1 mm. Em seguida, a fração passante foi peneirada na peneira de abertura

120

de malha de 9,5 mm. Assim, a granulometria dos agregados graúdos de RCD
reciclados ficou definida como Brita 1 da NBR 7211 (ABNT, 1983).

A fração fina aderida nos agregados graúdos de RCD reciclados que
corresponde à fração passante em peneira de 75 µm foi eliminada mediante lavagem
com água corrente sobre peneira de abertura de malha 9,5 mm, para minimizar essa
influência no comportamento do concreto no estado fresco e endurecido.

6.1.2 Separação dos agregados graúdos de RCD reciclados por densidade

Os métodos laboratoriais de separação por líquidos densos não se mostraram
adequados para esta etapa, porque (CARRIJO, 2005):

a) A separação por solução aquosa de cloreto de zinco contamina os
agregados com diferentes teores de cloretos solúveis, que podem
influenciar no tempo de pega do cimento.

b) A separação por solução de álcool etílico-bromofórmio é inviável
em razão do custo e da necessidade de uso de capelas ventiladas de
grande área útil.

A separação foi realizada empregando o equipamento de concentração
densitária (ITEP, 1980), denominado Sink and Float, de escala piloto, cedido pelo
Centro de Tecnologia Mineral (CETEM/Rio de Janeiro) 18 , conforme a Figura 6.1. A
polpa do meio denso foi obtida por suspensões de ferro-silício (silício-15% e ferro-
85%), com densidade aproximada de 6,9 g/cm³, em meio aquoso, atingindo uma
densidade máxima de polpa de 3,4 g/cm³ que atende às restrições impostas no
experimento.

18
O equipamento foi recomendado pelo Prof. Dr. Arthur Pinto Chaves do Departamento de
Engenharia de Minas e de Petróleo da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo.

121

(a) (b)

Figura 6.1 Equipamento “Sink and Float”, marca Denver (a) e o ferro silício em pó (b).

A Figura 6.2 mostra o desenho esquemático do funcionamento do
equipamento “Sink and Float”.

Alimentação

Partículas que
flutuam

Partículas que
flutuam
Cesto vazado
v v
vv
Partículas que Cesto vazado
sedimentam

Cone maior
Cone menor

Suspensão
aquosa de Fe-Si

Figura 6.2 Desenho esquemático sobre o funcionamento do equipamento “Sink and Float”.

122

Atingida a densidade de polpa desejada, os agregados graúdos de RCD
reciclados eram lançados, vagarosamente, de maneira uniforme, na superfície da
polpa livre de partículas, do cone superior do equipamento. O cesto contido nesse
cilindro maior reteve as partículas afundadas enquanto o fluxo da polpa transportava
as flutuadas para o cone inferior, sendo retidas pelo cesto do cilindro menor,
concluindo a separação. Os cestos eram a seguir retirados dos cones e lavados com
água corrente até a superfície das partículas estar completamente limpa da suspensão
de ferro-silício.

Inicialmente, a água foi adicionada no equipamento até iniciar a circulação.
Em seguida, o ferro silício foi adicionado progressivamente até a polpa adquirir a
densidade desejada com variação admissível de ± 0,01 g/cm3 . A densidade de polpa
foi determinada pela razão da massa e do volume em uma proveta graduada de 1000
mL, coletada em intervalos de tempo regulares, num total de 30 segundos. A
densidade era monitorada periodicamente a cada três baldes de 8 L de agregados
alimentados no equipamento, e o ferro silício que sedimentava era recirculado a
partir de uma torneira situada na parte inferior do equipamento.

A Figura 6.3 mostra o fluxograma da separação densitária seqüencial dos
diferentes tipos de agregados graúdos de RCD reciclados empregando o equipamento
“Sink and Float”. Inicialmente, os agregados foram separados na densidade de 2,2
g/cm³ definindo dois produtos: d> 2,2 e d< 2,2. A fração menos densa foi separada
na densidade de 1,9 g/cm³ definindo outros dois produtos: d <1,9 e 1,9< d< 2,2. A
fração mais densa foi separada na densidade de 2,5 g/cm³ definindo outros dois
produtos: 2,2< d< 2,5 e d >2,5. Foram assim obtidos oito tipos de agregados graúdos
de RCD reciclados, quatro do tipo cinza (C) e quatro do tipo vermelho (V): C d<1,9;
C 1,9<d<2,2; C 2,2<d<2,5; C d>2,5; V d<1,9; V 1,9<d<2,2; V 2,2<d<2,5 e V d>2,5.

123

Tipo do agregado

d=2,2 g/cm³ d>2,2

d<1,9 d=2,5 g/cm³ d>2,5
d>2,5
d<1,9 d=1,9 g/cm³ d<2,2

2,2<d<2,5
2,2<d<2,5
1,9<d<2,2
1,9<d<2,2

Figura 6.3 Fluxograma da separação densitária seqüencial dos agregados graúdos de RCD
reciclados empregando o equipame nto “Sink and Float”.

Os agregados graúdos de RCD reciclados separados por densidade foram
secos sobre uma lona, em condição ambiente, e homogeneizados em pilhas
alongadas conforme procedimento apresentado no item 4.1.1 do capítulo 4. Uma
alíquota de aproximadamente 10 kg foi tomada para realizar os ensaios de
caracterização dos agregados, conforme a Figura 6.4. O material excedente foi
retirado em alíquotas e armazenado no laboratório para a produção dos concretos.

(a) (b)

Figura 6.4 Pilha alongada com agregado graúdo de RCD reciclado separado por densidade (a) e
retirada de alíquota de 10 kg (b).

6.1.3 Outros materiais para a produção dos concretos

Foi empregado no experimento um cimento composto com até 30% de adição
de escória (sigla CP II E 32), marca Votorantim, com resistência mecânica aos 28
dias de 32 MPa, amplamente empregado no mercado nacional. O agregado miúdo
empregado foi uma areia de rio natural quartzoza lavada, do tipo grossa, denominada

124

“A”. Para a produção dos concretos de referência, foi utilizada brita natural, de
origem granítica, de dimensão máxima característica de 19,0 mm, denominada “B”.

6.1.4 Caracterização dos materiais

A composição granulométrica dos agregados graúdos de RCD reciclados
separados por densidade, da brita natural e da areia de rio lavada foi determinada
pela NBR NM 248 (NM, 2003b).

A absorção de água da areia de rio quartzoza lavada foi desprezada. Assim,
assume-se que os resultados da massa específica aparente e real são iguais. A massa
específica real da areia de rio lavada foi determinada pelo volume, empregando
picnômetro de Hélio, marca Quantachrome, modelo MUP-SOC. Não foi
caracterizada a massa específica aparente da brita, sendo adotado um valor igual a
2,675 kg/dm³. A massa específica aparente e absorção de água dos agregados
graúdos de RCD reciclados foram determinadas com alíquotas de aproximadamente
3 kg pela NBR NM 53 (NM, 2003a). Esses procedimentos estão apresentados no
item 5.1.4 do capítulo 5. Adicionalmente, a massa de água absorvida dos agregados
graúdos de RCD reciclados foi determinada nos intervalos de tempo (em minutos): 5,
10, 15, 30, 60, 120, 180, 240, 300 e 1440. O objetivo foi definir o tempo necessário
para atingir 70% do valor da absorção de água em um período de 24 horas.

A Figura 6.5 mostra o fluxograma operacional para a determinação dos teores
de aglomerantes, de argilominerais, de cerâmica vermelha e de rocha nos agregados
graúdos de RCD reciclados separados por densidade.

125

Agregado sep.por densidade
(~3,0 kg)

Alíquota
Redução por
2,9 kg
quarteamento

Alíquota Catação
50-100g

Pulverização Teor
cerâmica vermelha
(CV)

Alíquota 2 Alíquotas
50 g 2,5 g

Teor rocha
R=A-CV

Ataque com
solução HCl

Resíduo insolúvel Resíduos insolúveis Teor aglomerantes
da alíquota de 50,0 g das alíquotas de 2,5 g A=1-RI100ºC
(100ºC) - 50 g (100ºC)

Perda de massa – TG Teor de água dos Teores
(150-1.000 ºC) argilominerais de argilominerais

Figura 6.5 Fluxograma operacional para a determinação dos teores de aglomerantes, de
argilominerais, de cerâmica vermelha e de rocha nos agregados graúdos de RCD reciclados
separados densitariamente pelo “Sink and Float”.

Alíquotas de até 100g foram tomadas dos agregados graúdos de RCD
reciclados separados por densidade e pulverizadas, conforme o procedimento de
preparação de amostras do item 4.1.3. A fração solúvel no ataque ácido com solução
de HCl 33% foi determinada pela média de duas determinações em alíquotas de 2,5g
secas a 100ºC, sendo considerada igual ao teor de aglomerantes, conforme os
resultados apresentados nos capítulos 4 e 5. Em seguida, a água de constituição dos
argilominerais foi determinada pela perda de massa entre 150 e 1.000ºC na análise
termogravimétrica (uma única determinação em alíquotas de 1.000 mg) dos resíduos
insolúveis do ataque com HCl. Os teores dos argilominerais foram estimados
adotando-se uma constante estequiométrica média de 0,09, conforme apresentado no
capítulo 4.

126

Os teores de cerâmica vermelha foram determinados pela catação nas
alíquotas remanescentes (aproximadamente 3,4 kg), conforme o procedimento
apresentado no item 5.1.3 do capítulo 5. O teor de rochas naturais foi estimado pelo
complemento da soma dos teores de aglomerantes e da cerâmica vermelha.

6.1.5 Dosagem dos concretos

O método de dosagem adotado fixou o volume de agregados graúdos em 40%
e a água em 20%, uma vez que a definição das proporções de mistura, em massa,
segundo o método IPT-EP/USP (HELENE; TERZIAN, 1992) conduziria à variação
de volume desses agregados, resultantes da variação da massa específica aparente
(LEITE, 2001; LARRARD, 1999).

A variação na porosidade da pasta foi obtida a
través da adoção de três
diferentes consumos de cimento (kg/m³): 300, 400 e 500, que resultou nas
respectivas relações água/cimento de 0,67, 0,5 e 0,4. Para um mesmo consumo de
cimento ou relação a/c, o único fator que afeta a porosidade (e a resistência) dos
concretos é a porosidade dos agregados. Nesse caso, admitiu-se uma variação de 9 a
11% na relação entre a água e materiais secos e a uma variação de 0,51 a 0,61 na
proporção entre areia e os agregados graúdos. Elas são consideradas toleráveis para
os concretos plásticos (HELENE; TERZIAN, 1992).

Os agregados graúdos foram secos em estufa a 110 ºC por 24 horas e
resfriados por aproximadamente duas horas até atingirem o equilíbrio térmico com a
condição ambiente. Antes da mistura, eles foram imersos durante 10 minutos numa
quantidade de água que equivale a 70% do valor de absorção de água. A partir desse
valor de pré-saturação, a influência da absorção de água dos agregados nas
propriedades do concreto, no estado fresco, é pequena (LEITE, 2001; POON et al.,
2004).

Em seguida, o misturador era acionado com metade da água de amassamento
seguido do cimento, da areia, do restante de água e do aditivo até atingir um ponto
semelhante à consistência plástica.

127

A consistência de todos os concretos foi mantida acima do limite plástico
(abatimento pelo tronco de cone maior que 40 mm) empregando-se aditivo
superplastificante à base de policarboxilatos, Glenium 51, da “Master Building
Technology” do Brasil, sendo o seu teor associado somente à fluidez da pasta de
cimento.

As proporções de mistura, em massa, dos concretos foram calculadas,
conforme a Tabela 6.1, a partir dos valores de massa específica aparente dos
agregados, e dos valores de massa específica real da areia quartzoza de rio lavada e
do cimento.

Cinco corpos-de-prova (diâmetro de 10cm e altura de 20 cm) por proporção
de mistura foram moldados de acordo com a NBR 5738, num total de 125, sendo
destinados a três ensaios de resistência à compressão, três de módulo de elasticidade
e dois de absorção de água. Eles permaneceram cobertos com plástico durante 24
horas para evitar a perda de água e, em seguida, foram desmoldados e curados por 28
dias, em câmara úmida, com temperatura constante de 23 ± 2°C, e umidade superior
a 95%.

128

Tabela 6.1 Proporção de mistura dos concretos com os agregados graúdos separados
densitariamente pelo “Sink and Float” para diferentes consumo de cimento.

T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9
C V C V C V C V
Agregados graúdos B d<1,9 d<1,9 1,9<d<2,2 1,9<d<2,2 2,2<d<2,5 2,2<d<2,5 d>2,5 d>2,5
Consumo cimento=300 kg/m³

Massa Água1 (kg/m3 ) 200 200 200 200 200 200 200 200 200
Massa Cimento2
(kg/m3 ) 300 300 300 300 300 300 300 300 300
Massa Areia 3 (kg/m3 ) 795 795 795 795 795 795 795 795 795
Massa Agr. Graúdo4
(kg/m3 ) 1070 712 696 844 808 1012 996 1040 1048
Cimento (kg) 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00
Areia (kg) 2,65 2,65 2,65 2,65 2,65 2,65 2,65 2,65 2,65
Agregado Graúdo (kg) 3,57 2,37 2,32 2,81 2,69 3,37 3,32 3,47 3,49
Água/cimento (kg) 0,67 0,67 0,67 0,67 0,67 0,67 0,67 0,67 0,67
Teor de argamassa (%) 0,51 0,61 0,61 0,56 0,58 0,52 0,52 0,51 0,51
Água/Mat. secos (%) 9,2411,07 11,17 10,31 10,51 9,49 9,56 9,37 9,33
T10 T11# T12# T13 T14 T15 T16 T17 T18
Tipos dos agregados C V C V C V C V
graúdos B d<1,9 d<1,9 1,9<d<2,2 1,9<d<2,2 2,2<d<2,5 2,2<d<2,5 d>2,5 d>2,5

Massa Água1 (kg/m3 ) 200 200 200 200 200 200 200 200 200
Massa Cimento2
(kg/m3 ) 1070 712 696 844 808 1012 996 1040 1048
Massa Areia 3 (kg/m3 ) 400 400 400 400 400 400 400 400 400
Massa Agr. Graúdo4
(kg/m3 ) 707 707 707 707 707 707 707 707 707
Cimento (kg) 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00
Areia (kg) 1,77 1,77 1,77 1,77 1,77 1,77 1,77 1,77 1,77
Agr. Graúdo (kg) 2,68 1,78 1,74 2,11 2,02 2,53 2,49 2,60 2,62
Água/cimento (kg) 0,50 0,50 0,50 0,50 0,50 0,50 0,50 0,50 0,50
Água/Mat. secos (%) 9,19 11,00 11,09 10,25 10,45 9,44 9,51 9,32 9,28
T19 T20 T21 T22 T23 T24 T25 T26 T27
Tipos dos agregados C V C V C V C V
graúdos B d<1,9 d<1,9 1,9<d<2,2 1,9<d<2,2 2,2<d<2,5 2,2<d<2,5 d>2,5 d>2,5
Massa Água1

(kg/m3 ) 200 200 200 200 200 200 200 200 200
Massa Cimento2
(kg/m3 ) 1070 712 696 844 808 1012 996 1040 1048
Massa Areia 3
(kg/m3 ) 500 500 500 500 500 500 500 500 500
Massa Agr. Graúdo4
(kg/m3 ) 618 618 618 618 618 618 618 618 618
Cimento (kg) 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00
Areia (kg) 1,24 1,24 1,24 1,24 1,24 1,24 1,24 1,24 1,24
Agregado Graúdo (kg) 2,14 1,42 1,39 1,69 1,62 2,02 1,99 2,08 2,10
Água/cimento (kg) 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40
Água/Mat. secos (%) 9,14 10,93 11,02 10,19 10,38 9,39 9,46 9,27 9,23
1
Massa específica da água de 1,0 kg/L. 2 Massa específica real do cimento de 3,0 kg/L.
3
Massa específica real da areia de 2,65 kg/L. 4 Massa específica aparente dos tipos de agregados
graúdos de RCD recic lados de 2,67; 1,78; 1,74; 2,11; 2,02; 2,53; 2,49; 2,60 e 2,62 kg/L
respectivamente. # - não realizado pela indisponibilidade de agregados.

129

6.1.6 Propriedades do concreto no estado fresco e no estado endurecido

As consistências dos concretos foram determinadas pelo abatimento no tronco
de cone conforme a NBR NM 67 (NM, 1998). As massas específicas dos concretos
no estado fresco, bem como os teores de ar aprisionado foram determinados
conforme a NBR 9833 (método gravimétrico) (ABNT, 1997), mas apenas os dados
de 14 dos 24 proporções de mistura produzidas se revelaram consistentes em função
de erro na determinação de massa na balança empregada.

Os corpos-de-prova foram retificados no lado superior e capeados com
mistura composta de enxofre e pozolana em ambos os lados sendo um deles rompido
à compressão, com taxa de carregamento de 0,3 MPa/s, em prensa universal
Shimadzu de capacidade de 200 kgf. Em seguida, três corpos-de-prova foram
encaminhados à determinação do módulo de elasticidade tangente inicial (ABNT,
1984) por meio da aplicação de novos ciclos de carregamento e descarregamento
com cargas equivalentes a 30% da resistência à compressão, com taxa de
carregamento de 0,5 MPa/s, e medidas das deformações em quatro dos nove ciclos
totais de carregamento, mediante um extensômetro mecânico com relógio
comparador de precisão de 0,01 mm, sendo dois destes posteriormente rompidos à
compressão. Os dois corpos-de-prova remanescentes foram imersos em água na
temperatura ambiente durante 3 dias e, em seguida, submetidos à f rvura por 14
e
horas para a determinação da absorção de água por imersão dos concretos.

6.2 Caracterização dos materiais

6.2.1 Distribuição granulométrica dos agregados

A Figura 6.6 mostra as distribuições retidas acumuladas dos tipos de
agregado graúdo de RCD reciclado e da brita granítica. Todas as distribuições estão
contidas dentro dos limites estabelecidos para a Brita 1 da ABNT. Elas são distintas
se comparada à distribuição da brita granítica. A quantidade de material retido na
peneira de abertura de 12,7 mm aumenta para os agregados mais densos.

130

100 100

% Retida acumulada 80 80

% Retida acumulada
60 60

V d<1,9
40 40 V 1,9<d<2,2
C d<1,9 V 2,2<d<2,5
C 1,9<d<2,2 V d>2,5
20 C 2,2<d<2,5 20 B
C d>2,5 limite
B
limite 0
0

100
1

10
1

10

100
Abertura das peneiras (mm) Abertura das peneiras (mm)

(a) (b)

Figura 6.6 Distribuições retidas acumuladas dos agregados graúdos de RCD reciclados
separados densitariamente pelo “Sink and Float”, e da brita com os limites estabelecidos para a
Brita 1 da ABNT.

A Figura 6.7 mostra a distribuição retida acumulada da areia de rio lavada.
Esta graduação está situada na zona 4 (areia grossa), estabelecida pela NBR 7211
(ABNT, 1983). O módulo de finura foi de 3,33.

100
% Retida acumulada

80

60
areia
40 limite zona 4

20

0
0,1
0,01

10
1

Abertura das peneiras (mm)

Figura 6.7 Distribuição retida acumulada da areia de rio lavada com os limites da zona 4
estabelecidos pela NBR 7211.

6.2.2 Caracterização dos agregados graúdos de RCD reciclados

A Tabela 6.2 mostra os resultados de massa específica aparente e absorção de
água dos agregados graúdos de RCD reciclados separados densitariamente pelo
“Sink and Float”.

131

Tabela 6.2 Resultados de massa específica aparente e absorção de água dos agregados graúdos
de RCD reciclados separados densitariamente pelo “Sink and Float”.

Agregados separados por Massa esp. aparente Absorção Volume de Poros
densidade (kg/dm³) (%) dm³/dm³ (%)
C d<1,9 1,78 14,6 39,0
V d<1,9 1,74 15,3 40,9
C 1,9<d<2,2 2,11 8,0 21,4
V 1,9<d<2,2 2,02 9,0 24,0
C 2,2<d<2,5 2,53 2,0 5,3
V 2,2<d<2,5 2,49 2,8 7,5
C d>2,5 2,60 1,5 4,0
V d>2,5 2,62 1,4 3,7
VolumePoros (%) = Absorção × 2,67
2,67 é a média da massa específica real dos agregados separados por densidade (ver cap. 5).

Os agregados obtidos pelo “Sink and Float” no intervalo “d> 2,2” apresentam
valores de absorção de água inferiores a 3%, bem inferior à média obtida na
separação por líquidos densos (6,3%) que se aproximou do limite estabelecido (7%)
da proposta de norma espanhola para o emprego de agregados graúdos de concreto
reciclados em concretos estruturais (ALAEJOS et al., 2004), e valor médio de
absorção de água em concretos brasileiros (ANGULO; JOHN, 2001).

A Figura 6.8 mostra a correlação linear entre as medianas do intervalo de
densidade e os valores de massa específica aparente dos agregados graúdos de RCD
reciclados de Itaquera separados por densidade pelo “Sink and Float”, e compara
essa correlação com a correlação média obtida para as outras amostras de agregados
que foram separadas por densidade pelos líquidos densos (ver item 5.4).

Para um mesmo valor de mediana de densidade de separação, os agregados
separados pelo “Sink and Float” apresentam valores superiores de massa específica
aparente se comparado aos valores médios dos agregados separados pelos líquidos
densos. A variação da massa específica aparente é atribuída à: a) diferença entre as
amostras caracterizadas, e b) diferença no método da separação densitária, seja pelo
tipo de líquido utilizado (líquidos densos e suspensão de Fe-Si e água) ou pela
dinâmica de separação (estática ou dinâmica).

132

2,7 amostras_método Sink Float
média_método Líquidos Densos

Massa Esp. Ap. (kg/dm³)
2,5

2,3 y = 1,05x - 0,05
2
R = 0,91

2,1

1,9

1,7 y = 1,18x - 0,49
2
R = 0,97

1,5
1,5

1,7

1,9

2,1

2,3

2,5

2,7
Mediana do intervalo de separação (g/cm³)

Figura 6.8 Correlações lineares entre as medianas do intervalo de densidade e os valores de
massa específica aparente dos agregados graúdos de RCD reciclados separados densitariamente
por dois diferentes métodos.

A Figura 6.9 mostra os valores de absorção de água ao longo do tempo para
agregados graúdos de RCD reciclados de Itaquera separados por densidade pelo
“Sink and Float”. A taxa de absorção é alta nos primeiros dez minutos. Após este
período, essa taxa é lenta e tende a se estabilizar. Conclusões semelhantes foram
obtidas por LEITE (2001). Nos primeiros 10 minutos, os agregados graúdos de RCD
reciclados absorvem de 70 a 86% da absorção do período de 24 horas. A norma DIN
4226 (DIN, 2002) também usa os valores de absorção de água no período de 10
minutos como estimativa da absorção de água no período de 24 horas (RUHL, 1997).
As curvas de absorção de água no tempo dos agregados cinzas e vermelhos de
Itaquera são semelhantes, quando contidas em um mesmo intervalo de densidade.

133

14 vermelho d<1,9
cinza d<1,9
12 vermelho 1,9<d<2,2

Absorção de água (%)
cinza 1,9<d<2,2
vermelho 2,2<d<2,5
10 cinza 2,2<d<2,5
vermelho d>2,5
cinza d>2,5
8

6

4

2

0
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Tempo (min)

Figura 6.9 Absorção de água em função do tempo para os agregados graúdos de RCD reciclados
separados por densidade pelo “Sink and Float”.

A Tabela 6.3 mostra os teores de aglomerantes, dos argilominerais, da fase
“cerâmica vermelha” e das rochas nos agregados graúdos de RCD reciclados de
Itaquera separados por densidade pelo “Sink and Float”, que serão correlacionados
com as propriedades mecânicas do concreto.

Tabela 6.3 Teores dos aglomerantes, dos argilominerais, da “cerâmica vermelha” e da “rocha”
nos agregados graúdos de RCD reciclados separados por densidade pelo “Sink and Float”.

Agregados separados RI100ºC A H2 O(2) AR CV R
por densidade (%) (%) (%) (%) (%) (%)
C d<1,9 75,8 24,2 1,7 18,9 15,4 60,4
V d<1,9 76,9 23,1 1,8 20,0 24,6 52,3
C 1,9<d<2,2 71,8 28,2 0,8 8,9 0,3 71,5
V 1,9<d<2,2 73,3 26,7 0,6 6,7 4,6 68,7
C 2,2<d<2,5 81,1 18,9 0,5 5,6 0,0 81,1
V 2,2<d<2,5 81,7 18,3 0,6 6,7 0,3 81,4
C d>2,5 85,8 14,2 0,6 6,7 0,1 85,7
V d>2,5 84,2 15,8 0,6 6,7 0,0 84,2
H2 O(2) – teor de água de constituição dos argilominerais.
AR – teor de argilominerais. AR (%)=H2 O(2)/0,09. 0,09 é a constante estequiométrica adotada no item
4.1.9, do capítulo 4.
CV – teor da fase “cerâmica vermelha”.
R – teor da fase “rocha”. R=100-A-CV

A Figura 6.10 compara os teores de aglomerantes, de argilominerais, de
cerâmica vermelha e de rochas nas duas amostras de agregados graúdos de RCD

134

reciclados em função da mediana do intervalo de densidade por dois métodos de
separação distintos. A principal diferença está no intervalo “1,7<d<1,9”, em que os
teores médios de aglomerantes e de cerâmica vermelha diminuíram 30%
aproximadamente, acompanhado do aumento, na mesma ordem de grandeza, das
rochas. Os teores de cerâmica vermelha nas amostras de Itaquera separadas pelo
“Sink and Float” não ultrapassaram 25% da massa. Essa diferença diminui com o
aumento da mediana do intervalo de densidade.

38 50,0

Teor de cerâmica vermelha (%)
34 y = -21,77x + 74,25
2
Teor de aglomerantes (%)

R = 0,96 40,0 amostras_método Sink Float

30 média_método Líquidos Densos

30,0
26

22
20,0

18
amostras_método Sink Float 10,0
14

10 0,0
1,6

1,8

2,0

2,2

2,4

2,6

1,7

1,9

2,1

2,3

2,5

2,7

(a) (b)
90,0 30,0
2 amostras_método Sink Float
R = 0,97
80,0 25,0
Teor de argilominerais (%)

Teor de rocha (%)

70,0
20,0
-1,50x
60,0 y = 352,71e
2
15,0 R = 0,84
50,0 y = 73,61x - 104,04
2
R = 0,92
10,0
40,0
2
amostras_método Sink Float R = 0,68
5,0
30,0
20,0 0,0
1,7

1,9

2,1

2,3

2,5

2,7
1,7

1,9

2,1

2,3

2,5

2,7


(c) (d)
Figura 6.10 Comparação dos teores de aglomerantes (a), de cerâmica vermelha (b), de rocha (c)
e de argilominerais (d) nas duas amostras de agregados graúdos de RCD reciclados em função
da mediana do intervalo de densidade por dois métodos de separação distintos.

6.3 Propriedades dos concretos no estado fresco

A Tabela 6.4 apresenta os abatimentos, consumos de aditivo, teores de ar
aprisionado e massas específicas dos concretos, no estado fresco, para os agregados

135

graúdos de RCD reciclados separados por densidade, e a brita natural. As medidas de
abatimento variaram de 50 a 150 mm, apesar do emprego do aditivo e da
compensação da água de absorção dos agregados, que tinham por objetivo manter
esse abatimento constante. Apesar disso, todos os concretos foram trabalháveis
garantindo-se o adensamento eficiente em todos os corpos-de-prova.

Tabela 6.4 Abatimentos, consumos de aditivo, teores de ar aprisionado e massas específicas dos
concretos, no estado fresco, para os agregados graúdos de RCD reciclados separados por
densidade, e a brita natural

Prop. Agregados sep. Relação Consumo de Abatimento Ar Massa esp.
de por densidade a/c aditivo (%) (mm) aprisionado concreto fresco
mistura (%) (kg/dm³)
T2 C d<1,9 0,67 * * * *
T3 V d<1,9 0,67 0,50 55,0 2,63 1,96
T4 C 1,9<d<2,2 0,67 0,18 50,0 3,16 2,11
T5 V 1,9<d<2,2 0,67 0,18 60,0 2,96 2,07
T6 C 2,2<d<2,5 0,67 0,06 75,0 1,81 2,29
T7 V 2,2<d<2,5 0,67 0,09 70,0 2,01 2,27
T8 C d>2,5 0,67 0,00 95,0 3,86 2,32
T9 V d>2,5 0,67 0,00 130,0 2,88 2,31
T11 C d<1,9 0,50 * * * *
T12 V d<1,9 0,50 0,40 55,0 ** **
T13 C 1,9<d<2,2 0,50 0,07 65,0 ** **
T14 V 1,9<d<2,2 0,50 0,07 60,0 ** **
T15 C 2,2<d<2,5 0,50 0,10 125,0 ** **
T16 V 2,2<d<2,5 0,50 0,05 95,0 1,62 2,28
T17 C d>2,5 0,50 0,08 95,0 3,90 2,36
T18 V d>2,5 0,50 0,00 105,0 1,63 2,37
T20 C d<1,9 0,67 0,40 150,0 ** **
T21 V d<1,9 0,67 0,39 60,0 ** **
T22 C 1,9<d<2,2 0,67 0,09 120,0 ** **
T23 V 1,9<d<2,2 0,67 0,10 70,0 ** **
T24 C 2,2<d<2,5 0,67 0,09 95,0 1,48 2,31
T25 V 2,2<d<2,5 0,67 0,10 75,0 1,24 2,30
T26 C d>2,5 0,67 0,07 90,0 2,22 2,36
T27 V d>2,5 0,67 0,06 105,0 2,11 2,37
* Proporção de mistura de concreto não produzida por falta de material.
** Medidas inconsistentes.

A Figura 6.11a mostra que as medidas de abatimento no tronco de cone foram
influenciadas pela massa específica do concreto no estado fresco, assim como pela
massa específica aparente dos agregados graúdos de RCD reciclados separados por
densidade (Figura 6.11b), uma vez que a primeira depende da segunda (Figura 6.12).
Como a massa do concreto é a única força atuante na deformação do concreto
durante o ensaio de abatimento, são esperados abatimentos crescentes na razão direta
da massa específica para concretos de uma mesma trabalhabilidade. A variabilidade

136

dos resultados aumentou para os agregados mais densos e foi pouco influenciada
pela relação a/c ou consumo de cimento.

140 140
130
a/c = 0,4

Medida do abatimento (mm)
120 120 a/c = 0,5
Abatimento (mm)

110 2
R = 0,72 a/c = 0,67
100 100
90 2
R = 0,74
80 80
70
60 60
50
40 40

1,5

1,7

1,9

2,1

2,3

2,5

2,7
1,8

1,9

2,0

2,1

2,2

2,3

2,4

Massa esp. concreto fresco (kg/dm³) Massa esp. ap. do agregado (kg/dm³)

(a) (b)

Figura 6.11 Medidas de abatimento dos concretos em função da massa específica do concreto
fresco (a) e da massa específica aparente dos agregados graúdos de RCD reciclados separados
por densidade (b).
Massa esp. concreto fresco (kg/dm )

2,4
3

y = 0,38x + 1,33
2,3 2
R = 0,97

2,2

2,1
a/c = 0,67
2,0 a/c = 0,5
a/c = 0,4

1,9
1,7

1,9

2,1

2,3

2,5

2,7

3
Massa esp. ap. dos agregados (kg/dm )

Figura 6.12 Massa específica do concreto fresco em função da massa específica aparente dos
agregados graúdos de RCD reciclados separados por densidade.

Nesse caso, o consumo médio de aditivo também foi influenciado pela massa
específica aparente desses agregados, conforme a Figura 6.13, e ele decresceu com o
aumento da massa específica aparente, não justificando o aumento de variabilidade
na medida do abatimento para os agregados mais densos.

137

0,5
a/c=0,67

Teor médio de aditivo (%)
0,4 a/c=0,5
a/c=0,4

0,3

0,2

__ média
0,1
R2 = 0,86

0,0
1,50 1,75 2,00 2,25 2,50 2,75
Massa esp. ap. dos agregados
(kg/dm3)

Figura 6.13 Consumo médio de aditivo nos concretos em função da massa específica aparente
dos agregados graúdos de RCD reciclados separados densitariamente pelo “Sink and Float”.

Os teores de ar aprisionado nos concretos foram abaixo de 4%, apresentando
tendência de aumento para os agregados mais densos e para as relações a/c maiores,
conforme a Figura 6.14.

4,5
natural
4,0 v2,2-2,5
Ar incorporado (%)

c2,2-2,5
3,5 v2,5
c2,5
3,0
2,5
2,0
1,5
1,0
0,5
0,0
0,67 0,5 0,4
Relação a/c

Figura 6.14 Teor de ar aprisionado nos concretos em função do intervalo de densidade dos
agregados e da relação a/c.

O abatimento não correspondeu à trabalhabilidade do concreto, especialmente
para aqueles produzidos com os agregados menos densos. Isso também foi observado
por Leite (2001). É necessário considerar outros parâmetros não estáticos de medida
reológica do concreto, que são discutidos em Neville (1997) e em Larrard (1999).

138

6.4 Propriedades do concreto no estado endurecido

6.4.1 Porosidade e absorção de água

A Tabela 6.5 mostra a porosidade média e a massa específica média da
amostra seca dos concretos produzidos com os agregados graúdos de RCD reciclados
separados por densidade, e brita natural.

Tabela 6.5 Porosidade média e massa específica média da amostr a seca dos concretos
produzidos com os agregados graúdos de RCD reciclados separados por densidade, e a brita
natural.

Prop. Agregados sep. Relação Porosidade Massa específica da
de por densidade a/c média (%) amostra seca (kg/dm³)
mistura
T1 B 0,67 15,64 2,17
T2 C d<1,9 0,67 * *
T3 V d<1,9 0,67 24,69 1,71
T4 C 1,9<d<2,2 0,67 20,71 1,89
T5 V 1,9<d<2,2 0,67 21,07 1,83
T6 C 2,2<d<2,5 0,67 16,97 2,11
T7 V 2,2<d<2,5 0,67 17,74 2,09
T8 C d>2,5 0,67 16,57 2,19
T9 V d>2,5 0,67 15,86 2,18
T10 B 0,50 14,52 2,19
T11 C d<1,9 0,50 * *
T12 V d<1,9 0,50 24,47 1,76
T13 C 1,9<d<2,2 0,50 20,37 1,98
T14 V 1,9<d<2,2 0,50 21,48 1,91
T15 C 2,2<d<2,5 0,50 16,58 2,12
T16 V 2,2<d<2,5 0,50 16,70 2,12
T17 C d>2,5 0,50 15,33 2,18
T18 V d>2,5 0,50 15,93 2,21
T19 B 0,67 14,56 2,22
T20 C d<1,9 0,67 23,11 1,8
T21 V d<1,9 0,67 23,27 1,78
T22 C 1,9<d<2,2 0,67 20,74 1,98
T23 V 1,9<d<2,2 0,67 21,22 1,97
T24 C 2,2<d<2,5 0,67 15,13 2,18
T25 V 2,2<d<2,5 0,67 16,97 2,14
T26 C d>2,5 0,67 14,41 2,21
T27 V d>2,5 0,67 14,93 2,21
* Proporção de mistura de concreto não produzida por falta de material.

O apêndice E apresenta o cálculo da porosidade teórica do concreto
empregando-se uma simplificação do modelo de Powers (POWERS, 1960), na qual a

139

retração química, retração por secagem e o ar aprisionado dos concretos 19 foram
desprezados. A Figura 6.15 mostra que existe um erro sistemático entre o modelo
teórico e o experimental resultante dessa simplificação, além de eventuais poros não
saturados pelo método experimental.

30

25
Porosidade teórica (%)

y = 1,66x - 13,66
2
R = 0,94
20

15

10

5
5 10 15 20 25 30
Porosidade dos concretos (%)

Figura 6.15 Correlação entre a porosidade média do experimento e teórica nos concretos
produzidos com agregados graúdos de RCD reciclados separados por densidade e diferentes
consumo de cimento ou relações a/c.

A Figura 6.16 mostra a correlação linear entre a porosidade dos agregados
graúdos separados por densidade e a dos concretos. A porosidade da pasta de
cimento variou de 14,5 a 15,7%. Já a porosidade desses agregados variou
aproximadamente 9%. A influência da porosidade da pasta de cimento na porosidade
do concreto, portanto, é pequena se comparada à desses agregados.

A absorção de água dos concretos, por ser uma medida direta dos poros
acessíveis à água, está correlacionada com a massa específica aparente dos agregados
graúdos de RCD reciclados, por ser uma variável dependente do volume de vazios,
conforme a Figura 6.17a, para as diferentes relações a/c ou consumos de cimento,
assim como a absorção de água dos concretos está correlacionada com a soma dos
teores de aglomerantes e de cerâmica vermelha, conforme a Figura 6.17b, por
representarem os grupos de materiais sistematicamente mais porosos presentes

19
Indisponibilidade de dados para todos os traços de concretos.

140

nesses agregados. Para uma mesma relação a/c, consumo de cimento ou porosidade
de pasta de cimento, o volume de poros diminui com o aumento da massa específica
aparente dos agregados graúdos de RCD reciclados, acompanhados da redução na
soma dos teores de aglomerantes e de cerâmica vermelha.

40
C=500 kg/m³ ou a/c=0.4
Porosidade média do concreto (%) C=400 kg/m³ ou a/c=0.5
30 C=300 kg/m³ ou a/c=0.67

20 a/c=0,67: y = 0,6x + 15,7
2
R = 0,99

a/c=0,5: y = 0,6x + 14,9
2
R = 0,98
10
a/c=0,4: y = 0,6x + 14,5
2
R = 0,95

0
0 5 10 15 20
Porosidade do agregado no concreto (%)

Figura 6.16 Correlação linear positiva entre a porosidade dos agregados graúdos separados por
densidade e a dos concretos.

16 16
IT C - a/c = 0,4 IT C - a/c = 0,5
IT C - a/c = 0,67 IT V - a/c=0,4 0,02x
IT V - a/c=0,5 IT V - a/c=0,67 0,67: y = 5,59e
Absorção média do concreto (%)

2
R = 0,95
14 Cimento=300 kg/m³ 14
Absorção do concreto (%)

0,02x
0,5: y = 5,32e
2
R = 0,96
12 Cimento=400 kg/m³ 12 0,02x
0,4: y = 4,90e
2
R = 0,92
-0,74x
10 a/c=0,67: y = 51,05e
2
10
R = 0,99

-0,74x
a/c=0,5: y = 49,19e a/c=0,4
R 2 = 0,99
8 8 a/c=0,5
-0,78x
a/c=0,4: y = 51,48e
2
R = 0,98 Cimento=500 kg/m³ a/c=0,67

6 6
1,5

1,7

1,9

2,1

2,3

2,5

2,7

0

10

20

30

40

50

3
Massa esp. ap. do agregado (kg/dm ) Teores - aglomerantes+cer. ver. (%)

(a) (b)

Figura 6.17 Absorção de água dos concretos em função dos valores de massa específica aparente
(a) e da soma dos teores de aglomerantes e de cerâmica vermelha (b) dos agregados graúdos de
RCD reciclados separados por densidade, para diferentes relações a/c ou consumos de cimento.

Os resultados de absorção de água dos concretos dos agregados separados por
densidade e por natureza (cinza e vermelho) seguem uma distribuição normal e
apresentam diferenças estatísticas significativas atribuídas somente ao intervalo de

141

densidade do agregado pelas análises de variância e comparações múltiplas de
médias, conforme a análise estatística do Apêndice D.

A Figura 6.18a mostra as correlações lineares entre os valores de absorção de
água dos concretos em função da relação a/c para os agregados graúdos de RCD
reciclados separados por densidade. Independente da relação a/c, a influência da
massa específica aparente do agregado na absorção do concreto é significativa,
variando de 6,5 a 14,2%, conforme a Figura 6.18b. O menor valor de absorção
representou 50% do maior.

18
nat: y = 1,97x + 5,71 d<1,9: y = 5,28x + 10,78
d<1,9 C=500 kg/m³ ou a/c=0,4
R2 = 0,94 R2 = 0,91 1,9,d<2,2 natural
2,2<d<2,5 C=400 kg/m³ ou a/c=0,5
16
Absorção do concreto (%)

d>2,5: y = 2,82x + 5,57 d>2,5
R2 = 0,81 natural C=300 kg/m³ ou a/c=0,67
d>2,5
14
Agregados

12 2,2<d<2,5

R2 = 0,31
10 1,9<d<2,2

8 2
R = 0,51
d<1,9

6
0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0 5 10 15
Relação a/c Absorção média do concreto (%)

(a) (b)

Figura 6.18 Absorção média dos concretos em função da relação a/c (a) e em função dos
agregados graúdos separados por densidade, e natural (b).

HELENE (1993) propôs uma classificação dos concretos convencionais
baseada em critérios gerais de durabilidade, empregando a propriedade absorção de
água. Nessa classificação, os concretos são divididos em três classes: a) concretos
duráveis (absorção inferior a 4,2%), b) concretos normais (absorção entre 4,2 e
6,3%) e c) concretos deficientes (absorção superior a 6,3%). Esta é, sem dúvida, a
propriedade do concreto, no estado endurecido, mais afetada pelo uso dos agregados
graúdos de RCD reciclados (BUYLE-BODIN; HADJIEVA-ZAHARIEVA, 2002).
Os concretos obtidos com os agregados no intervalo “d> 2,2” e o agregado natural
possuem absorção de água inferior a 8%, sendo classificado como normal sob
aspecto de durabilidade segundo a proposta por HELENE (1993).

142

6.4.2 Resistência à compressão

A Figura 6.19 mostra que não é possível estabelecer uma correlação direta
entre a resistência média à compressão e a porosidade dos concretos produzidos com
diferentes agregados graúdos de RCD reciclados separados por densidade e
diferentes relações a/c. MEHTA; MONTEIRO (1994) afirmam que essa regra dos
sólidos homogêneos simples continua válida para pastas e argamassas de cimento.
No concreto, essa regra é mais complexa e depende das fases que determinam a
ruptura (GÓMEZ-SOBERÓN, 2002; CHI et al., 2003; KUMAR;
BHATTACHARJEE, 2003).

30
Resistência média à compressão (MPa)

25

20

15

10

5

0
0 10 20 30 40 50
Porosidade do concreto (%)

Figura 6.19 Resistência média à compressão e a porosidade dos concretos com diferentes
agregados graúdos de RCD reciclados separados por densidade e relações a/c.

A resistência média à compressão dos concretos foi normalizada, em
porcentagem, para as diferentes relações a/c ou consumos de cimento. Assim, a
Figura 6.20a apresenta a influência da porosidade dos agregados graúdos de RCD
reciclados nessa resistência, podendo reduzir até 40% desse valor em relação aos
agregados naturais. Da mesma forma, essa resistência foi normalizada, em
porcentagem, para os diferentes agregados graúdos de RCD reciclados, conforme a
Figura 6.20b, analisando-se a influência da porosidade da pasta que pode reduzir até
60% desse valor, apesar da pequena contribuição na porosidade total do concreto.

143

Esses valores de redução foram obtidos por diversos autores como os sumarizados
em HANSEN (1992) e VÁZQUEZ et al. (2001).

100% a/c=0,4 ou C=500 kg/m³ 100% y = -0,11x + 1,98
2
Resistência média normalizada

a/c=0,5 ou C=400 kg/m³

Resistência média normalizada
R = 0,94
a/c=0,67 ou C=300 kg/m³ 90%
90% Linear (todos)

80%

80% 70%

d<1,9
60% 1,9<d<2,2
70% 2,2<d<2,5
y = -0,02x + 0,96
2 50% d>2,5
R = 0,85 natural
Linear (todos)
60% 40%
0

5

10

15

20
8 9 10 11 12 13 14
Porosidade do agregado no concreto (%) Porosidade teórica da pasta (%)

(a) (b)

Figura 6.20 Correlações lineares entre os resultados de resistência média normalizada à
compressão e a porosidade: a) do agregado no concreto, e b) teórica da pasta de cimento.

A resistência à compressão dos concretos apresenta correlação exponencial,
conforme a Figura 6.21a, com a relação a/c, que representa indiretamente a
porosidade da pasta, e com a massa específica aparente dos agregados graúdos de
RCD reciclados separados por densidade, que representam indiretamente a
porosidade desses agregados.

50 a/c=0,4 ou C=500 kg/m³
Resistência média a compressão (MPa)

IT V - a/c = 0,4 IT C - a/c=0,4 IT V - a/c=0,5
50
IT C - a/c=0,5 IT V - a/c=0,67 IT C - a/c=0,67 a/c=0,5 ou C=400 kg/m³
Resistência à compressão (MPa)

45 y = 10,68e
0,54x
a/c=0,67 ou C=300 kg/m³
2
R = 0,96
40
40
Cimento=500 kg/m³

35 y = 13,82e
0,32x
30
2
R = 0,81
30

25
Cimento=400 kg/m³ 20
0,33x
y = 8,88e -0,02x
2
0,4: y = 55,23e
20 R = 0,83 2
R = 0,93
15 0,5: y = 36,66e
-0,01x
0,67: y = 23,70e
-0,01x

2
R2 = 0,86 R = 0,72
10
0
1,6

1,8

2,0

2,2

2,4

2,6

2,8

3,0

10

20

30

40

50

Massa esp. ap. agregado (kg/dm³)
Teores - aglomerantes+cer.ver (%)

(a) (b)

Figura 6.21 Resistência à compressão dos concretos em função dos valores de massa específica
aparente (a) e da soma dos teores de aglomerantes e de cerâmica vermelha (b) dos agregados
graúdos de RCD reciclados separados por densidade, para as diferentes relações a/c ou
consumos de cimento.

144

Como a massa específica aparente desses agregados está correlacionada com
a soma dos teores dos aglomerantes e de cerâmica vermelha, é possível estabelecer
também uma correlação exponencial entre a resistência média à compressão e essa
soma, conforme a Figura 6.21b.

Para uma mesma relação a/c ou consumo de cimento, os resultados de
resistência à compressão dos concretos dos agregados separados por densidade e por
natureza (cinza e vermelho) seguem uma distribuição normal, conforme a análise
estatística do Apêndice D. Existe diferença estatística significativa entre as médias
desses resultados, conforme os dados apresentados na análise de variância. Na
comparação múltipla de médias, é possível concluir que grande parte da diferença
estatística dessas médias pode ser atribuída ao intervalo de densidade do agregado,
não dependendo, na maioria dos casos, da natureza.

A Figura 6.22a mostra que a Lei de Abrams, que correlaciona a resistência
mecânica dos concretos com a relação a/c através de uma função exponencial
f(x)=k.e-x , só é válida, se mantida a porosidade (ou massa específica aparente) do
agregado (CHI et al., 2003). Na relação a/c igual a 0,4, o menor valor de resistência
representa 60% do maior valor. As diferenças de resistência entre esses agregados
são da ordem de 17,56, 11,53 e 7,07 MPa para as relações a/c de 0,4, 0,5 e 0,67
respectivamente, conforme a Figura 6.22b, sendo ocasionadas pelos agregados do
intervalo “d< 2,2” e pela relação a/c que aumenta essa diferença à medida que essa
relação diminui. Para cada relação a/c ou consumo de cimento, a diferença entre as
resistências com agregados no intervalo “d> 2,2” e natural não foi superior a 17%.

A Figura 6.23 mostra que os agregados graúdos de RCD reciclados porosos,
representados pela pasta de cimento carbonatada (cor cinza) e cerâmica vermelha,
estão interferindo no plano de ruptura dos concretos, e conseqüentemente, na
resistência do concreto.

145

50

-2,48x
nat: y = 122,22e 2,2<d<2,5: y = 120,31e -2,68x
R2 = 0,99 2
R = 0,97 natural
45
d>2,5: y = 123,13e-2,62x 1,9<d<2,2: y = 88,14e -2,45x
40 2
R = 0,99 2
R = 0,96

d<1,9: y = 60,32e-1,89x
d>2,5
35 R2 = 0,99

Agregados
30 2,2<d<2,5

25
natural
1,9<d<2,2
20 C=500 kg/m³ ou a/c=0,4
d>2,5
2,2<d<2,5 C=400 kg/m³ ou a/c=0,5
15 1,9<d<2,2
d<1,9 d<1,9 C=300 kg/m³ ou a/c=0,67

10
0,40

0,45

0,50

0,55

0,60

0,65

0,70
10 20 30 40 50
Relação a/c

(a) (b)

Figura 6.22 Resistência média à compressão dos concretos em função da relação a/c (a) e em
função dos agregados graúdos separados por densidade,e natural (b).

Figura 6.23 Plano de ruptura em corpo-de-prova de concreto produzido com agregado “d<1,9”
após aplicação de fenolftaleína. As partículas cinzas representam os agregados compostos por
pasta de cimento carbonatada, e as partículas vermelhas, a fase “cerâmica vermelha”.

A Figura 6.24a mostra as correlações entre a resistência média à compressão
dos concretos e o consumo de cimento para esses agregados. No entanto, para um
mesmo valor de resistência à compressão, os consumos de cimento variaram
significativamente para os diferentes agregados. Essas variações aumentam com o
incremento na resistência à compressão. As diferenças não são expressivas para os
agregados no intervalo “d> 2,2”, conforme a Figura 6.24b, semelhantemente ao
agregado natural. As diferenças de consumo nesses agregados são da ordem de 33,
59, 297 e 947 kg/m³ para valores respectivos de resistência à compressão de 10, 20,
40 e 60 MPa, sendo atribuídas aos agregados menos densos (d< 2,2). Até a

146

resistência de 20 MPa, o aumento do consumo é aproximadamente de 20%. Entre 20
e 60 MPa, esse aumento pode variar de 76% a 150%, não sendo adequado o uso
desses agregados menos densos em concretos estruturais convencionais.

600
0,04x
d<1,9: y = 138,7e
2
R = 0,99 natural R=10 MPa
Consumo de cimento (kg/m³)

1,9<d<2,2: y = 175,7e
0,03x R=20 MPa
500 2
R = 0,95 R=40 MPa
d>2,5
2,2<d,2,5: y = 196,3e
0,02x R=60MPa

Agregados
2
R = 0,96

400 d>2,5: y = 190,6e
0,02x
2,2<d<2,5
2
R = 0,99
0,02x
nat: y = 175,2e
2
R =1
natural 1,9<d<2,2
d>2,5
300 2,2<d<2,5
1,9<d<2,2
d<1,9 d<1,9

200

400

800

1200

1600

2000
0
0

10

20

30

40

50

Resistência média à compressão (MPa) Consumo de cimento (kg/m³)

(a) (b)

Figura 6.24 Resistência média à compressão dos concretos em função do consumo de cimento
para os agregados graúdos separados por densidade, e natural (a) e variação do consumo de
cimento nos concretos produzidos com esses agregados para diferentes valores de resistência à
compressão (b).

6.4.3 Módulo de elasticidade

Assim como a resistência à compressão, o módulo de elasticidade médio
normalizado dos concretos está correlacionado com a porosidade do agregado
conforme a Figura 6.25, assim como a porosidade teórica da pasta de cimento.

A influência da porosidade dos agregados é maior que a da pasta, reduzindo
até 47 % do valor do módulo.

147

100% 100%

Módulo de elast. médio normalizado
a/c=0,4 ou C=500 kg/m³
y = -0,04x + 1,35

Módulo de elast. médio normalizado
a/c=0,5 ou C=400 kg/m³
95% 2
R = 0,70
a/c=0,67 ou C=300 kg/m³
Linear (todos)
80% 90%

85%
d<1,9
1,9<d<2,2
60% 80%
2,2<d<2,5
y = -0,01x + 0,97 d>2,5
2
R = 0,86 75% natural
Linear (todos)
40% 70%
0

10

20

30

40

50

8

9

10

11

12

13

14
Porosidade do agregado no concreto (%) Porosidade teórica da pasta (%)

(a) (b)

Figura 6.25 Correlações lineares entre os resultados de módulo de elasticidade normalizado e a
porosidade: a) do agregado no concreto, e b) teórica da pasta de cimento.

A Figura 6.26 mostra que existem correlações exponenciais entre os
resultados de módulo de elasticidade dos concretos com a massa específica aparente
dos agregados graúdos de RCD reciclados, e com a relação a/c ou consumo de
cimento, assim como em função da soma dos teores de aglomerantes e de cerâmica
vermelha desses agregados.

40
IT C - a/c = 0,4 IT V - a/c = 0,4 IT C - a/c = 0,5 -0,02x
44 0,4: y = 47,28e
Módulo de elasticidade - média (GPa)

IT V - a/c=0,5 IT C - a/c=0,67 IT V - a/c=0,67 2
R = 0,89
Módulo médio de elasticidade (GPa)

40 35
-0,02x
0,5: y = 42,25e
36 R = 0,94
-0,02x
32 0,67: y = 38,38e
2
Cimento=300 kg/m³ R = 0,84
28 25
0,71x
0,4: y = 5,51e
24 2
R = 0,94 20
0,66x
20 0,5: y = 5,79e
2
R = 0,98 a/c=0,4 ou C=500 kg/m³
0,74x 15
16 0,67: y = 4,19e a/c=0,5 ou C=400 kg/m³
2
R = 0,94
a/c=0,67 ou C=300 kg/m³
12 10
1,6

1,8

2,0

2,2

2,4

2,6

2,8

3,0

10

20

30

40

50

3
Massa esp. ap. do agregado (g/cm ) Teores - aglomerantes+cer.ver. (%)

(a) (b)
Figura 6.26 Módulo de elasticidade dos concretos em função dos valores de massa específica
aparente (a) e da soma dos teores de aglomerantes e de cerâmica vermelha dos agregados
graúdos de RCD reciclados separados por densidade, para as diferentes relações a/c ou
consumos de cimento.

148

Para uma mesma relação a/c ou consumo de cimento, os resultados de
módulo de elasticidade dos concretos dos agregados separados por densidade e por
natureza (cinza e vermelho) seguem uma distribuição normal, conforme a análise
estatística do Apêndice D. Existe diferença estatística significativa entre as médias
desses resultados, conforme os dados apresentados na análise de variância. Na
comparação múltipla de médias, é também possível concluir que grande parte da
diferença estatística dessas médias pode ser atribuída ao intervalo de densidade do
agregado, não dependendo, na maioria dos casos, da natureza.

A Figura 6.27a mostra as correlações exponenciais entre os valores de
módulo de elasticidade dos concretos em função da relação a/c para os agregados
graúdos de RCD reciclados separados por densidade. Esses valores obtidos com
agregados no intervalo “d> 2,2” foram superiores aos dos agregados naturais para
relações a/c inferiores a 0,5 ou consumo de cimento superior a 400 kg/m³. As
diferenças de módulos entre esses agregados são entre 14 e 16 GPa para as três
relações a/c, sendo influenciadas principalmente pelos agregados, especialmente no
intervalo “d< 2,2”. A diferença entre os módulos com agregados no intervalo “d>
2,2” e natural não foi superior a 27%.

45 nat: y = 41,83e-0,66x d>2,5: y = 42,40e-0,52x
Módulo médio de elasticidade (GPa)

R 2 = 0,99 R 2 = 0,87
natural
40 2,2<d<2,5: y = 51,60e -1,04x

2 d<1,9: y = 26,09e-0,70x
R = 0,89
R 2 = 0,98
35 d>2,5
Agregados

30
2,2<d<2,5
25

20 1,9<d<2,2
C=500 kg/m³ ou a/c=0,4
natural
v2,5 C=400 kg/m³ ou a/c=0,5
15 v2,2-2,5 1,9<d<2,2: y = 34,38e -0,91x
v1,9-2,2 d<1,9
R 2 = 0,72 C=300 kg/m³ ou a/c=0,67
v1,9
10
0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

10 20 30 40
Módulo médio de elasticidade (MPa)
Relação a/c

(a) (b)
Figura 6.27 Módulo de elasticidade médio dos concretos em função da relação a/c (a) e em
função dos agregados graúdos separados por densidade,e natural (b).

A Figura 6.28a mostra as correlações entre o módulo de elasticidade médio
dos concretos e o consumo de cimento para esses agregados. Para se atingir um

149

mesmo valor de módulo, os consumos de cimento variaram significativamente para
os diferentes agregados. Para se atingir um valor de módulo igual a 25 GPa, o
consumo de cimento com agregados menos densos (d< 2,2) é acima de 500 kg/m³,
conforme a Figura 6.28b, não sendo viável para uso em concretos estruturais
convencionais. Mesmo para se atingir um valor de módulo igual a 15 GPa, o
consumo de cimento empregando esses agregados, pode variar 100%, não sendo,
portanto, interessante essa compensação na propriedade.

600
natural natural
d>2,5
Consumo de cimento (kg/m³)

500 2,2<d<2,5
1,9<d<2,2
d<1,9
d>2,5

Agregados
E=15 GPa
400
E=25 GPa
d<1,9: y = 27,05e0,15x
2,2<d<2,5 E=35 GPa
300 R2 = 0,98

2,2<d<2,5: y = 79,19e0,05x
R2 = 0,88 1,9<d<2,2
200
0,10x
d>2,5: y = 16,25e
R 2 = 0,88
100 0,07x d<1,9
0,10x
1,9<d<2,2: y = 90,97e nat: y = 22,77e
R2 = 0,67 R2 = 0,99
0
400

800

1200
0
10

15

20

25

30

35

40

Módulo médio de elasticidade (MPa) Consumo de cimento (kg/m³)

(a) (b)

Figura 6.28 Módulo de elasticidade médio dos concretos em função do consumo de cimento para
os agregados graúdos separados por densidade, e natural (a) e variação do consumo de cimento
nos concretos produzidos com esses agregados para diferentes valores de módulo de elasticidade
(b).

A Figura 6.29 mostra que a correlação entre os valores de resistência à
compressão e o módulo de elasticidade muda em função da massa específica
aparente dos agregados e da relação a/c ou consumo de cimento. Para um agregado
separado por densidade ou com porosidade constante, a redução da relação a/c ou da
porosidade da pasta de cimento aumenta o módulo em até 10 GPa. Já para uma
mesma relação a/c ou porosidade de pasta de cimento constante, a redução de
porosidade dos agregados aumenta o módulo em até 16 GPa.

150

50 50
0,4: y = 1,01x + 8,69

natural 2
R = 0,91
45 d<1,9 45
1,9<d<2,2
2,2,d,2,5 nat: y = 3,79x - 78,09 0,5: y = 0,59x + 13,69
40 d>2,5
2
R = 0,90
40 2
R = 0,67

35 d> 2,5: y = 3,93x - 94,75
2
35 0,67: y = 0,41x + 9,82
2
R = 0,79 R = 0,77

30 2,2<d,2,5: y = 2,19x - 35,48
2
30
R = 0,83

25 1,9<d<2,2: y = 2,16x - 20,96 25
2
R = 0,76 a/c=0,4 ou C=500 kg/m³
a/c=0,5 ou C=400 kg/m³
20 d<1,9: y = 2,47x - 21,42
20
2 a/c=0,67 ou C=300 kg/m³
R = 0,75

15 15

15

20

25

30

35

40

45

50
15

20

25

30

35

40

45

50
Módulo de elasticidade (GPa) Módulo de elasticidade (GPa)

(a) (b)

Figura 6.29 Correlação entre os valores de módulo de elasticidade e resistência à compressão
dos concretos em função dos agregados graúdos de RCD reciclados separados por densidade, e
do natural (a), e em função da relação a/c (b).

CARRIJO (2005) demonstra que os modelos de correlação teóricos
propostos, tais como a proposição de HELENE e a do CEB/FIP, não se ajustam para
os agregados menos densos.


Com base nos resultados aqui apresentados, pode-se concluir que a
classificação visual da fração mineral do RCD em cinza e vermelho é pouco efetiva
para controlar a qualidade dos agregados de RCD reciclados e dos concretos.

O abatimento dos concretos assim como o consumo de aditivo foi
influenciado pela massa específica no estado fresco, que é influenciada pela massa
específica aparente dos agregados graúdos de RCD reciclados. Esse parâmetro não
corresponde à trabalhabilidade do concreto. As medidas de absorção de água e de
porosidade dos concretos estão correlacionadas com a porosidade teórica prevista por
uma simplificação do modelo de Powers. Essa propriedade assim como o módulo de
elasticidade são mais influenciados pela porosidade desses agregados, que está
correlacionada com a massa específica aparente, do que pela relação a/c ou consumo

151

de cimento. Já a resistência à compressão é influenciada, tanto pela porosidade da
pasta como pela porosidade do agregado.

Os agregados no intervalo “d< 2,2” demandam elevado consumo de cimento
para atingir valores elevados de resistência à compressão e módulo de elasticidade
dos concretos, além de possuírem valores de absorção de água elevados, podendo
necessitar de controle nas condições de aplicação em que a durabilidade dos
concretos é um requisito importante.

Os agregados no intervalo “d> 2,2” podem ser utilizados em concretos
estruturais convencionais, por apresentarem comportamento mecânico e absorção de
água similares aos produzidos com agregados naturais. Do ponto de vista industrial,
podem-se empregar equipamentos de concentração gravítica da Engenharia Mineral,
tais como o jigue ou outros.

Nesse estudo, as propriedades mecânicas dos concretos puderam ser
controladas através da determinação dos teores dos aglomerantes e da fase cerâmica
vermelha, por serem os grupos de materiais presentes nesses agregados
sistematicamente mais porosos que as rochas. Quando inferiores a 20%, são
adequados para uso em concretos estruturais convencionais.

152

7 CONCLUSÕES

Para uma dada porosidade (ou relação água/cimento) de pasta de cimento, a
porosidade (ou massa específica aparente) dos agregados de RCD reciclados
separados por densidade controla o comportamento mecânico dos concretos. Nos
agregados estudados, a porosidade (ou massa especifica aparente) desses agregados,
bem como o comportamento mecânico dos concretos, foram também correlacionados
com a soma dos teores de aglomerantes e de cerâmica vermelha, que são os grupos
de materiais mais porosos presentes nesses agregados.

A separação por densidade é uma técnica tradicional de tratamento de
minérios que foi eficiente para separar os agregados graúdos de RCD reciclados de
acordo com as porosidades, gerando concretos com comportamento mecânico e
absorção de água similares. Essa técnica também reduziu a heterogeneidade da
composição de fases desses agregados. O cimento amianto e betume estão
concentrados, de forma mais significativa (até 10% da massa), nos intervalos menos
densos dos agregados de RCD reciclados, “d< 1,9”. O teor de cerâmica vermelha
decresce com o aumento da massa específica aparente desses agregados, não sendo
presente no intervalo “d> 2,5”, em que o teor de rochas é majoritário (valores
superiores a 80% da massa).

O estudo realizado aponta para uma densidade de corte em torno de 2,2 a 2,3
g/cm³. Os agregados contidos no intervalo “d> 2,2” possuem teores elevados de
rochas e teores baixos de cerâmica vermelha, resultando em concretos com
comportamento mecânico semelhante ao dos agregados naturais analisados. Outra
densidade de corte poderia se situar em torno de 1,9 g/cm³, pois abaixo desta
encontra-se material muito poroso, cerâmica vermelha, e contaminantes como
cimento amianto, madeira, plásticos e betume.

A avaliação da distribuição de densidade pode ser um método simples e
rápido para a classificação de lotes desses agregados, e controle do comportamento
mecânico dos concretos produzidos.

153

Do ponto de vista químico e mineralógico, os aglomerantes presentes nos
agregados de RCD reciclados podem ser estimados pela fração solúvel do ataque
com solução de HCl 33%, calculado pelo resíduo insolúvel seco a 100ºC, desde que
não exista presença de rochas calcárias. Já os argilominerais podem ser estimados
pela perda de massa da análise termogravimétrica desse resíduo insolúvel entre 150 e
1.000ºC.

A presença de gesso foi desprezível nos agregados de RCD reciclados
nacionais. Os argilominerais são originados da rocha, da cerâmica vermelha e da
provável presença de solo nas frações granulométricas dos agregados de RCD
reciclados, especialmente na fina. Na fração graúda e miúda, os teores de rochas e
cerâmicas são superiores a 50% da massa, e o comportamento dos principais óxidos
da composição química é semelhante. Esse comportamento muda significativamente
na fração fina, em que predominam os aglomerantes e argilominerais (teores
superiores a 77%). A influência dos argilominerais no desempenho do concreto deve
ser avaliada melhor.

A origem (Itaquera e Vinhedo) e a cominuição influenciaram, de forma
representativa, na distribuição de massa dos agregados graúdos de RCD reciclados
separados por densidade. Os agregados de Itaquera apresentaram mais de 70% da
massa dos agregados graúdos de RCD reciclados no intervalo de densidade superior
a 2,2 g/cm³. Os agregados de Vinhedo apresentaram maior teor de cerâmica
vermelha, especialmente no interva lo de densidade entre 1,7 e 1,9 g/cm³. Os teores
de cerâmica vermelha no RCD vermelho não ultrapassaram 24,2%, apesar desses
teores serem inferiores a 5% no RCD cinza.

154

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Apêndice A - Usinas de reciclagem e método de coleta e amostragem

Usina de Vinhedo

Visão geral da usina de reciclagem de Vinhedo
Informações gerais
Entrevista realizada em 1º semestre/ 2002.
Capacidade e produção
Capacidade de produção: 52 m³/dia.
Volume de RCD recebido: 20 m³/dia.
Produção real: 40 m³/dia (77% da capacidade máxima).
Alimentação: fragmentos de dimensão inferior à 30 cm.
Área da usina de 4750 m².
RCD tipo C e V
RCD tipo C (25% v/v): composto por elementos construtivos como contrapiso, viga,
bloco, cerâmica vidrada.
RCD tipo V (75% v/v): composto principalmente por blocos, tijolos e argamassas.

RCD tipo C RCD tipo V

Operações unitárias
Catação
Cominuição em britador de mandíbula.
Classificação por tamanho–peneiras de abertura de malha 4,8; 9,5; 12,7 mm.
Funcionários
Catação (1); Cominuição (1); Alimentação(1); Gerente (1).
Fluxograma de processo

RCD mineral cinza

catação

estoque da fração
RCD mineral vermelho não-mineral

britador de
mandíbulas

sucata
retroescavadeira

Alimentação

agregados vermelhos

peneiramento

>12,7 mm

12,7 a 9,5 mm <4,8 mm

agregados cinzas

9,5 a 4,8 mm

Usina de Itaquera

Detalhe da separação magnética e
Detalhe da cominuição
transportadores de correia

Detalhe do da classificação por tamanho
Informações gerais :
Entrevista realizada em 1º semestre/ 2002.
Capacidade e produção
Capacidade de produção: 3.200 t/dia.
Volume de RCD recebido: 400 t/dia.
Produção real: 400 t/dia (13% da capacidade máxima).
Alimentação: sem controle de dimensão de partículas.
Área da usina: não estimada.
RCD tipo C e V:
Resíduo tipo C (50% v/v): composto por concreto de demolições.
Resíduo tipo V (50% v/v): composto principalmente por blocos, tijolos e argamassas,
resíduos mistos de demolições industriais e obras de infraestrutura urbana, podendo
conter também concreto como solo.

RCD tipo C RCD tipo V
Operações unitárias
Catação – antes e após a cominuição.
Cominuição em britador de impacto (marca NORDBERG).
Classificação por peneiramento à seco – cortes em peneiras de abertura de malha 4,8;
20,0; 40,0 mm.
Funcionários
Catação (11); Cominuição (1); Alimentação(1); Apontador (1); Gerente (1).
Fluxograma de processo

resíduo cinza

remoção de
impurezas

estoque de
resíduo vermelho contaminantes

retroescavadeira

Alimentação britador de
impacto
separador sucata
magnético

agregados vermelhos

agregados cinzas

<5mm
>40 mm

40 a 20mm

5 a 20 mm

Amostragem do RCD mineral

A teoria de Pierre Gy (PITARD, 1993; GOES et al., 1998)
Esta teoria considera que a representatividade de uma amostra é função da massa.
Esta massa representativa depende dos fatores apresentados na fórmula abaixo.

m × l × f × h× d 3
M= (Eq. 1) m = x × (100 − x ) × ρ (Eq. 2)
Sa 2
em que:
- M é a massa (gramas).
- m é o fator de composição mineralógica (calculado pela Eq.2), em g/cm³.
- x é o teor mínimo da fase mineral de interesse, em % (m/m).
- ρ é a massa específica seca mínima das fases presentes na amostra, em g/cm³.
- l é o fator de liberação, número adimensional.
- f é o fator de forma das partículas, número adimensional.
- h é o fator de distribuição de tamanho de partículas, número adimensional.
- d é o diâmetro da maior partícula, em cm.
- Sa é a estimativa do erro total de amostragem, em %.

Hipóteses para a amostragem do RCD
As hipóteses consideradas estão listadas abaixo:
- o teor mínimo da fase de interesse foi de 26%, obtido pela soma dos teores de
concreto e rochas (fases minerais consideradas de melhor qualidade para o
produto agregado), conforme Angulo (2000).
- o valor de massa específica mínima das fases foi de 1,85 g/cm³ (fase
cerâmica), conforme Angulo (2000).
- o fator de liberação mineral foi considerado 1; ou seja, nenhuma partícula
com mais de uma fase presente.
- o fator de forma das partículas foi considerado 0,5 (valor prático adotado),
conforme LUZ et al. (1998).
- o diâmetro da maior partícula foi considerado 25,0 mm.
- o fator de distribuição das partículas foi 0,5, pois se trata de uma material
cominuído com a remoção da fração fina, conforme LUZ et al. (1998).

- o erro total de amostragem adotado foi o desvio-padrão do teor da fase
concreto, igual a 0,0924 (desvio maior que o da fase rochas), conforme
Angulo (2000).
Resultado
10.000.000

1.000.000
1628 kg
100.000
Massa (g)

10.000

1.000

100

10
25 mm
1
10 100 1000 10000 100000

Diâmetro das partículas (um)

Apêndice B - Método para a determinação dos grupos de materiais nos
agregados de RCD reciclados

Procedimento
Adicionar 2,5 g de amostra pulverizada (mA), passante em peneira de abertura
de malha 45 µm, em béquer de 250 mL, e acrescentar 25 mL de solução de ácido
clorídrido (HCl) 33% (1:2). Agitar por aproximadamente 10 minutos, com auxílio e
bastão de vidro. Manter o béquer em banho- maria por alguns minutos. Filtrar em
papel 40 (filtração média), previamente tarado (m1 ) em balão volumétrico de 250
mL, lavando-se o resíduo, seqüencialmente, com: a) três porções de 20 mL de
solução de Na2 CO3 5%; b) solução de HCl 5% para eliminação do excesso de
carbonato; e c) água deionizada até eliminação de cloretos confirmada por teste
qualitativo com solução de nitrato de prata (0,1 %). Secar o papel com o resíduo da
filtração a 105 ± 5ºC por uma hora. Esfriar em dessecador e pesar (m2 ). Calcular o
RI100ºC empregando a eq. 1. Em seguida, uma nova alíquota do resíduo insolúvel é
seca a 150ºC e a massa (m3 ) é determinada. Em seguida, calcinar a 1.000 ºC e
determinar a massa do resíduo insolúvel a 1.000ºC (m4 ). Calcular a água de
constituição dos argilominerais emprega ndo a eq.2.
( m 2 − m1 ) × 100 m3 − m4
RI 100ºC = (eq. 1) H 2O AR = (eq. 2)
mA m4

Fluxograma
Lavagem
Alíquota água destilada
2.500 mg

Solução Lavagem
HCl 20% Filtragem em Solução Na2CO 3 5%
balão (500 mL) Solução HCl 5 %
(50 mL)

Teste no filtrado com
Nitrato de prata

Secagem RI Determinação de massa
100 ºC RI100ºC

Secagem 150 ºC Determinação de massa
M150ºC

Determinação de massa
Secagem 1.000 ºC M 1.000ºC

Apêndice C – Resultados complementares de caracterização

Determinação de íons solúveis nas frações granulométricas dos agregados de RCD
reciclados (Capítulo 4).

1º tese caracterização de rcd reciclados e a influência de suas características no comportamento de concretos

Curvas de perda de massa da análise termogravimétrica das frações
granulométricas dos agregados de RCD reciclados (Capítulo 4).

TG /%
Mass Change: -1.70 %
100.0
99.0

98.0 Mass Change: -2.20 %
Mass Change: -1 .27 % Mass Change: -2 .61 %
97.0 Mass Change: -1.53 % Mass Change: -3 .41 %
96.0

[1]
IT V -25,4+19,1 mm
94.0 Mass Change: -0 .35 %
VI V -19,1+12,7 mm [3]

IT C -9,5+4,8 mm Mass Change: -0.37 %
93.0
[2]

100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
Temperature /°C

Frações graúdas - antes do ataque com HCl

TG /%
Mass Change: -0 .25 %
100.0 Mass Change: -0.45 % Mass Change: -0.34 %
99.6
99.2 [2]
[1]

99.0
98.8 Mass Change: -0 .06 %
IT C -9,5+4,8 mm Mass Change: -0.05 %
98.6 IT V -25,4+19,1 mm

98.4 VI V -19,1+12,7 mm
[3]

100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
Temperature /°C

Frações graúdas - após o ataque com HCl

TG /%
100.0

Mass Change: -1 .32 % Mass Change: -2.26 %
97.0 Mass Change: -2 .74 %
96.0
95.0 Mass Change: -0.56 %[3]

VI V -2,4+1,2 mm
94.0 IT V -1,2+0,6 mm
IT C -0,6+0,3 mm
93.0 [2]

[1]

92.0
100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
Temperature /°C

Frações miúdas – antes do ataque com HCl

TG /%
100.0 Mass Change: -0 .45 %
Mass Change: -0.76 % Mass Change: -0 .49 %

99.5 Mass Change: -0 .07 %


[2]

[3]

98.5 IT C -0,6+0,3 mm Mass Change: -0.14 %
VI V -2,4+1,2 mm
IT V -1,2+0,6 mm

98.0 [1]

100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
Temperature /°C

Frações miúdas – após o ataque com HCl

TG /%
Mass Change: -3 .65 % Mass Change: -5 .68 %
100 Mass Change: -5 .49 %

96 Mass Change: -4.45 %



90
86 IT C -0,15mm
[3]

IT V -0,15 mm
84 [1]
VI V -0,15 mm [2]

82
100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
Temperature /°C

Frações finas – antes do ataque com HCl

TG /%
Mass Change: -0.23 % Mass Change: -0 .60 %
100.0 Mass Change: -0 .45 %

99.5 Mass Change: -0 .07 %


[2]

[3]

98.5 IT C -0,6+0,3 mm Mass Change: -0.14 %
VI V -2,4+1,2 mm
IT V -1,2+0,6 mm

98.0 [1]

100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
Temperature /°C

Frações finas – após o ataque com HCl

Análise das derivadas da perda de massa da análise termogravimétrica nos
produtos separados por densidade (Capítulo 5).

DTG /(%/min)
Peak: 109.3 °C Peak: 497.0 °C [6]
[3]
[1]
[4]
0 [2]

-0.2 [5]

-0.4 Peak: 337.7 °C Peak: 817.2 °C

-0.6 Peak: 460.9 °C Peak: 758.2 °C
Peak: 969.4 °C
-0.8 Peak: 625.7 °C

-1.0 _ _ _após ataque HCl IT C -25.4+19.1 1.7<d<1.9
-1.2 ____antes do ataque HCl IT V-19.1+12.7 1.7<d<1.9
-1.4 Peak: 139.2 °C VI V -25.4+19.1 1.7<d<1.9
-1.6
100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
Temperature /°C
Produtos no intervalo “1,7<d<1,9”
DTG /(%/min)
[5]
[4]

0 [3]

-0.100
[1]
-0.200
Peak: 759.8 °C
-0.300 Peak: 886.9 °C
Peak: 483.7 °C [2]

-0.400 Peak: 592.0 °C Peak: 961.2 °C

-0.500
-0.600 ___antes do ataque HCl IT C -12,7+9,5 mm 1,9<d<2,2

-0.700 _ _ _ após ataque HCl IT V -12,7+9,5 mm 1,9<d<2,2
VI V -25,4+19,1 mm 1,9<d<2,2
-0.800 Peak: 126.3 °C

100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
Temperature /°C


DTG /(%/min)
[5]

0 [3]
[2]

[4]
[1]

-0.10
Peak: 858.2 °C
-0.20
Peak: 470.8 °C
Peak: 675.6 °C
-0.30 Peak: 888.2 °C

-0.40 ___antes do ataque HCl IT C -9.5+4.8 mm 2.2<d<2.5

-0.50 _ _ _ apos ataque HCl IT V -12.7+9.5 mm 2.2<d<2.5

Peak: 117.1 °C VI V -9.5+4.8 mm 2.2<d<2.5
-0.60
100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
Temperature /°C

DTG /(%/min)
[6]
[5]
[3]
[4]

0 [1]
[2]

-0.02
-0.04
-0.06 VI V -19.1+12.7 d>2.5
Peak: 258.5 °C
-0.08 IT V -25.4+19.1 d>2.5
Peak: 369.9 °C
-0.10
IT C -25.4+19.1 d>2.5
-0.12 ___antes do ataque HCl
Peak: 487.6 °C
-0.14 _ _ _apos ataque HCl
Peak: 677.4 °C
-0.16 Peak: 95.2 °C Peak: 753.8 °C

100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
Temperature /°C
Produtos no intervalo “d>2,5”

Eventos térmicos, picos característicos de temperaturas e suas relações com os aglomerantes e os
argilominerais.

Evento Pico Análise dos materiais isolados disponível na bibliografia
térmico (ºC) caract.
(ºC)
40-220 95-139 - Perda de água combinada e adsorvida do C-S-H e da etringita (TAYLOR,
1997; RAMANCHANDRAN et al., 2003).
- Perda de água adsorvida (SANTOS, 1975; GRIM, 1953).
220-300 258 - Perda de água das fases hexagonais hidratadas do C3A do aglomerante
(RAMANCHANDRAN et al., 2003), associada à primeira temperatura de
pico.
- Perda de água dos argilominerais sem definição de pico característico de
temperatura (SANTOS, 1975; GRIM, 1953; RAMACHANDRAN et al.,
Antes do ataque com HCl

2003).
340-400 338 - Perda de água da hidrocalumita (TAYLOR, 1997; RAMACHANDRAN et
370 al., 2003).
aglomerantes ou dos argilominerais que contêm Mg na sua composição com
pico de temperatura entre 340 e 390ºC.
400-550 461-484 - Perda de água da portlandita dos aglomerantes (RAMANCHANDRAN et
al., 2003) encoberta na presença de argilominerais (KOLIAS et al., 2005) ou
com pico de temperatura agudo em 480ºC.
- Perda de água das hidroxilas das espécies químicas Fe2O3 e Al2O3
(RAMACHANDRAN et al., 2003) proveniente de argilominerais
550-1000 592-694 - Perda do anidrido carbônico dos carboaluminatos e da calcita mal e bem
753-772 cristalizada até 900 ºC (DWECK et al., 2000; STEPKOWSKA et al., 2004;
831-858 RAMACHANDRAN; PHIL, 1969).
887-888 - Perda de água gradual da flogopita (RAMACHANDRAN et al., 2003).
961-969
40-150 85-109 - Perda de água adsorvida dos argilominerais (SANTOS, 1975; GRIM,
1953).
150-300 - - Perda de água dos argilominerais sem definição de pico característico de
temperatura (SANTOS, 1975; GRIM, 1953; RAMACHANDRAN et al.,
2003).
Depois do ataque com HCl

300-500 370 - Perda de água das hidroxilas das espécies químicas Fe2O3 e Al2O3
465-497 (RAMACHANDRAN et al., 2003) proveniente de argilominerais.
argilominerais que contêm Mg na sua composição com pico de temperatura
entre 340 e 390ºC ou perda de água mais abrupta da ilita conforme GRIM
(1953) e outros argilominerais como merlionita.
- O segundo pico se refere à perda da água de constituição da caulinita, ilita,
flogopita e merlionita podendo atingir temperaturas superiores a 500ºC
dependendo da cristalinidade (SANTOS, 1975; GRIM, 1953; HORVÁTH et
al., 2003; COSTA et al., 2004)
500-700 672 - Perda de água gradual da muscovita (RAMACHANDRAN et al., 2003).
850-1000 - - Perda de água gradual da flogopita e muscovita (RAMACHANDRAN et
al., 2003).

Perdas de massa da análise termogravimétrica e suas derivadas na cerâmica
vermelha, na partícula cimentícia e na rocha (Capítulo 5).

TG /% DTG /(%/min)
[1]

100.00 Mass Change: -0 .84 % 0.0

99.50
-0.02
99.00
Peak: 633 .4 °C -0.04
98.50
Peak: 458 .4 °C
98.00 -0.06

97.50 cerâmica vermelha
Peak: 279 .0 °C IT V -19,1+12,7 mm -0.08
2,2<d<2,5
97.00

Peak: 93 .6 °C [1]
-0.10
96.50
100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
Temperature /°C

TG /% DTG /(%/min)
[1]

100.00 Mass Change: -0.51 % 0.0

-0.01
99.50
Peak: 669.1 °C -0.02

99.00 -0.03
Peak: 75.8 °C -0.04
98.50
Peak: 333 .1 °C -0.05
cerâmica vermelha
VI V -25,4+19,1 mm
2,2<d<2,5 -0.06
98.00

Peak: 191 .7 °C [1]
-0.07

100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
Temperature /°C

TG /% DTG /(%/min)
[1]
100

-0.05
98

Peak: 852 .1 °C -0.10
96
Peak: 379.2 °C

Mass Change: -9.98 % -0.15
94

-0.20
92 Peak: 125.4 °C cimentícia Peak: 763.2 °C
-9,5+4,8 mm
1,9<d<2,2 -0.25
90 Peak: 697 .9 °C
[1]
-0.30
100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
Temperature /°C

TG /% DTG /(%/min)
100.00 [1] 0.0
-0.02
99.50
Peak: 922.7 °C
-0.04
99.00
-0.06
98.50 Mass Change: -2.01 % -0.08
98.00 Peak: 359 .3 °C
-0.10

97.50 -0.12
rocha Mass Change: -0.40 %
VI V -25,4+19,1 mm -0.14
97.00 2,2<d<2,5
-0.16
96.50 Peak: 96 .6 °C [1]

100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
Temperature /°C

Fases cristalinas e minerais das frações graúdas (Capítulo 4)
Picos principais
Fases (ficha) Fórmula
d 2θ Int. rel. (%)
3,196 27,92 100,0
Albita NaAlSi3O8 3,780 23,54 25,0
(09-0466)
3,684 24,16 20,0
3,343 26,67 100,0
Quartzo SiO 2 4,255 20,88 16,0
(46-1045)
1,818 50,18 13,0
IT V –25,4+19,1 mm

3,035 29,43 100,0
Calcita CaCO3 2,285 39,43 18,0
(05-0586)
2,095 43,18 18,0
3,240 27,53 100,0
Microclínio KAlSi3O8 3,290 27,10 50,0
(19-0932)
4,220 21,05 45,0
10,050 8,80 100,0
Flogopita K ( Mg , Fe )3 ( Al , Fe ) Si3O10 ( OH , F )2 3,353 26,58 35,0
(42-1437)
2,631 34,08 28,0
2,965 30,14 100,0
Rosenhaita Ca3 ( Si3O8 ( OH )2 ) 3,199 27,89 75,0
(29-0378)
3,038 29,40 65,0
3,342 26,67 100,0
Sílica SiO 2 4,257 20,87 22,0
(33-1161)
1,818 50,18 14,0
3,196 27,92 100,0
Albita NaAlSi3O8 3,780 23,54 25,0
IT C –9,5+4,8 mm

(09-0946)
6,390 13,86 20,0
3,035 29,43 100,0
Calcita CaCO3 1,875 48,56 23,2
(47-1743)
2,285 39,44 20,2
3,292 27,09 100,0
(22-0675)
3,335 26,73 53,0
9,940 8,90 100,0
Flogopita KMg3 ( Si3Al ) O10 ( OH )2 3,348 26,63 100,0
(10-0495)
2,614 34,31 30,0
3,342 26,67 100,0
Sílica SiO 2 4,257 20,87 22,0
(33-1161)
1,818 50,18 14,0
3,035 29,43 100,0
Calcita CaCO3 1,875 48,56 23,2
(47-1743)
1,912 47,56 21,7
10,100 8,75 100,0
Muscovita
VI V –19,1+12,7 mm

KAl2Si3AlO 10 ( OH )2 3,360 26,53 100,0
(07-0025)
4,490 19,77 90,0
3,200 27,88 100,0
Albita NaAlSi3O8 4,050 21,95 35,0
(01-0739)
3,660 24,32 25,0
3,246 27,48 100,0
(22-0687)
3,286 27,14 48,0
3,180 28,06 100,0
Merlionita K5Ca2 ( Al9Si23O64 ) ·24H2O 7,120 12,43 90,0
(29-0989)
7,080 12,50 90,0
2,583 34,73 100,0
Ilita K0.7Al2.1 ( Si , Al )4O10 ( OH )2 3,350 26,61 65,0
(24-0495)
4,490 19,77 65,0

Fases cristalinas e minerais das frações miúdas (Capítulo 4)
Picos principais
d 2θ Int. rel. (%)
3,343 26,67 100,0
Quartzo SiO 2 4,255 20,88 16,0
(46-1045)
1,818 50,18 13,0
3,035 29,43 100,0
Calcita CaCO3 2,285 39,44 18,0
(05-0586)
2,095 43,18 18,0
3,196 27,92 100,0
Albita NaAlSi3O8 3,780 23,54 25,0
IT V -1,2+0,6 mm

(09-0466)
3,684 24,16 20,0
3,246 27,48 100,0
(22-0687)
3,286 27,14 48,0
3,340 26,69 100,0
Ilita ( K , H3O ) Al2Si3AlO 10 ( OH )2 10,000 8,84 90,0
(26-0911)
5,020 17,67 90,0
1,448 64,34 100,0
Caulinita Al2Si2O5 ( OH )4 3,580 24,87 100,0
(06-0221)
7,180 12,33 100,0
4,850 18,29 100,0
Gibsita Al ( OH )3 4,370 20,32 16,0
(07-0324)
4,320 20,56 8,0
3,342 26,67 100,0
Silica SiO 2 4,257 20,87 22,0
(33-1161)
1,818 50,18 14,0
3,035 29,43 100,0
Calcita CaCO3 2,285 39,44 18,0
(05-0586)
2,095 43,18 18,0
IT C -0,6+0,3 mm

3,196 27,92 100,0
Albita NaAlSi3O8 3,780 23,54 25,0
(09-0466)
3,684 24,16 20,0
3,340 26,69 100,0
(26-0911)
5,020 17,67 90,0
3,240 27,53 100,0
(19-0932)
4,220 21,05 45,0
3,340 26,69 100,0
Gismondina CaAl2Si2O8 ·4H2O 4,270 20,80 35,0
3,190 27,97 18,0
3,342 26,67 100,0
Silica SiO 2 4,257 20,87 22,0
(33-1161)
1,818 50,18 14,0
3,035 29,43 100,0
Calcita CaCO3 1,875 48,56 23,2
VI V -2,4+1,2 mm

(47-1743)
1,912 47,56 21,7
3,196 27,92 100,0
Albita NaAlSi3O8 3,780 23,54 25,0
(09-0466)
3,684 24,16 20,0
10,100 8,75 100,0
Muscovita KAl2Si3AlO 10 ( OH )2 3,360 26,53 100,0
(07-0025)
4,490 19,77 90,0
4,220 21,05 100,0
(19-0926)
3,250 27,44 80,0

Fases cristalinas e minerais das frações finas (Capítulo 4)
Picos principais
d 2θ Int. rel. (%)
3,343 26,67 100,0
Quartzo SiO 2 4,255 20,88 16,0
(46-1045)
1,818 50,18 13,0
3,035 29,43 100,0
Calcita CaCO3 2,285 39,44 18,0
(05-0586)
2,095 43,18 18,0
7,100 12,47 100,0
Caulinita Al2Si2O5 ( OH )4 3,560 25,01 100,0
(29-1048)
2,327 38,69 40,0
3,188 27,99 100,0
IT V -0,15 mm

Albita NaAlSi3O8 4,027 22,07 61,0
(20-0554)
3,214 27,76 58,0
3,240 27,53 100,0
(19-0932)
4,220 21,05 45,0
10,050 8,80 100,0
(42-1437)
2,631 34,08 28,0
4,850 18,29 100,0
Gibsita Al ( OH )3 4,370 20,32 16,0
(07-0324)
4,320 20,56 8,0
2,560 35,05 100,0
Muscovita ( H , K ) AlSiO4 3,320 26,85 90,0
(02-1019)
4,470 19,86 90,0
3,342 26,67 100,0
Silica SiO 2 4,257 20,87 22,0
(33-1161)
1,818 50,18 14,0
3,035 29,43 100,0
Calcita CaCO3 2,285 39,44 18,0
(05-0586)
2,095 43,18 18,0
3,182 28,04 100,0
Albita ( Na , Ca ) Al ( Si , Al )3O8 3,197 27,91 68,0
(41-1480)
IT C -0,15 mm

4,031 22,05 27,0
3,240 27,53 100,0
(19-0932)
4,220 21,05 45,0
3,180 28,06 100,0
(29-0989)
7,080 12,50 90,0
4,850 18,29 100,0
Gibsita Al ( OH )3 4,370 20,32 16,0
(07-0324)
4,320 20,56 8,0
9,720 9,10 100,0
Etringita Ca6Al2 ( SO4 )3 ( OH )12 ·26H2O 5,610 15,80 76,0
(41-1451)
3,873 22,96 31,0
3,342 26,67 100,0
Silica SiO 2 4,257 20,87 22,0
(33-1161)
1,818 50,18 14,0
3,035 29,43 100,0
VI V -0,15 mm

Calcita CaCO3 2,285 39,44 18,0
(05-0586)
2,095 43,18 18,0
( K , Na ) ( Al , Mg , Fe )2 ( Si3.1Al0.9 ) O10 ( 9,970 8,87 100,0
Muscovita
3,331 26,76 100,0
(07-0042) OH )2
4,990 17,77 55,0
3,246 27,48 100,0
(22-0687)
3,286 27,14 48,0

3,182 28,04 100,0
(41-1480)
4,031 22,05 27,0
4,850 18,29 100,0
Gibsita Al ( OH )3 4,370 20,32 16,0
(07-0324)
4,320 20,56 8,0
7,240 12,22 100,0
Caulinita Na0.3Al4Si6O15 ( OH )6 ·4H2O 4,310 20,61 65,0
(29-1490)
3,550 25,08 65,0

Fases cristalinas e minerais dos produtos 1,7< d< 1,9 (Capítulo 5)
Picos principais
d 2θ Int. rel. (%)
3,342 26,67 100,0
Silica SiO 2 4,257 20,87 22,0
(33-1161)
1,818 50,18 14,0
3,030 29,48 100,0
Calcita CaCO3 1,873 48,61 34,0
(24-0027)
3,852 23,09 29,0
IT V -19,1+12,7 mm

3,240 27,53 100,0
Ortoclásio K ( Al , Fe ) Si2O8 3,780 23,54 70,0
(08-0048)
3,320 26,85 70,0
7,860 11,26 100,0
Hidrocalumita Ca2Al ( OH )7 ·3H2O 3,930 22,63 60,0
(16-0333)
2,890 30,94 50,0
3,006 29,72 100,0
Bassanita CaSO4 ·0.5H2O 2,807 31,88 85,0
(33-0310)
6,000 14,76 70,0
3,180 28,06 100,0
(29-0989)
7,080 12,50 90,0
3,343 26,67 100,0
Quartzo SiO 2 4,255 20,88 16,0
(46-1045)
1,818 50,18 13,0
3,035 29,43 100,0
Calcita
IT C -19,1+12,7 mm

CaCO3 2,285 39,44 18,0
(05-0586)
2,095 43,18 18,0
2,888 30,96 100,0
Dolomita CaMg ( CO3 )2 2,193 41,16 19,0
(36-0426)
1,787 51,11 13,0
3,260 27,36 100,0
Microclinio KAlSi3O8 4,250 20,90 40,0
(12-0703)
2,160 41,82 25,0
3,340 26,69 100,0
Ilita ( K , H 3O ) Al 2Si3AlO10 ( OH )2 10,000 8,84 90,0
(26-0911)
5,020 17,67 50,0
3,342 26,67 100,0
Silica SiO 2 4,257 20,87 22,0
(33-1161)
1,818 50,18 14,0
VI V -25,4+19,1 mm

3,250 27,44 100,0
(01-0705)
3,350 26,61 25,0
( Al ( OH )2 )0.33Al2 ( Si3.67Al0.33O10 ) ( OH 11,100 7,96 100,0
M ontmorilonita
3,170 28,15 37,0
(11-0303) )2
5,405 16,40 3,0
2,690 33,31 100,0
Hematita Fe2O3 1,690 54,28 60,0
(13-0534)
2,510 35,77 50,0

Picos principais
d 2θ Int. rel. (%)
3,343 26,67 100,0
Quartzo SiO 2 4,255 20,88 16,0
(46-1045)
1,818 50,18 13,0
3,035 29,43 100,0
Calcita CaCO3 1,875 48,56 23,2
IT C -12,7+9,5 mm

(47-1743)
1,912 47,56 21,7
( Na , K ) ( Si3Al ) O8 3,211 27,78 100,0
Anortoclásio
3,243 27,50 90,0
(09-0478)
4,106 21,64 16,0
7,860 11,26 100,0
(16-0333)
2,890 30,94 50,0
3,180 28,06 100,0
Merlionita K5Ca2 ( Al 9Si23O64 ) ·24H2O 7,120 12,43 90,0
(29-0989)
7,080 12,50 90,0
3,343 26,67 100,0
Quartzo SiO 2 4,255 20,88 16,0
(46-1045)
1,818 50,18 13,0
IT V -12,7+9,5 mm

3,030 29,48 100,0
Calcita CaCO3 1,873 48,61 34,0
(24-0027)
3,852 23,09 29,0
( Na , K ) ( Si3Al ) O8 3,211 27,78 100,0
Anortoclásio
3,243 27,50 90,0
(09-0478)
4,106 21,64 16,0
( K , Na ) ( Al , Mg , Fe )2 ( Si 3.1 Al0.9 ) O10 9,970 8,87 100,0
Muscovita
3,331 26,76 100,0
(07-0042) ( OH )2
4,990 17,77 55,0
3,342 26,67 100,0
Silica SiO 2 4,257 20,87 22,0
(33-1161)
1,818 50,18 14,0
3,035 29,43 100,0
Calcita
VI V -25,4+19,1 mm

CaCO3 2,285 39,44 18,0
(05-0586)
2,095 43,18 18,0
4,220 21,05 100,0
(19-0926)
3,250 27,44 80,0
3,340 26,69 100,0
(26-0911)
5,020 17,67 90,0
Aluminato de cálcio 7,920 11,17 100,0
hidratado Ca2Al ( OH )7 ·6.5H2O 3,990 22,28 80,0
(16-0339) 2,870 31,16 60,0

Picos principais
d 2θ Int. rel. (%)
3,343 26,67 100,0
Quartzo SiO 2 4,255 20,88 16,0
(46-1045)
1,818 50,18 13,0
3,035 29,43 100,0
Calcita CaCO3 2,285 39,44 18,0
IT C -9,5+4,8 mm

(05-0586)
2,095 43,18 18,0
( Na , K ) ( Si3Al ) O8 3,211 27,78 100,0
Anortoclásio
3,243 27,50 90,0
(09-0478)
4,106 21,64 16,0
( Na , Ca ) ( Si , Al )4O8 3,211 27,78 100,0
Albita
3,184 28,02 64,0
(20-0548)
4,042 21,99 52,0
3,180 28,06 100,0
(29-0989)
7,080 12,50 90,0
3,343 26,67 100,0
Quartzo SiO 2 4,255 20,88 16,0
(46-1045)
1,818 50,18 13,0
3,035 29,43 100,0
Calcita CaCO3 2,285 39,44 18,0
(05-0586)
2,095 43,18 18,0
IT V -12,7+9,5 mm

3,182 28,04 100,0
(41-1480)
4,031 22,05 27,0
9,940 8,90 100,0
Flogopita KMg 3 ( Si3Al ) O10 ( OH )2 3,348 26,63 100,0
(10-0495)
2,614 34,31 30,0
3,250 27,44 100,0
(01-0705)
3,350 26,61 25,0
7,860 11,26 100,0
(16-0333)
2,890 30,94 50,0
3,342 26,67 100,0
Silica SiO 2 4,257 20,87 22,0
(33-1161)
1,818 50,18 14,0
3,196 27,92 100,0
Albita NaAlSi3O8 3,780 23,54 25,0
(09-0466)
3,684 24,16 20,0
VI V -9,5+4,8 mm

3,030 29,48 100,0
Calcita CaCO3 1,873 48,61 34,0
(24-0027)
3,852 23,09 29,0
3,240 27,53 100,0
(19-0932)
4,220 21,05 45,0
3,180 28,06 100,0
(29-0989)
7,080 12,50 90,0
2,965 30,14 100,0
Rosenhaita Ca3 ( Si3O8 ( OH )2 ) 3,199 27,89 75,0
(29-0378)
3,038 29,40 65,0

Fases cristalinas e minerais dos produtos d > 2,5 (Capítulo 5)
Picos principais
d 2θ Int. rel. (%)
3,342 26,67 100,0
Silica SiO 2 4,257 20,87 22,0
(33-1161)
1,818 50,18 14,0
3,176 28,10 100,0
Albita Na ( Si3Al ) O8
IT C -25,4+19,1 mm

3,752 23,71 30,0
(10-0393)
3,211 27,78 30,0
3,310 26,94 100,0
Ortoclásio KAlSi3O8 3,780 23,54 74,0
(22-1212)
3,280 27,19 59,0
3,020 29,58 100,0
Scawtita Ca7 ( Si6O18 ) ( CO3 ) ·2H2O 3,204 27,85 55,0
(31-0261)
3,030 29,48 45,0
10,050 8,80 100,0
(42-1437)
2,631 34,08 28,0
3,342 26,67 100,0
Silica SiO 2 4,257 20,87 22,0
(33-1161)
1,818 50,18 14,0
3,182 28,04 100,0
(41-1480)
4,031 22,05 27,0
3,240 27,53 100,0
Microclínio
IT V -25,4+19,1 mm

KAlSi3O8 3,290 27,10 50,0
(19-0932)
4,220 21,05 45,0
3,035 29,43 100,0
Calcita CaCO3 2,285 39,44 18,0
(05-0586)
2,095 43,18 18,0
9,980 8,86 100,0
Muscovita ( K , Na ) Al 2 ( Si , Al )4O10 ( OH )2 2,554 35,14 89,0
(34-0175)
2,566 34,97 86,0
Ca2 ( Mg , Fe +2 )4Al ( Si7Al ) O22 ( OH , F 3,123 28,58 100,0
Magnesiohornblenda
8,407 10,52 95,0
(45-1371) )2
2,711 33,04 39,0
7,090 12,48 100,0
Lizardita Mg4.5 Al1.5 ) ( Si2.5 Al1.5 ) O10 ( OH )8 3,551 25,08 100,0
(11-0388)
2,377 37,85 80,0
3,343 26,67 100,0
Quartzo SiO 2 4,255 20,88 16,0
(46-1045)
1,818 50,18 13,0
3,196 27,92 100,0
Albita NaAlSi3O8 3,780 23,54 25,0
(09-0466)
3,684 24,16 20,0
VI V -19,1+12,7 mm

7,070 12,52 100,0
Clinocloro ( Mg , Fe )6 ( Si , Al )4O10 ( OH )8 3,540 25,16 60,0
(29-0701)
14,100 6,27 35,0
3,019 29,59 100,0
Scawtita Ca7Si6 ( CO3 ) O18 ·2H2O 2,992 29,86 74,0
(42-1436)
3,545 25,12 53,0
3,310 26,94 100,0
Ortoclásio KAlSi3O8 3,770 23,60 80,0
(31-0966)
4,220 21,05 70,0
2,560 35,05 100,0
Muscovita H2KAl 3 ( SiO4 )3 9,900 8,93 60,0
(01-1098)
4,470 19,86 53,0

Apêndice D – Análise Estatística

Capítulo 4 (item 4.3.4) - Influência da origem ou natureza dos agregados de RCD
reciclados
Teste de normalidade
Os gráficos abaixo mostram que os teores ponderados dos óxidos SiO 2 , Al2 O3 e CaO
e perda ao fogo na análise química das frações granulométricas (-25,4+0,15 mm) dos
agregados de RCD reciclados seguem uma distribuição normal.
99 99

95 Variable 95 Variable
90
IT C_SIO 2 90 IT C _Al2O3
IT V_SIO 2 IT V _Al2O3
80 80
VI V_SIO2 VI V_Al2O3
70 70
Pe rce nt

Percent
60 60
50 50
40 40
30 30

20 20
Mean StDev N AD P
M ean StDev N AD P 8,056 1,199 9 0,376 0, 329
10 10
68, 29 3,376 9 0,612 0,076
5
9,181 1,251 9 0,172 0, 897
5 68, 04 2,410 9 0,426 0,242 8,292 2,477 9 0,595 0, 084
74, 11 7,397 9 0,660 0,056
1 1
40 50 60 70 80 90 10 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
Data Data

99 99

Variable Variable
95 95
IT C_CaO IT C_PF
90 90
IT V_CaO IT V_PF
80 VI V _CaO 80
VI V_PF
Percent

70 70
Percent

60 60
50 50
40 40
30 30
20 20
M ean StDev N AD P
10 Mean StDev N AD P 10
8, 104 0,9868 9 0, 281 0,551
5
8,159 1,013 9 0,403 0,279 5 7, 174 1,520 9 0, 671 0,052
6,899 1,418 9 0,386 0,309
5, 549 1,487 9 0, 230 0,728
5,172 2,328 9 0,258 0,625
1 1
-5 0 5 10 15 0 2 4 6 8 10 12 14
Data Data

Análise de variância
As tabelas abaixo mostram os resultados da análise de variância para os teores
ponderados dos óxidos SiO 2 , Al2 O3 e CaO e perda ao fogo na análise química das
frações granulométricas (-25,4+0,15 mm) dos agregados de RCD reciclados.
a) Teores de SiO 2 .
Tratamento GL SQ MQ F p
Fatores 2 212,3 106,1 4,43 0,02*
Erro 24 575,3 24,0
Total 26 787,6
* Existe diferença significativa entre a média dos tratamentos.

b) Teores de Al2 O3 .
Fatores 2 6,34 3,17 1,04 0,37
Erro 24 73,13 3,05
Total 26 79,47
c) Teores de CaO.
Fatores 2 40,47 20,23 7,18 0,004*
Erro 24 67,65 2,82
Total 26 108,12

d) Perda ao fogo.
Fatores 2 30,11 15,06 8,22 0,002*
Erro 24 43,95 1,83
Total 26 74,06

Comparação múltipla de médias
As tabelas abaixo mostram os resultados da comparação múltipla das médias dos
teores ponderados dos óxidos SiO 2 , CaO e perda ao fo go na análise química das
frações granulométricas (-25,4+0,15 mm) dos agregados de RCD reciclados.
a) Teores de SiO 2 .
IT C IT V VI V

IT C

IT V -5,01
+4,52
VI V +1,06 +1,30
+10,59 +10,83
Os resultados que apresentaram diferença estatística significativa estão em negrito.

b) Teores de CaO.
IT C IT V VI V

IT C

IT V -2,89
+0,37
VI V -4,62 -3,36
-1,35 -0,09

c) Perda ao fogo.
IT C IT V VI V

IT C

IT V -2,25
+0,39
VI V -3,87 -2,94
-1,24 -0,31

Capítulo 4 (item 4.5) - Estimativa dos teores de aglomerantes e de argilominerais
As tabelas abaixo mostram os resultados da análise de variância para os teores dos
grupos de materiais das frações granulométricas “-0,15 mm”, “
-4,8+0,15 mm” e “
-
25,4+4,8 mm”.
a) Teores de aglomerantes.
Fatores 2 3661,3 1830,7 120,71 0,000*
Erro 6 91,0 15,2
Total 8 3752,3

b) Teores de argilominerais.
Fatores 2 2.641,0 1.320,5 23,04 0,002*
Erro 6 343,8 57,3
Total 8 2.984,8

Comparação múltipla das médias
teores dos grupos de materiais.
-25,4+4,8 mm -4,8+0,15 mm -0,15 mm

-25,4+4,8 mm

-4,8+0,15 mm -10,91
+4,65
-0,15 mm +33,35 +36,48
+48,91 +52,05

-25,4+4,8 mm -4,8+0,15 mm -0,15 mm

-25,4+4,8 mm

-4,8+0,15 mm
-10,32
+19,92
-0,15 mm +23,38 +18,58
+53,62 +48,82

Capítulo 5 (item 5.3) - Distribuição de fases e as propriedades físicas nos intervalos
de densidade

Fase cimentícia
As figuras abaixo mostram que as distribuições dos valores de massa específica
aparente (a) e de absorção de água (b) da fase “cimentícia” nos intervalos de
densidade seguem uma distribuição normal. Foi necessária a exclusão de dois valores
de absorção de água, um em cada intervalo de densidade.
99 99
Variab le Va ria ble
cimentic ia_d >2, 5 cime nticia_ d> 2,5
cimentíc ia_2, 2-2, 5 cime ntícia_ 2,2 -2 ,5
95 95
cimentic ia_1, 9-2, 2 cime nticia_ 1,9 -2 ,2
90 cimentic ia_1, 7-1, 9 90 cime nticia_ 1,7 -1 ,9

M ea n StDe v N AD P M ea n St Dev N AD P
80 80
2, 48 0 ,05 099 7 0,3 96 0, 267 4,7 69 2 ,46 6 7 0 ,70 7 0 ,03 5
70 2,1 67 0 ,06 624 12 0,6 52 0, 066 70 6,3 04 1 ,12 8 12 0 ,32 8 0 ,46 5
60 1,9 92 0 ,04 569 12 0,2 87 0, 557 60 8,8 42 1 ,23 4 11 0 ,34 7 0 ,41 0
Percent

Percent

1,7 43 0 ,08 396 8 0,3 52 0, 369 14, 68 3 ,93 4 7 0 ,17 3 0 ,88 4
50 50
40 40
30 30
20 20

10 10

5 5

1 1
1,50 1,75 2,00 2,25 2,50 2,75 -5 0 5 10 15 20 25 30
Data Data

(a) massa esp. aparente (b) absorção de água

As tabelas abaixo apresentam os resultados da análise de variância dos valores de
massa específica aparente e absorção de água da fase “cimentícia” nos intervalos de
densidade.

a) Massa específica aparente.
Fatores 3 2,21 0,74 189,74 0,000*
Erro 35 0,14 0,01
Total 38 2,35
* Existe diferença estatística significativa entre a média dos tratamentos

b) Absorção de água.
Fatores 3 423,41 141,14 29,37 0,000*
Erro 33 158,60 4,81
Total 36 582,01

As tabelas abaixo apresentam os resultados da comparação múltipla de médias dos
valores de massa específica aparente e absorção de água da fase “cimentícia” nos
intervalos de densidade.
1,7<d<1,9 1,9<d<2,2 2,2<d<2,5 d> 2,5

1,7<d<1,9

1,9<d<2,2 -0,31
-0,19
2,2<d<2,5 -0,48 -0,23
-0,37 -0,12
d> 2,5 -0,80 -0,55 -0,37
-0,67 -0,43 -0,25

b) Absorção de água da fase “cimentícia” nos intervalos de densidade.
1,7<d<1,9 1,9<d<2,2 2,2<d<2,5 d> 2,5

1,7<d<1,9

1,9<d<2,2

2,2<d<2,5 +6,26 +0,67
+10,50 +4,40
d> 2,5 +7,53 +1,92 -0,59
+12,30 +6,23 +3,67

Fase cerâmica vermelha
aparente (a) e de absorção de água (b) da fase “cerâmica vermelha” nos intervalos de
densidade seguem uma distribuição normal. Foi excluído um valor de absorção de
água.

99 99
Variab le Variab le
ce r v er_2, 2-2,5 ce r ve r_ 2,2 -2 ,5
ce r v er_1, 9-2,2 ce r ve r_ 1,9 -2 ,2
95 95
ce r v er 1, 7-1,9 ce r ve r 1,7 -1 ,9
90 90
M ean S tDe v N AD P M ean S t Dev N AD P
1 ,92 8 0,10 58 8 0,3 15 0, 459 1 3,8 3 2 ,590 8 0, 308 0,4 78
80 1 ,78 1 0 ,035 63 8 0,2 23 0, 739 80 1 7,9 2 1 ,504 7 0, 313 0,4 46
70 1 ,60 1 0,10 06 9 0,3 65 0, 352 70 2 5,1 9 4 ,125 9 0, 277 0,5 62
Percent

Percent
60 60
50 50
40 40
30 30
20 20

10 10

5 5

1 1
1,2 1 ,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2 ,4 0 10 20 30 40
Data Data

massa específica aparente e absorção de água da fase “cerâmica vermelha ” nos
intervalos de densidade.
Fatores 2 0,45 0,23 29,77 0,000*
Erro 22 0,17 0,01
Total 24 0,62
Fatores 2 565,24 282,62 30,18 0,000*
Erro 21 196,62 9,36
Total 23 761,86
As tabelas abaixo apresentam os resultados da comparação múltipla de médias dos
valores de massa específica aparente e absorção de água da fase “cerâmica
vermelha” nos intervalos de densidade.

1,7<d<1,9 1,9<d<2,2 2,2<d<2,5

1,7<d<1,9

1,9<d<2,2 -0,27
-0,09
2,2<d<2,5 -0,41 -0,24
-0,24 -0,06

1,7<d<1,9 1,9<d<2,2 2,2<d<2,5

1,7<d<1,9

1,9<d<2,2 +4,07
+10,48
2,2<d<2,5 +8,27 +0,79
+14,45 +7,38

Fase rocha
aparente (a) e de absorção de água (b) da fase “rocha” nos intervalos de densidade
seguem uma distribuição normal. Foi excluído um valor espúrio de massa específica
aparente bem como um de absorção de água.

99
99 Varia ble
Variab le ro cha_d> 2,5
roc ha _d >2,5 ro cha_2,2-2,5
roc ha _2, 2-2,5 95
95
Mea n StDev N AD P
M ean St Dev N AD P 90
90 1,28 0, 5658 11 0, 306 0,510
2,6 69 0, 0714 1 12 0 ,713 0, 046
3, 998 1,999 5 0, 287 0,457
2,3 44 0 ,162 9 5 0 ,306 0, 406 80
80
70
70
Perc ent

60
Percent

60
50
50
40 40

30 30

20 20

10 10

5 5

1 1
1,50 1,75 2,00 2,25 2 ,5 0 2,75 3,00 -5,0 -2,5 0,0 2 ,5 5,0 7,5 10 ,0 1 2,5
Data Data



massa específica aparente e absorção de água da fase “rocha” nos intervalos de
densidade.

Fatores 1 0,37 0,37 34,51 0,000*
Erro 15 0,16 0,01
Total 16 0,53
Fatores 1 25,39 25,39 18,52 0,001*
Erro 14 19,19 1,37
Total 15 44,59

Produtos contidos nos intervalos de densidade
As figuras abaixo mostram que os resultados das propriedades físicas dos agregados
graúdos de RCD reciclados dos produtos das separações por densidade seguem uma
distribuição normal. Foi excluído um valor do produto contido no intervalo
“2,2<d<2,5”.
Probability Plot of 1,7-1,9; 1,9-2,2; 2,2 -2,5; 2,5
Normal - 95% CI
99
V ariab le
1, 7-1, 9
95 1, 9-2, 2
2, 2-2, 5
90
2, 5
80 Mean StDev N AD P
70 2,668 0,0 5116 10 0,3 47 0,401
Perce nt

60 2,638 0,0 3621 12 0,2 70 0,608
50 2,646 0,0 4316 12 0,7 53 0,036
40 2,698 0,0 3380 12 0,3 02 0,523
30
20

10

5

1
2,5 2,6 2,7 2,8 2,9
Data
(a) massa específica real
Probabili ty Plot of 1. 7-1.9 ; 1.9-2. 2; 2. 2-2.5; 2 .5 Probability Pl ot of 1.7-1.9; 1. 9-2.2; 2.2-2.5; 2.5
Normal - 95% CI Normal - 95% CI
99 99
Variable Variab l
e
1. 7-1.9 1.7-1.9
95 1. 9-2.2 95 1.9-2.2
2. 2-2.5 2.2-2.5
90 90
2. 5 2.5

80 Me an St Dev N AD P 80 Mean St D v N
e AD P
70 1 ,636 0, 09414 12 0 ,363 0,3 80 70 23 ,36 4 ,092 12 0,26 9 0,614
Perc ent

9, 658 2 ,452 12 0,25 4 0,665
Percent

60 1 ,949 0, 05885 12 0 ,199 0,8 50 60
50 2 ,172 0, 07445 12 0 ,766 0,0 33 50 6, 292 1 ,534 12 0,71 4 0,046
2 ,605 0, 02939 12 0 ,357 0,3 94 40 1, 067 0, 4030 12 0,23 8 0,722
40
30 30
20 20

10 10

5 5

1 1
1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4 2,6 2,8 0 10 20 30 40
Data Data

(b) massa esp. aparente (c) absorção de água

As tabelas abaixo apresentam os resultados da análise de variância para os produtos
de separações por densidade.
a) Massa específica real
Fatores 3 0,026 0,009 5,23 0,004*
Erro 42 0,071 0,002
Total 45 0,097
* Existe diferença estatística significativa entre a média dos tratamentos.

b) Massa específica aparente
Fatores 3 5,98 1,99 425,37 0,000*
Erro 44 0,21 0,01
Total 47 6,18

c) Absorção de água
Fatores 3 3264,12 1088,04 172,63 0,000*
Erro 44 277,31 6,30
Total 47 3541,43
As tabelas abaixo mostram os resultados da comparação múltipla das médias para os
produtos de separações por densidade.
a) Massa específica real
d>2,5 2,2<d<2,5 1,9<d<2,2 1,7<d<1,9

d>2,5 +0,02 +0,03 -0,01
+0,09 +0,09 +0,06
2,2<d<2,5 -0,02 -0,06
+0,04 +0,01
1,9<d<2,2 -0,07
+0,01
1,7<d<1,9


b) Massa específica aparente
d>2,5 2,2<d<2,5 1,9<d<2,2 1,7<d<1,9

d>2,5

2,2<d<2,5 -0,49
-0,38
1,9<d<2,2 -0,71 -0,28
-0,60 -0,17
1,7<d<1,9 -1,02 -0,59 -0,37
-0,91 -0,47 -0,26

c) Absorção de água
d>2,5 2,2<d<2,5 1,9<d<2,2 1,7<d<1,9

d>2,5

2,2<d<2,5 +3,15
+7,29
1,9<d<2,2 +6,52 +1,30
+10,65 +5,43
1,7<d<1,9 +20,22 +15,01 +11,64
+24,35 +19,13 +15,77

Capítulo 5 (item 5.6) - Estimativa dos aglomerantes, dos argilominerais e das
rochas
As tabelas abaixo mostram os resultados da análise de variância para os teores dos
grupos de materiais presentes nos produtos das separações por densidade.
Tratamento GL SQ MQ F P
Fatores 3 517,5 172,5 3,99 0,05*
Erro 8 345,8 43,2
Total 11 863,3

Fatores 3 794,5 264,8 8,62 0,007*
Erro 8 245,8 30,7
Total 11 1.040,3

teores dos grupos de materiais presentes nos produtos das separações por densidade.
1,7<d<1,9 1,9<d<2,2 2,2<d<2,5 d>2,5

1,7<d<1,9

1,9<d<2,2 -15,11
+9,65
2,2<d<2,5 -24,98 -22,25
-0,22 +2,51
d>2,5 -28,11 -25,38 -15,51
-3,35 -0,62 +9,25

1,7 <d< 1,9 1,9< d< 2,2 2,2 <d< 2,5 d> 2,5

1,7< d< 1,9

1,9< d< 2,2 -25,64
-4,76
2,2< d< 2,5 -30,44 -15,24
-9,56 +5,64
d >2,5 -30,07 -14,87 -10,07
-9,20 +6,00 +10,80

Capítulo 6 (item 6.4.1) - Porosidade e absorção de água
As figuras abaixo mostram que os valores de absorção de água dos concretos
produzidos com os agregados graúdos de RCD reciclados em função das relações a/c
seguem uma distribuição normal.

99 99
Variab le Variab le
C 1,9 _0, 4 V1, 9_0 ,5
95 V1, 9_0 ,4 95 C 1,9 -2 ,2_ 0,5
C 1,9 -2 ,2_ 0,4 V1, 9-2, 2_0, 5
90 V1, 9-2, 2_0, 4 90 C 2,2 -2 ,5_ 0,5
C 2,2 -2 ,5_ 0,4 V2, 2-2, 5_0, 5
80 V2, 2-2, 5_0, 4 80 C 2,5 _0, 5
C 2,5 _0, 4 V2, 5-0, 5
70 V2, 5_0 ,4 70
M ean S tD ev N AD P
Percent

Percent
60 60
50 M ean S tD ev N AD P 50 13, 7 0, 1273 2 0 ,25 0 0, 227
12, 69 0,0 3536 2 0 ,25 0 0, 227 10, 23 0, 1556 2 0 ,25 0 0, 227
40 12, 92 0,0 8485 2 0 ,25 0 0, 227 40 11, 08 0, 3253 2 0 ,25 0 0, 227
30 10, 40 0, 1909 2 0 ,25 0 0, 227 30 7,7 55 0, 2899 2 0 ,25 0 0, 227
20 10, 89 0, 2970 2 0 ,25 0 0, 227 20 7,8 25 0, 1485 2 0 ,25 0 0, 227
6, 92 0, 1414 2 0 ,25 0 0, 227 7, 04 0, 3677 2 0 ,25 0 0, 227
7, 91 0,0 8485 2 0 ,25 0 0, 227 7, 21 0,0 1414 2 0 ,25 0 0, 227
10 10
6, 5 0, 3111 2 0 ,25 0 0, 227
5 6, 7 0,0 2828 2 0 ,25 0 0, 227 5

1 1
5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
Data Data

(a) a/c=0,4 (b) a/c=0,5
99
V ar i b le
a
V 1,9- 0,67
95 C 1, 9-2, 2_0,67
V 1,9- 2,2_0, 67
90 C 2, 2-2, 5_0,67
V 2,2- 2,5- 0,67
80 C 2, 5_0,67
V 2,5- 0,67
70
M ean StDev N AD P
Per cent

60
50 14,22 0, 09192 2 0,250 0,227
10,90 0, 2192 2 0,250 0,227
40 11,42 0, 03536 2 0,250 0,227
30 7,985 0, 1626 2 0,250 0,227
20 8,415 0, 07778 2 0,250 0,227
7,535 0, 06364 2 0,250 0,227
10 7,26 0, 2263 2 0,250 0,227

5

1
5,0 7,5 10,0 12,5 15,0
Da ta

(c) a/c=0,67

As tabelas abaixo apresentam os resultados de análise de variância dos valores de
absorção de água dos concretos produzidos com os agregados graúdos de RCD
reciclados em função das relações a/c.
a) Relação a/c=0,4.
Fatores 7 100,90 14,41 447,15 0,000*
Erro 8 0,26 0,03
Total 15 101,16

b) Relação a/c=0,5.
Fatores 6 74,84 12,47 225,22 0,000*
Erro 7 0,39 0,05
Total 13 75,23

c) Relação a/c=0,67.
Fatores 6 79,97 13,33 641,20 0,000*
Erro 7 0,14 0,02
Total 13 80,11

valores de absorção de água dos concretos produzidos com os agregados graúdos de
RCD reciclados em função das relações a/c.
C 1,9 V 1,9 C 1,9-2,2 V 1,9-2,2 C 2,2-2,5 V 2,2-2,5 C 2,5 V 2,5

C 1,9

V 1,9 -0,18
+0,65
C 1,9-2,2 -2,70 -2,94
-1,88 -2,11
V 1,9-2,2 -2,21 -2,44 +0,08
-1,38 -1,62 +0,91
C 2,2-2,5 -6,18 -6,41 -3,89 -4,38
-5,35 -5,59 -3,06 -3,56
V 2,2-2,5 -5,19 -5,42 -2,90 -3,39 +0,58
-4,36 -4,60 -2,07 -2,57 +1,40
C 2,5 -6,60 -6,83 -4,31 -4,80 -0,83 -1,82
-5,77 -6,00 -3,48 -3,98 -0,01 -1,00
V 2,5 -6,40 -6,63 -4,11 -4,60 -0,63 -1,62 -0,21
-5,57 -5,81 -3,28 -3,78 +0,19 -0,80 +0,61
V 1,9 C 1,9-2,2 V 1,9-2,2 C 2,2-2,5 V 2,2-2,5 C 2,5 V 2,5

V 1,9

C 1,9-2,2 -4,03
-2,91
V 1,9-2,2 -3,17 +0,29
-2,06 +1,41
C 2,2-2,5 -6,50 -3,03 -3,88
-5,39 -1,92 -2,77
V 2,2-2,5 -6,43 -2,96 -3,81 -0,49
-5,32 -1,85 -2,70 +0,62
C 2,5 -7,22 -3,75 -4,60 -1,27 -1,34
-6,10 -2,63 -3,48 -0,16 -0,23
V 2,5 -7,05 -3,58 -4,42 -1,10 -1,17 -0,39
-5,93 -2,46 -3,31 +0,01 -0,06 +0,73

V 1,9 C 1,9-2,2 V 1,9-2,2 C 2,2-2,5 V 2,2-2,5 C 2,5 V 2,5

V 1,9

C 1,9-2,2 -3,67
-2,98
V 1,9-2,2 -3,14 +0,18
-2,46 +0,86
C 2,2-2,5 -6,57 -3,25 -3,77
-5,89 -2,57 -3,09
V 2,2-2,5 -6,14 -2,82 -3,34 +0,09
-5,46 -2,14 -2,66 +0,77
C 2,5 -7,02 -3,70 -4,22 -0,79 -1,22
-6,34 -3,02 -3,54 -0,11 -0,54
V 2,5 -7,29 -3,97 -4,50 -1,06 -1,50 -0,62
-6,61 -3,29 -3,81 -0,38 -0,81 +0,07

Capítulo 6 (item 6.4.2) – Resistência à compressão
As figuras abaixo mostram que os valores de resistência a compressão dos concretos

Nor mal - 95% CI 99
Va riab le
99
Variab le V1 ,9_0, 5
C1 ,9_0 ,4 C1,9 -2, 2_0, 5
95
95 V1,9 _0,4 V1 ,9-2,2 _0,5
C1 ,9-2,2 _0,4 90 C2,2 -2, 5_0, 5
90 V1,9 -2 ,2_0 ,4 V2 ,2-2,5 _0,5
C2 ,2-2,5 _0,4 80 C2,5 _0,5
80 V2,2 -2 ,5_0 ,4 V2 ,5-0,5
70
70 C2 ,5_0 ,4
60 M ean St Dev N AD P
Perce nt

V2,5 _0,4
Pe rcent

60 2 4,04 0 ,2914 3 0,35 3 0,1 76
50
50 M ean S tDe v N AD P 2 9,04 0 ,4099 3 0,48 8 0,0 57
40 2 5,77 1,135 3 0,36 5 0,1 59
40 28, 47 0,4 073 3 0 ,202 0,57 4
27, 67 1, 683 3 0 ,372 0,15 0 30 2 9,68 0 ,5969 3 0,23 4 0,4 71
30
32, 28 1, 200 3 0 ,310 0,25 4 20 2 9,42 1,609 3 0,26 4 0,3 70
20 3 3,60 0 ,7865 3 0,33 5 0,2 05
31, 65 1, 099 3 0 ,197 0,59 6
42, 59 1, 025 3 0 ,375 0,14 6 10 3 2,72 0 ,7600 3 0,29 2 0,2 94
10
43, 35 0,8 496 3 0 ,438 0,08 7
5 44, 55 0,2 901 3 0 ,190 0,62 9 5
42, 09 0,6 232 3 0 ,219 0,51 7

1 1
20 25 30 35 40 45 50 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38
Dat a Da ta

(a) a/c=0,4 (b) a/c=0,5
99
Variab le
V1,9 -0 ,67
C1 ,9-2,2 _0,67
95
V1,9 -2 ,2_0, 67
90 C2 ,2-2,5 _0,67
V2,2 -2 ,5-0,6 7
80 C2 ,5_0, 67
V2,5 -0 ,67
70
60 Mea n S tDev N AD P
Perce nt

50 16, 82 0,247 9 3 0,2 15 0 ,527
17, 37 0,615 0 3 0,1 90 0 ,631
40 16, 13 0,115 3 3 0,1 96 0 ,601
30 20, 70 0 ,0680 7 3 0,2 90 0 ,300
20 20, 31 0,386 3 3 0,1 97 0 ,596
22, 15 0,682 4 3 0,4 26 0 ,096
10 20, 55 0,728 6 3 0,4 30 0 ,093

5

1
15,0 17,5 20,0 22,5 25,0
Dat a

(c) a/c=0,67

resistência a compressão dos concretos produzidos com os agregados graúdos de
RCD reciclados em função das relações a/c.
Fatores 7 1091,1 155,87 158,03 0,000*
Erro 16 15,78 0,99
Total 23 1106,90

Fatores 6 211,28 35,21 43,39 0,000*
Erro 14 11,36 0,81
Total 20 222,65

Fatores 6 97,40 16,23 70,87 0,000*
Erro 14 3,21 0,23
Total 20 100,61

C 1,9 V 1,9 C 1,9-2,2 V 1,9-2,2 C 2,2-2,5 V 2,2-2,5 C 2,5 V 2,5

C 1,9

V 1,9 -2,52
+0,92
C 1,9-2,2 +2,09 +2,89
+5,53 +6,33
V 1,9-2,2 +1,46 +2,26 -2,35
+4,90 +5,70 +1,09
C 2,2-2,5 +12,40 +13,20 +8,59 +9,22
+15,84 +16,64 +12,53 +12,66
V 2,2-2,5 +13,16 +13,96 +9,35 +9,98 -0,96
+16,60 +17,40 +12,79 +13,42 +2,48
C 2,5 +14,36 +15,16 +10,55 +11,17 +0,23 -0,52
+17,80 +18,60 +13,99 +14,61 +3,67 +2,92
V 2,5 +11,90 +12,70 +8,09 +8,71 -2,23 -2,98 -4,18
+15,34 +16,14 +11,53 +12,15 +1,21 +0,46 -0,74

V 1,9 C 1,9-2,2 V 1,9-2,2 C 2,2-2,5 V 2,2-2,5 C 2,5 V 2,5

V 1,9

C 1,9-2,2 +3,43
+6,58
V 1,9-2,2 +0,16 -4,85
+3,31 -1,70
C 2,2-2,5 +4,07 -0,94 +2,34
+7,22 +2,22 +5,49
V 2,2-2,5 +3,81 -1,20 +2,08 -1,84
+6,96 +1,96 +5,23 +1,32
C 2,5 +7,98 +2,98 +6,25 +2,34 +2,60
+11,14 +6,13 +9,40 +5,49 +5,75
V 2,5 +7,10 +2,10 +5,37 +1,46 +1,72 -2,46
+10,26 +5,25 +8,52 +4,61 +4,87 +0,70

V 1,9 C 1,9-2,2 V 1,9-2,2 C 2,2-2,5 V 2,2-2,5 C 2,5 V 2,5

V 1,9

C 1,9-2,2 -0,28
+1,39
V 1,9-2,2 -1,52 -2,08
+0,15 -0,40
C 2,2-2,5 +3,05 +2,49 +3,73
+4,72 +4,17 +5,41
V 2,2-2,5 +2,66 +2,10 +3,34 -1,23
+4,33 +3,78 +5,02 +0,45
C 2,5 +4,50 +3,94 +5,18 +0,61 +1,00
+6,17 +5,62 +6,86 +2,29 +2,68
V 2,5 +2,89 +2,34 +3,58 -0,99 -0,60 -2,44
+4,57 +4,01 +5,23 +0,68 +1,07 -0,76

Capítulo 6 (item 6.4.3) – Módulo de elasticidade
As figuras abaixo mostram que os valores de módulo de elasticidade dos concretos

99 99
Variab le Va ria ble
C 1,9 _0,4 V1 ,9_ 0,5
95 V1, 9_0 ,4 95 C1,9 -2,2_ 0,5
C 1,9 -2 ,2_ 0,4 V1 ,9-2, 2_0 ,5
90 V1, 9-2, 2_0, 4 90 C2,2 -2,5_ 0,5
C 2,2 -2 ,5_ 0,4 V2 ,2-2, 5_0 ,5
80 V2, 2-2, 5_0, 4 80 C2,5 _0, 5
C 2,5 _0,4 V2 ,5-0, 5
70 V2, 5_0 ,4 70
M ea n S tDev N AD P
Percent

Percent
60 60
50 M ean St Dev N AD P 50 18, 25 0 ,47 15 3 0,36 2 0, 163
19, 49 0, 177 9 3 0 ,22 5 0, 504 23, 91 0 ,72 62 3 0,28 5 0, 311
40 18, 89 0, 346 5 2 0 ,25 0 0, 227 40 21, 62 0 ,72 06 3 0,28 4 0, 314
30 24, 75 1 ,33 6 3 0 ,37 5 0, 146 30 31, 91 0 ,67 55 3 0,48 8 0, 057
20 21, 76 0, 477 0 3 0 ,19 9 0, 588 20 29, 10 1,2 24 3 0,48 8 0, 057
32, 52 1 ,08 9 2 0 ,25 0 0, 227 32, 29 0 ,32 33 3 0,48 8 0, 057
35, 92 0, 525 0 3 0 ,19 0 0, 631 32, 27 0 ,56 61 3 0,27 2 0, 346
10 10
34, 01 0, 341 5 3 0 ,23 2 0, 478
5 35, 56 0, 525 0 3 0 ,19 0 0, 631 5

1 1
20 25 30 35 40 15 20 25 30 35
Data Data

(a) a/c=0,4 (b) a/c=0,5
99
Variab le
V1, 9-0, 67
C 1,9 -2 ,2_ 0,6 7
95
V1, 9-2, 2_0, 67
90 C 2,2 -2 ,5_ 0,6 7
V2, 2-2, 5-0,6 7
80 C 2,5 _0,6 7
V2, 5-0, 67
70
60 M ean St Dev N AD P
Percent

16, 34 0, 372 2 3 0 ,20 3 0, 571
50
20, 01 0, 155 6 2 0 ,25 0 0, 227
40 17, 40 0, 472 5 3 0 ,31 9 0, 235
30 26, 22 0, 636 4 2 0 ,25 0 0, 227
20 25, 32 0, 622 3 2 0 ,25 0 0, 227
* * 3 *
10 30, 95 0, 885 1 3 0 ,19 0 0, 629

5

1
15 20 25 30 35
Data

(c) a/c=0,67

módulo de elasticidade dos concretos produzidos com os agregados graúdos de RCD
reciclados em função das relações a/c.
Fatores 7 1041,03 148,72 309,30 0,000*
Erro 14 6,73 0,48
Total 21 1047,77

Fatores 6 597,92 99,65 191,20 0,000*
Erro 14 7,30 0,52
Total 20 605,21

Fatores 6 579,69 96,62 342,08 0,000*
Erro 11 3,11 0,28
Total 17 582,80

valores de módulo de elasticidade dos concretos produzidos com os agregados
graúdos de RCD reciclados em função das relações a/c.
C 1,9 V 1,9 C 1,9-2,2 V 1,9-2,2 C 2,2-2,5 V 2,2-2,5 C 2,5 V 2,5

C 1,9

V 1,9 -1,96
+0,75
C 1,9-2,2 +4,04 +4,50
+6,47 +7,22
V 1,9-2,2 +1,05 +1,52 -4,21
+3,48 +4,23 -1,77
C 2,2-2,5 +11,67 +12,15 +6,42 +9,40
+14,38 +15,12 +9,13 +12,12
V 2,2-2,5 +15,22 +15,68 +9,96 +12,95 +2,05
+17,64 +18,40 +12,39 +15,38 +4,76
C 2,5 +13,31 +13,77 +8,05 +11,04 +0,14 -3,12
+15,73 +16,49 +10,48 +13,47 +2,85 -0,70
V 2,5 +14,86 +15,32 +9,60 +12,59 +1,69 -1,57 +0,34
+17,28 +18,04 +12,03 +15,02 +4,40 +0,85 +2,76
V 1,9 C 1,9-2,2 V 1,9-2,2 C 2,2-2,5 V 2,2-2,5 C 2,5 V 2,5

V 1,9

C 1,9-2,2 +4,40
+6,93
V 1,9-2,2 +2,11 -3,56
+4,63 -1,03
C 2,2-2,5 +12,40 +6,73 +9,03
+14,92 +9,26 +11,55
V 2,2-2,5 +9,60 +3,93 +6,22 -4,07
+12,12 +6,45 +8,75 -1,54
C 2,5 +12,77 +7,11 +9,40 -0,89 +1,92
+15,30 +9,64 +11,93 +1,64 +4,45
V 2,5 +12,76 +7,10 +9,39 -0,90 +1,91 -1,28
+15,29 +9,62 +11,92 +1,63 +4,43 +1,25

V 1,9 C 1,9-2,2 V 1,9-2,2 C 2,2-2,5 V 2,2-2,5 C 2,5 V 2,5

V 1,9

C 1,9-2,2 +2,60
+4,73
V 1,9-2,2 +0,10 -3,67
+2,01 -1,54
C 2,2-2,5 +8,81 +5,04 +7,75
+10,94 +7,38 +9,88
V 2,2-2,5 +7,91 +4,14 +6,85 -2,07
+10,04 +6,48 +8,98 +0,27
C 2,5 +12,05 +8,27 +10,99 +2,06 +2,96
+13,96 +10,41 +12,90 +4,20 +5,10
V 2,5 +13,65 +9,87 +12,59 +3,66 +4,56 +0,64
+15,56 +12,00 +14,50 +5,79 +6,69 +2,55

Apêndice E – Porosidade teórica dos concretos segundo uma simplificação do modelo de Powers

1º tese caracterização de rcd reciclados e a influência de suas características no comportamento de concretos

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Semelhante a 1º tese caracterização de rcd reciclados e a influência de suas características no comportamento de concretos (20)

Mais de Petiano Camilo Bin (20)

1º tese caracterização de rcd reciclados e a influência de suas características no comportamento de concretos