universidade paranaense unipar · 2019. 2. 6. · a construção civil é a grande responsável...

UNIVERSIDADE PARANAENSE – UNIPAR

Curso de Engenharia Civil - Campus Umuarama

TFC 2017 – TRABALHO FINAL DE CURSO 1

AVALIAÇÃO DAS PROPRIEDADES DO CONCRETO COM SUBSTITUIÇÃO PARCIAL DO AGREGADO MIÚDO POR RESÍDUOS

RECICLADOS DE POLIETILENO TEREFTALATO (PET)

EVALUATION OF CONCRETE’S PROPERTIES WITH PARTIAL REPLACEMENT OF THE SMALL AGGREGATE FOR RECYCLED WASTES OF POLYETHYLENE

TEREPHTHALATE (PET)

¹GEOVANI ZUMAS DE ABREU SILVA; ²MAIRA MARIANA DOS SANTOS; ³IGO HENRIQUE SILVA NUNES

¹ Acadêmico do Curso de Engenharia Civil, UNIPAR – Universidade Paranaense ² Acadêmica do Curso de Engenharia Civil, UNIPAR – Universidade Paranaense

³ Orientador e Docente do Curso de Engenharia Civil, UNIPAR – Universidade Paranaense

Resumo

A construção civil é a grande responsável pela produção de concreto no mundo. Dentre os materiais, um dos mais utilizados é a areia e a grande demanda causa um impacto significativo na natureza. Para a substituição parcial do agregado mineral areia, pode-se usar o resíduo granular reciclado de Polietileno Tereftalato (PET), desta forma, além de reduzir a retirada da areia do meio natural, dá-se outra possibilidade para a destinação do PET. Nesta pesquisa, avaliou-se as propriedades do concreto com substituição parcial do agregado miúdo por PET, objetivando a produção de concretos. A areia foi substituída pelo PET nas proporções de 15%, 30% e 45% do volume, e rompidos nas idades de 7, 14, 28 e 91 dias, sendo avaliada a trabalhabilidade, a absorção de ar e as resistências à compressão axial e diametral do concreto, comparando com um traço sem substituição. A partir do ensaios realizados, foi possível verificar que a adição do PET diminui a trabalhabilidade do concreto, aumenta o teor de ar e diminui a resistência à compressão, porém, demonstra-se passível de aplicação por possuir resistências compatíveis a concretos estruturais e não estruturais, dependendo da influência que a substituição proporcionou. Palavra-Chave: Areia, PET, substituição, concreto

Abstract Civil construction is largely responsible for the production of concrete in the world. Among the materials one of the most used is sand, this great demand causes a significant impact on nature. For the partial substitution of the sand mineral aggregate, the recycled granular waste of Polyethylene Terephthalate (PET) can be used. This way, in addition to reducing the removal of the sand from the natural environment, there is another possibility for the PET destination. In this research the properties of the concrete with partial replacement of the small aggregate by PET are evaluated, aiming the production of concretes. The sand was replaced by PET in the proportions of 15%, 30% and 45% of the volume, and ruptured at the ages of 7, 14, 28 and 91 days, being evaluated the workability, the air absorption and the resistance to axial compression and diameter of the concrete, compared to a trace without replacement. From the tests conducted, it was verified that the addition of the PET decreases the workability of concrete, increases the air content and reduces the resistance to compression, but it proves to be applicable because it has compatible resistances to structural concretes and non-structural, depending on the influence that the substitution provided. Keywords: Sand, PET, replacement, concrete




1 Introdução

Desde sempre, a natureza tem sido sacrificada em nome da evolução humana, segundo MMA (Ministério do Meio Ambiente, 2001), as extrações dos recursos naturais não renováveis, realizadas através das minerações, são vistas comumente como não ambientais e com alto nível de impacto, sendo que os efeitos gerados à sociedade econômica e ao meio ambiente dependem da forma como esse uso de recursos é planejado e, principalmente, como a atividade será desenvolvida. Entretanto, este mesmo ministério considera estas atividades como a base da indústria social moderna, visto que, fornecem a matéria-prima aos diversos setores econômicos, ou seja, essencial ao desenvolvimento. Um dos exemplos destas minerações é a obtenção da areia para a utilização na construção civil como agregado miúdo, que é feita através de jazidas, podendo ser jazidas de rio, de cava ou de dunas e praias (AMBROZEWICZ, 2012). A atividade de extração de areia é uma das que mais contribuem para a modificação da superfície da terra, resultando num impacto negativo sobre a água, o solo, o subsolo e a paisagem do rio de uma forma geral (NOGUEIRA, 2016). A construção civil usa cerca de 15 a 50% dos recursos naturais extraídos (CIVIL ENGINEERING RESEARCH FOUNDATION, CERF, 2009 apud PIETROBELLI, 2010). Segundo Milhorance (2015), a mineração de areia foi adicionada à lista de questões emergentes a serem tratadas com muito zelo e atenção pela Organização das Nações Unidas (ONU). Esta organização internacional preconiza que o consumo de areia seja reduzido, e aprimorado o uso da reciclagem de materiais criando alternativas que reduzam os impactos ambientais locais. Portanto, é de grande importância pensar em alternativas para a redução da utilização desses recursos naturais não renováveis, amenizando com isso essa problemática (CANELLAS, 2005). Atualmente vem sendo estudada a utilização de materiais reciclados na construção civil, ato muito significante, visto que a reciclagem é de fundamental importância para que a sociedade possa construir um planeta mais saudável, com menos poluição e mais sustentabilidade. A reciclagem, segundo MMA (Ministério do Meio Ambiente, 2017), é uma união de técnicas que visam o reaproveitamento dos descartes de materiais introduzindo-os novamente ao ciclo de produção. Aproximadamente 30% dos resíduos gerados são compostos de materiais que podem ser reciclados e reaproveitados no modo de fabricação de novos produtos. Segundo ABIPET (Associação Brasileira da Indústria do PET, 2013), no ano de 2011 o Brasil alcançou um montante de consumo de 515 quilotoneladas (ktons) de PET, onde 90% foram utilizados na produção de embalagens de alimentos e bebidas, sendo 294 Ktons reciclados posteriormente, perfazendo um índice de reciclagem de 57,1%. Em 2016, devido ao país sediar as Olimpíadas do Rio, o consumo subiu para 840 Ktons. Entre os materiais recicláveis, tem-se os polímeros Polietileno Tereftalato, conhecido como PET. Atualmente, a reciclagem deste material em forma granular vem sendo analisada com função de substituir parcialmente a areia no concreto, sendo possível beneficiar tanto na redução da extração de areia, como também, aplicar este material reciclado em alternativas além das já existentes. A utilização da PET no concreto é uma forma de retirá-lo do aterro sanitário e do meio ambiente, que pode gerar problemas no aterro por sua decomposição ser de aproximadamente 400 anos (CANELLAS, 2005).




Assim sendo, o presente trabalho tem como objetivo analisar as propriedades físicas do concreto através de substituições parciais da areia por resíduos reciclados de polietileno tereftalato (PET).

2 Revisão Bibliográfica

2.1 Concreto e suas propriedades

Pode-se definir o concreto como uma pedra artificial que quando em estado fresco, possui a possibilidade de ser moldada conforme a necessidade, e quando em estado endurecido possui a resistência que se assemelha às resistências das rochas naturais (PEDROSO, 2009), permitindo o seu uso na construção civil. Segundo Coró (2002), o concreto é o material com maior demanda de uso na construção civil, usualmente formado por uma proporção de materiais como cimento, areia, brita e água. O mesmo autor menciona que se pode estimar o consumo de 11 bilhões de toneladas de concreto por ano, o que daria aproximadamente 1,9 tonelada per capita por ano, no qual uma das razões para sua ampla utilização é seu custo reduzido se comparado a outros materiais na construção civil, visto que os agregados e o cimento possuem um preço reduzido e grande disponibilidade em grande parte do mundo. Após a mistura dos agregados e o cimento, Almeida (2002) define que a mesma deverá apresentar a propriedade de plasticidade necessária para o procedimento de manuseio, condução e a projeção em formas, que, com o decorrer do tempo garante a resistência e a coesão, ato decorrente em virtude das reações da relação água/cimento. Os aditivos em algumas situações, segundo o mesmo autor, são inseridos visando a alteração das características químicas e físicas para atingir as propriedades necessárias do concreto.

2.1.1 Os agregados no concreto

Para produção do concreto segundo Almeida (2002), tanto os materiais naturais quanto os artificiais podem ser empregados na mistura, desde que obtenham as resistências aceitáveis prescritas em normativas e não interferindo no endurecimento do material, logo, necessitam ser neutras, ou seja, não conter impurezas e elementos nocivos em sua composição. Segundo Ambrozewicz (2012), as propriedades mais importantes dos agregados são sua porosidade, granulometria, absorção d’água, textura e formato de suas partículas, resistência à compressão e elementos nocivos.

2.1.2 Ensaios de caracterização dos agregados

Segundo Helene e Terzian (1998), é necessário analisar as características dos materiais presentes na dosagem por conta de sua influência nesta, dentre as mais importantes tem-se: granulometria, módulo de finura, dimensão máxima característica, massa unitária, massa específica e inchamento. Ainda sobre estas características, Silva e Liborio (2005) afirmam que elas garantem a segurança do equilíbrio dimensional, módulo de elasticidade do concreto e sua massa unitária, portanto, carece um monitoramento mais exigente




quanto ao tamanho limite do agregado e sua granulometria para permanecer com a relação água/cimento na proporção menor possível.

2.2 Resíduos granulares de PET como agregado

O PET, segundo a ABIPET (Associação Brasileira da indústria do PET, 2017), é um polímero termoplástico e poliéster, o qual apresenta maior resistência quando destinado à indústria de fabricação de embalagens plásticas, assegurando elevada resistência tanto mecânica, quanto química. Segundo Mansor et al. (2010), a reciclagem dos plásticos pós triagem pode ser realizada por meio de dois processos, sendo eles mecânicos ou químicos. Para este mesmo autor, a reciclagem mecânica é o processo pelo qual o resíduo é transformado em grânulos através de moagem, mantendo suas propriedades para destinação à fabricação de novos produtos.

2.2.1 Ensaios de caracterização dos resíduos de PET

Com a importância da caracterização dos materiais, Canellas (2005) observou que no ensaio de absorção de água foi dada ênfase ao fato do PET ser hidrofóbico, ou seja, não absorve água, sendo desnecessária a realização deste ensaio para o PET em si. Realizou-se o ensaio de massa específica com o PET, a areia e o cimento, pois esta é uma característica de grande importância para o estudo da dosagem de concretos e argamassas. Para a determinação da massa específica do resíduo de PET, Pietrobelli (2010), utilizou a Norma Brasileira Regulamentadora NBR 9937/87, onde se inseriu em uma proveta graduada 400 ml de álcool e, em sequência, adicionou-se 200 g de PET como agregado miúdo. A utilização do álcool justificou-se pelo fato do PET flutuar sobre a água, impossibilitando a realização do ensaio. 2.2.2 Dosagem, forma de substituição e resistência à compressão axial

Pode-se definir dosagem, segundo Ambrozewicz (2012), como a proporção adequada entre os materiais que compõem o concreto, de forma que atenda às propriedades desejadas com um custo adequado, no qual o traço é sempre apresentado em massa ou em volume, tendo como referência o aglomerante. Este mesmo autor afirma que a resistência à compressão simples é a propriedade mecânica mais importante do concreto, por ele trabalhar principalmente este tipo de resistência e permitir a análise dos parâmetros físicos do concreto. Helene e Terzian (1998), afirmam que a importância do ensaio de resistência à compressão se deve ao fato de ser um ensaio relativamente simples e ser sensível às modificações que as diferentes misturas podem gerar nas propriedades do concreto. Na NBR 6118 (2014), em que relaciona a classe de agressividade do concreto com a classe de resistência do concreto tendo como referência a NBR 8953 (2015), tem-se que a menor classe de agressividade do concreto é a classe I, correspondendo a agressividade fraca, para esta classe pede-se um concreto armado com resistência a compressão axial aos 28 dias maior que 20 MPa. Logo, para este estudo, adotou-se como




referência esta resistência para a análise dos resultados de resistência à compressão axial obtidos a partir dos ensaios. Segundo Almeida et al. (2004), em seu estudo experimental visou a análise da substituição do agregado miúdo reciclado de PET para confecção de concretos estruturais. A dosagem do traço do concreto estrutural foi realizada adotando uma trabalhabilidade de 50%, e consumo de cimento de 351 Kg/m³, com a seguintes proporções 1 : 1,90 : 2,90 : 0,55, onde a substituição do agregado miúdo foi realizada em unidade volumétrica nas porcentagens de 25%, 50%, 75% e 100%, submetendo os mesmos para ensaios com o concreto endurecido nas idades de 3, 7, 14, 28 e 150 dias. As realizações dos ensaios de resistência à compressão por Almeida et al. (2004) constataram que com substituições acima de 25% com agregado miúdo reciclado de PET, ocorreu a perda significativa da resistência aos 28 dias, diretamente influenciada pela ausência da trabalhabilidade. Entretanto, quando o mesmo autor realizou o ensaio de ruptura aos 150 dias não foi detectada a perda considerável de sua resistência, concluindo que teores elevados de agregado miúdo reciclado de PET têm sua resistência influenciada diretamente, devendo restringi-la a teores inferiores a 50%, como ilustrado no gráfico 1. Canellas (2005), em seu trabalho, visou a substituição da areia pelo agregado miúdo reciclado de PET em argamassas, realizando a dosagem tanto em peso quanto em volume, para análise das diferentes propriedades mecânicas. Foram realizadas as substituições nas proporções com 10%, 30% e 50%. Com a realização dos ensaios mecânicos nas argamassas, o mesmo autor notou a perda gradual com o aumento dos agregados de PET. Na substituição com 30%, a resistência foi reduzida em 25% e com a substituição de 50%, houve a redução com porcentagens maiores a 45%, observado assim que devido à não constatação significativa nas perdas de resistência à compressão, tração e plasticidade, a porcentagem melhor para substituição seria 30%.

Gráfico 1 – Ensaio realizado por Almeida et al.

(2004).

Fonte - Adaptado pelos próprios autores (2017)

Gráfico 2 - Ensaio realizado por Modro (2008).

Fonte - Adaptado pelos próprios autores (2017)

Modro (2008) tomou como referência inicial para o traço uma dosagem utilizada por uma empresa de artefatos pré-moldados local de grande porte, incorporando ao traço três diferentes fontes dos resíduos de PET, uma delas proveniente das indústrias de reciclagem de garrafas e fitas. A quantidade para substituição foi realizada através da proporção volumétrica nas porcentagens de 10, 20, 30 e 40%vol. do agregado miúdo e conforme se aumenta a adição de agregado miúdo reciclado de PET, diminui-se a




resistência à compressão, como apresentado no gráfico 2, isso se deve à menor resistência mecânica dos polímeros em relação aos agregados minerais, que são relativamente mais resistentes. A partir daí, o autor concluiu que as maneiras de utilização mais adequadas para esses materiais são em capas de lajes nervuradas e pré-moldadas, em alvenarias internas de fechamento e como material de enchimento. Pietrobelli (2010), em estudos do processo de dosagem do concreto, definiu como substituição parcial dos agregados miúdos por polietileno as porcentagens na unidade de peso referente a 15%, 30% e 45%, juntamente com a utilização do método empírico de dosagem. Para a confecção do concreto, utilizou-se os mesmos traços em todas as dosagens, alterando apenas a composição dos agregados de acordo com as porcentagens definidas. Analisando a resistência do concreto com a utilização do PET, conclui-se que em relação a resistência à compressão, a substituição parcial de agregado miúdo por PET seria mais viável em concretos leves. Com a substituição parcial em unidade de volume de agregado miúdo reciclado de PET, Correa (2014) analisou as propriedades físicas, estabelecendo um comparativo do concreto com e sem substituição. Deste modo, este mesmo autor empregou a substituição propriamente em concreto leve, constatando a partir daí que, após submeter os corpos de prova aos 7 dias de cura e rompê-los para obtenção da resistência à compressão, notou-se uma diminuição de 30% da resistência deste se comparada ao concreto padrão. 2.2.3 Trabalhabilidade

Segundo Bauer (2013), para se afirmar que um concreto possui boa trabalhabilidade, quando ao se adicionar o agregado graúdo na argamassa, torna-se um material com características ideais para o tipo de obra e de lançamento, adensamento e acabamento. O mesmo autor ainda dá ênfase na definição de que a trabalhabilidade é avaliada de uma forma mais subjetiva do que objetiva. A trabalhabilidade do concreto e suas propriedades de aderência são influenciadas devido à formação dos grãos e apresentação superficial dos mesmos. Os agregados com disposições geométricas redondas e superfícies lisas contribuem no adensamento e mistura do concreto, em contrapartida, os materiais ásperos, quando solicitados à tração, apresentam maior resistência (ALMEIDA, 2002). Segundo Almeida et al. (2004), observou-se que quando substituídos maiores valores de porcentagem dos resíduos de PET, o abatimento de tronco cone foi menor, dificultando em teores mais altos o adensamento do concreto. Com a geometria angulosa do PET, este mesmo autor notou que ocorreu um intertravamento, reduzindo a trabalhabilidade. Devido ao agregado miúdo reciclado de PET conter teores de materiais pulverulentos altos, foi necessário adicionar uma quantidade de água maior para que se obtivessem os abatimentos prescritos, concluindo que quando a porcentagem de substituição for de elevado teor, será necessária a adição de aditivos visando a correção das dificuldades com a trabalhabilidade. Isto também foi levado em consideração por Modro (2008), optando por inserir nos traços aditivo plastificante. De acordo com Canellas (2005), a trabalhabilidade da argamassa com o aumento dos teores de substituição foi influenciada diretamente, observando que com a substituição de 100%, o abatimento era praticamente nulo. Pietrobelli (2010), após a realização dos ensaios, concluiu que conforme adicionava-se o resíduo de PET, perdia-se parte da trabalhabilidade do concreto. Ao comparar com o




traço de referência, verificou-se que o resíduo de PET possui menor peso e maior volume do que o agregado natural, fazendo com que o concreto com porcentagens de resíduo apresentasse uma menor trabalhabilidade. Observou-se que, para melhorar a trabalhabilidade, deve-se recalcular o fator água/cimento adicionando mais água.

3 Metodologia Proposta

A elaboração deste estudo é resumida na figura 1.

Figura 1 - Fluxograma

Fonte - Próprios autores (2017)




3.1 Materiais Na tabela 01 estão apresentados os materiais com seus detalhamentos e normas brasileiras específicas.

Tabela 01 – Propriedades e normativas dos materiais utilizados

MATERIAS DETALHAMENTO NORMATIVA

AGLOMERANTE

Origem Fábrica Votoran, Rio Branco do Sul – PR

-

Tipo Cimento Portland CPII-Z-32

NBR 5736/1999

Massa específica 2,800 g/cm³ NBR 16605/2017

AGREGADO GRAÚDO

Origem Pedreira ITAIPU, Campo Mourão – PR

-

Tipo Brita 1 NBR 7211/2009

Massa específica 3,001 kg/dm³ NBR NM 53/2009

Massa Unitária 1,582 kg/dm³ NBR NM 45/2006

Dimensão Máx. Característica

12,50 mm NBR 7211/2009

Módulo de Finura 4,72 NBR 7211/2009

AGREGADO MIÚDO

Origem Mineração Porto Figueira, Alto Paraíso – PR

-

Tipo Areia Grossa NBR 7211/2009


Massa Unitária 1,559 kg/dm³ NBR NM 45/2006 Dimensão Máx. Característica

1,18 mm NBR 7211/2009


ÁGUA Origem

Água potável, disponibilizada no laboratório distribuída pela companhia de Saneamento do Paraná.

-

RESÍDUOS POLIMÉRICOS DE PET

Origem Plaspet – Maringá – PR -

Tipo Polietileno tereftalato (PET)

-


Massa Unitária 0,401 kg/dm³ NBR NM 45/2006

Dimensão Máx. Característica

4,75 mm NBR 7211/2009


ADITIVO

Origem Camargo Química, Blumenau – SC

-

Linha CQ Plast PA 220 -

Tipo Plastificante (PN) NBR 11768/2011

ÁLCOOL Origem

Posto de gasolina (Posto Tamoio – Umuarama, PR)

-

Tipo Concentração de álcool: 94%

-





A obtenção do agregado miúdo reciclado de PET foi através da empresa PlasPet, localizada no município de Maringá - PR, segundo a mesma, as garrafas são adquiridas por meio de cooperativas municipais e catadores autônomos que estejam dentro de um raio de 160 km da cidade. No mês, a empresa recicla no mínimo 110 toneladas, podendo chegar a 250 toneladas. As garrafas PET apresentam uma variação da forma física quando adquiridas pelo motivo de parte delas ser prensada, estas são inseridas no processo de reciclagem com todos seus componentes: rótulo e tampa. Antes de entrar para o processo de moagem, as garrafas são separadas por cor, transparentes e verdes, e posteriormente passam por uma esteira onde se faz a triagem, como apresentado na figura 2, para remoção de materiais contaminantes. Posteriormente, o material é direcionado à primeira moagem em um equipamento de moinho de facas (Figura 3) com determinada dimensão de peneira de 3/4” (19,05mm), após este processo se realiza uma decantação em tanque de água para primeira retirada dos rótulos, como apresenta a figura 4.

Figura 2 - Triagem


Figura 3 - Moinho de facas


Figura 4 - Decantadores


O material de polietileno tereftalato resultante, passa em seguida por uma primeira lavagem (Figura 5) onde se retira novamente os rótulos que restaram do processo anterior. Nesta etapa, o PET segue em uma tubulação separada, onde percorre por mais dois tanques de decantação assim retirando as últimas frações de rótulos presentes. A seguir, o material de polietileno tereftalato passa pelo segundo moinho de facas com peneira de 10mm, nesta moagem o material já está 95% sem rótulos, sucessivamente segue para um tanque térmico, apresentado na figura 6, onde passa por uma última lavagem e última decantação, avançando para o processo de secagem realizada por três secadoras consecutivas (Figura 7), para, por fim, serem embaladas e comercializadas. Destes processos, são gerados 3 produtos sendo eles: os rótulos moídos, flake de PET e pó de PET, representados pelas figuras 8, 9 e 10 respectivamente. Estes materiais são comercializados para vários estados brasileiros, cada qual para um determinado fim. Os rótulos usualmente são comercializados para produção de baldes, bacias e caixas de baterias automotivas. O flake é o polietileno tereftalato com dimensões superiores a 10mm, estes são comercializadas para indústria têxtil e química. Já o material pó de pet é




a sobra do processo do flake, representando um montante de 5% de todo o material reaproveitado, este resíduo de granulometria reduzida é comercializado para empresas que irão submeter o mesmo a outros processos para a modificação do material granular em formatos esféricos de pequeno diâmetro.

Figura 5 – Lavagem


Figura 6 - Tanque térmico/ lavagem


Figura 7 - Secadoras


Figura 8 – Rótulos


Figura 9 - Flake


Figura 10 - Pó de PET


3.2 Dosagem e produção do concreto

A determinação da dosagem foi baseada no método IBRACON (ISAIA, 2007), onde determinou-se três traços com as seguintes relações cimento agregado 1:3,5, 1:5 e 1:6,5. Adotou-se para esses traços o teor de argamassa de 55%, como pode ser observado na tabela 02, e abatimento de 80±10mm. Para a análise das propriedades físicas do concreto com o material alternativo proposto, o agregado miúdo foi substituído parcialmente pelo resíduo nas proporções de 15, 30 e 45% de seu volume, estas porcentagens foram estabelecidas mediante a análise dos autores já mencionados na revisão visto ocorrer perda significativa da resistência em teores superiores a 50%, resultando assim três novas dosagens, apresentadas na tabela 03. Segundo Pietrobelle (2010), a




trabalhabilidade é comprometida com a adição do resíduo, portanto, justifica-se o estudo com uso de aditivo plastificante nas dosagens com PET, na proporção de 1% sobre a massa do cimento, de acordo com o fabricante que estabelece o uso na dosagem usual variando de 0,4% a 1,2% sobre o peso do cimento. Com as dosagens realizadas, o concreto foi submetido aos ensaios estabelecidos pela tabela 04 moldando-se 10 corpos de prova por traço, mantendo os mesmos submersos em água durante um período de 7, 14, 28 e 91 dias. Após completar o tempo de cura estabelecido, os referidos foram submetidos à realização dos ensaios de compressão axial, sendo 2 corpos de prova por idade de forma que fosse possível fazer uma comparação de resistência e, na determinação da resistência à tração por compressão diametral, 2 corpos de prova por traço para a idade de 28 dias.

Tabela 02 - Determinação do teor ideal:

TRAÇO CONCRETO CONVENCIONAL

TRAÇO TEOR DE

ARGAMASSA (%) CIMENTO

(Kg) AGREGADO MIÚDO (Kg)

AGREGADO GRAÚDO (Kg)

ÁGUA

RICO 55 1, 000 1,480 2,020 *

PILOTO 55 1, 000 2,300 2,700 *

POBRE 55 1, 000 3,130 3,370 *

Observação: * quantidade de água varia de acordo com os traços e substituições. Fonte - Manual de Dosagem (Método IPT/EPUSP) (HELENE;TERZIAN, 1998)

Tabela 03 - Traços com substituições com aditivo:

DOSAGEM

TRAÇO SUBST. (%vol.)

CIMENTO (Kg)

RESÍDUO PET (Kg)

AGREGADO MIÚDO (Kg)

AGREGADO GRAÚDO (Kg)

ÁGUA (Kg)

ADITIVO (g)

RICO

0%

1,000 0,000 1,480 2,020 0,363 10,000 PILOTO 1,000 0,000 2,300 2,700 0,447 10,000 POBRE 1,000 0,000 3,130 3,370 0,548 10,000

RICO

15%

1,000 0,057 1,423 2,020 0,345 10,000 PILOTO 1,000 0,088 2,212 2,700 0,440 10,000 POBRE 1,000 0,120 3,010 3,370 0,578 10,000

RICO

30% 1,000 0,114 1,366 2,020 0,369 10,000

PILOTO 1,000 0,177 2,123 2,700 0,492 10,000 POBRE 1,000 0,241 2,889 3,370 0,695 10,000

RICO

45%

1,000 0,171 1,309 2,020 0,381 10,000 PILOTO 1,000 0,265 2,035 2,700 0,544 10,000 POBRE 1,000 0,361 2,769 3,370 0,740 10,000


Tabela 04 - Ensaios realizados

MATERIAL ESTADO FÍSICO ENSAIO NORMATIVA

CONCRETO

FRESCO

Abatimento Slump Test NBR NM 67/1998

Moldagem NBR 5738/2016

Teor de ar NBR 9833/2009

ENDURECIDO

Resistência à Compressão

NBR 5739/2007

Resistência à tração por compressão diametral

NBR 7222/2011





Tabela 04 - Continuação

CONCRETO ENDURECIDO Esclerometria NBR 7584/2012


Com a elaboração do diagrama de dosagens é possível analisar os aspectos do concreto relacionando-os à lei de Abrams, lei de Lyse e lei de Molinari, à dureza superficial com resistência, o teor de ar, a resistência à tração por compressão diametral e assim à avaliação do comportamento do concreto para as substituições realizadas. As leis de comportamento podem verificar algumas características específicas do concreto. Assunção (2002), em seus estudos, definiu os conceitos das três leis de comportamento utilizados neste estudo, dentre estes conceitos, o apresentado pela lei de Abrams é de que a resistência do concreto tem uma relação direta com o fator água/cimento, ou seja, essa lei descreve a relação água/cimento necessária para determinada porosidade da pasta de cimento durante sua hidratação e esta porosidade é uma das características que mais influência na resistência do concreto. A lei de Lyse considera uma constância na quantidade de água total para uma trabalhabilidade determinada, indiferente da proporção de agregados totais, isto é, ela relaciona o fator água/cimento (mesmo eixo utilizado para a apresentação da lei de Abrams) com a quantidade de areia e brita deste concreto em relação a seu abatimento. A lei de Molinari apresenta em seu gráfico uma relação entre o consumo do cimento e a quantidade em massa dos materiais secos utilizados no concreto.

Figura 11 - Gráfico leis de comportamento

Fonte: Adaptado de Assunção (2002)




Na junção das três leis de comportamento é possível formar um gráfico com quatro quadrantes como ilustrado na figura 11, ou apresentá-los de formas individualmente, tornando possível a análise dos resultados obtidos experimentalmente.

4 Resultados e Discussões

4.1 Abatimento e Trabalhabilidade Através do ensaio de abatimento de tronco cone (Slump Test) como apresentado na figura 12, constatou-se que durante o acréscimo das substituições de areia por agregado miúdo reciclado de PET, houve uma redução progressiva de sua trabalhabilidade e, para que se mantivesse o abatimento de 80±10 mm, um aumento no fator água/cimento. Almeida et al. (2004), em seus estudos, também percebeu uma redução na trabalhabilidade do concreto, um dos principais motivos para que isso ocorra é a forma dos grãos de agregado miúdo reciclado de PET, esta forma influencia diretamente no abatimento do concreto.

Figura 12 - Sequência de realização do abatimento (Slump Test)


Tabela 05 - Comparativo fator a/c

RELAÇÕES A/C

TRAÇO SUBSTITUIÇÃO

(%vol.) FATOR a/c

PORCENTAGEM a/c EM RELAÇÃO AO TRAÇO DE REFERÊNCIA (%)

RICO

0%

0,363 Referência

PILOTO 0,447 Referência

POBRE 0,548 Referência

RICO

15%

0,345 -4,96

PILOTO 0,440 -1,57

POBRE 0,578 +5,47

RICO

30%

0,369 +1,65

PILOTO 0,492 +10,07

POBRE 0,695 +26,82

RICO

45%

0,381 +4,96

PILOTO 0,544 +21,7

POBRE 0,740 +35,04





Conforme apresentado na tabela 05, o traço rico com 15% de substituição apresentou uma maior redução no fator a/c se comparado ao traço de referência na porcentagem de -4,96%, já na substituição com porcentagem de 45%, o traço pobre apresentou o maior aumento de todas as outras substituições e traços auxiliares na porcentagem de +35,04% comparado ao traço tomado como referência. Através das substituições realizadas de 0, 15, 30 e 45% obteve-se as seguintes equações lineares da Lei de Lyse, para um concreto com abatimento de 80±10mm, apresentadas no gráfico 3, a qual relaciona a quantidade de massa do agregado com a relação de água/cimento.

Gráfico 3 - Massa do agregado x relação a/c, para o abatimento de 80±10 mm


Como exemplo para a utilização deste gráfico, ao adotar uma determinada quantidade fixa de materiais secos como m=5(kg/kg) e substituir este valor nas respectivas equações de Lyse já obtidas, verifica-se que nas substituições obteve-se as seguintes relações a/c: 0,453; 0,454; 0,519; 0,555(kg/kg), apresentando a necessidade de maiores quantidades de água nas porcentagens de 0,22%; 14,57%; 22,52% em relação ao traço padrão, constatando que mesmo com o uso do aditivo plastificante, tornou-se necessário um acréscimo superior a 20% de água com a substituição de 45% para manter o abatimento constante. Para se corrigir essa problemática, Modro (2008) também optou por inserir nos traços aditivo plastificante, dados que se assemelham ao presente estudo realizado.

4.2 Teor de ar A partir de estudos realizados por Mehta e Monteiro (1994), pode-se dizer que os vazios no concreto são usualmente encontrados na forma de bolhas de ar ou por meio de vazios de ar aprisionado. Com a realização do ensaio do teor de ar pelo método gravimétrico, obteve-se os seguintes resultados apresentado na tabela 06:




Tabela 06 - Teor de ar método gravimétrico

TEOR DE AR

TRAÇO SUBSTITUIÇÃO (%vol.) MASSA ESPECÍFICA CONCRETO

(kg/dm³) TEOR DE AR

(%)

RICO

0%

2,482 0,137

PILOTO 2,481 0,738 POBRE 2,457 1,709

RICO

15%

2,460 0,574 PILOTO 2,450 0,988

POBRE 2,375 3,248 RICO

30%

2,379 2,192

PILOTO 2,319 4,084


45%

2,342 2,435

PILOTO 2,218 6,203 POBRE 2,171 6,848


À proporção que se aumenta a quantidade de resíduos de PET nas substituições do concreto, o mesmo apresenta uma massa específica menor, justificado pelo fato do agregado miúdo possuir sua massa específica maior que a do PET, em razão disso, consequentemente aumenta o teor de ar incorporado na mistura. Choi et al. (2005) em seu estudo com substituições de 0, 25, 50 e 75%, também constatou que a densidade das misturas de concreto é inversamente proporcional à quantidade de agregado leve de resíduos de polietileno tereftalato adicionada, verificando assim o aumento no teor de ar, similar ao constatado no presente trabalho.

4.3 Resistência à compressão axial A partir dos ensaios realizados nesta pesquisa, com o traço de referência sem substituição e mais três traços com 15, 30 e 45% de agregado miúdo reciclado de PET, obteve-se as resistências apresentadas no gráfico 4 para o traço pobre, 5 para o traço piloto e 6 para o traço rico.

Gráfico 4 - Comparativo da evolução da resistência

à compressão axial traço pobre


Gráfico 5 - Comparativo da evolução da resistência à compressão axial traço piloto





Gráfico 6 - Comparativo da evolução da resistência à compressão axial traço rico


Como citado nos estudos de Almeida et al. (2004), a resistência do concreto diminui conforme se substitui a areia por PET. Em suas conclusões ficou claro que nas substituições acima de 25%, a resistência diminui consideravelmente na idade de 28 dias. Para o presente trabalho, as substituições com 15% de PET foram as que apresentaram a menor perda de resistência ao longo do tempo, sendo que o traço rico (Gráfico 6) com 15% de substituição apresentou aos 28 dias uma perda de apenas 1,76% da resistência em relação ao traço piloto. Já para a maior porcentagem de substituição, 45% de resíduo reciclado de PET, observou-se que a idade com maior perda percentual de resistência em relação ao traço de referência foi 7 dias, no valor de 70,38%. Porém, ao focar nas idades mais avançadas como aos 91 dias, o concreto com substituição de 45% apresenta um declive da sua perda de resistência relacionada à resistência do traço de referência. É possível observar ainda que em todas as porcentagens utilizadas neste estudo, a diferença entre a idade de 28 e 91 dias foi discreta, tendo sua variação de resistência em relação à idade anterior de -2,7% a +0,73%, o que se justifica pelo fato do concreto ter uma maior variação de resistência nas primeiras idades que nas idades mais avançadas. Ao se analisar os resultados obtidos, conforme os gráficos 7, 8, 9 e 10 que relacionam a resistência com o fator a/c é possível obter as equações de Abrams, representada na tabela 07.

Gráfico 7 - Curva de Abrams aos 7 dias





Tabela 07 - Lei de Abrams


Para ilustrar a utilização da fórmula de Abrams, toma-se como exemplo um concreto com fck aos 28 dias apresentando 25 megapascal (Mpa) de resistência característica à compressão fixada para obter as relações a/c. Esta resistência deve satisfazer às condições de variações principais ao longo da construção medida através do desvio-padrão, sd, sendo considerado no cálculo da resistência conforme a normativa NBR 12655:2015, Adotando como condição de preparo o tipo B com desvio-padrão de 5,5. Aplicando estas condições na equação (1) regida pela normativa já mencionada, obtém-se o valor da resistência à compressão média de fcm28 de 34,08 MPa.

fcm28 = fck28 + 1,65 × sd → fcm28= 25 + 1,65 × 5,5 → fcm28= 34,08 MPa

(Equação 1)

Utilizando as equações de Abrams, segue abaixo um exemplo do desenvolvimento da equação para obtenção dos fatores a/c, e a aplicação da mesma através dos dados do presente trabalho referentes às resistências aos 28 dias apresentando os valores de a/c na tabela 08.

Sendo a lei de Abrams , pode-se linearizar a mesma para se obter os valores requeridos da seguinte forma:




Tabela 08 - Fator a/c obtidos pela equação de Abrams aos 28 dias para uma resistência de dosagem de 34,08 MPa


4.4 Consumo de cimento O consumo de cimento utilizado nos traços realizados está representado no gráfico 11 que apresenta o comportamento da lei de Molinari e suas respectivas equações, relacionado o consumo de cimento por m³ em relação à quantidade da massa total dos agregados, sendo assim possível observar que o aumento da substituição de PET no concreto fez com que se aumentasse o consumo de cimento. Segundo Itambé (2017), o aumento do consumo de cimento faz com que o concreto tenha maior impermeabilidade, plasticidade, resistência, coesão, menor segregação e porosidade capilar.

Gráfico 11 - Massa do agregado x Consumo de Cimento

Fonte – Próprios autores (2017)




4.5 Resistência à tração por compressão diametral No ensaio de resistência à tração por compressão diametral, Pfeil (1984), em seus estudos, observou que o concreto possui baixa resistência à tração, com uma relação na ordem de 10% da resistência à compressão. Nos ensaios realizados na idade de 28 dias, conforme ilustrado o ensaio nas figuras 13 e 14, constatou-se um aumento relativamente baixo da resistência com as porcentagens de substituição, ao comparar com a ordem de 10%, verifica-se que apenas 4 dos 12 traços apresentaram valores superiores a este conforme apresentado na tabela 09.

Figura 13 – Rompimento corpo de prova


Figura 14 – Corpo de prova após o rompimento


Tabela 09 - Comparação ordem de 10%

RESISTÊNCIA À TRAÇÃO NA COMPRESSÃO DIAMETRAL (ftc,D)

TRAÇO SUBSTITUIÇÃO

(%vol.) ft,D m (MPa)

PROPORÇÃO DA RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO (%)

RICO

0%

3,35 6,55

PILOTO 3,30 7,53 POBRE 2,55 8,33

RICO

15%

2,65 5,27 PILOTO 2,80 9,58


30%

2,40 6,87

PILOTO 2,55 9,23


45%

2,35 9,03

PILOTO 1,95 10,77 POBRE 1,60 11,94


A resistência à compressão axial média aos 28 dias no traço rico 0% apresenta uma resistência de 51,05 MPa, observa-se que esta ao comparar com a resistência a tração na compressão diametral de 3,35 MPa a mesma equivale a 6,55% como apresentado na tabela 09, do mesmo modo pode ser realizado para as demais substituições e traços.




4.6 Dureza Superficial O ensaio de esclerometria, segundo Samaniego (2014), avalia a dureza superficial aplicando um golpe na superfície do concreto com uma certa energia, a partir do princípio de que a reflexão de uma dada massa elástica depende da dureza superficial do material em que foi aplicada. Com a realização deste ensaio gerou-se os resultados apresentados no anexo I, relacionando o índice esclerométrico (IE) com a resistência à compressão axial. A partir dos resultados pôde-se perceber que a resistência superficial do concreto é diretamente influenciada pela adição de agregado miúdo reciclado de PET, pois quanto maior a porcentagem de substituição, menor a resistência do concreto e comitantemente menor sua dureza superficial, fato que pode ser observado em todas as idades dos ensaios realizados no concreto. No traço pobre com 45% de substituição apresentou o menor índice esclerométrico (IE) para a idade de 7 dias no valor de 12 IE, enquanto os traços rico 0% e 15%, ambos ao 91 dias, apresentaram a maior dureza superficial com valor de 35 IE.

5 Conclusão

A partir das análises realizadas nesta pesquisa em relação às propriedades do concreto com substituição parcial do agregado miúdo por resíduos reciclado de PET nas porcentagens de 15%, 30% e 45%, pôde-se observar durante a concretagem dos corpos de prova que quanto maior era o fator de substituição por PET, maior era o fator a/c necessário para manter a sua trabalhabilidade. Outra característica que aumenta com a adição de resíduo de PET é o teor de ar incorporado no concreto. É possível observar que o agregado miúdo de PET atua na perda de resistência do concreto, pois as amostras que apresentaram as maiores resistências foram aquelas com menor quantidade de substituição. A partir desses dados, pode-se concluir que os concretos com substituição parcial de areia por PET poderiam ser usados em obras da construção civil na forma de concreto estrutural, mesmo com as perdas percentuais da resistência do concreto, pois para a menor classe de agressividade do concreto deve-se ter uma resistência mínima de 20 Mpa aos 28 dias e neste estudo, no traço pobre, apenas o concreto com 15% pode ser utilizado estruturalmente. No piloto apenas o 45% não pode e no traço rico, todas as substituições podem ser utilizadas para o fim estrutural. Ainda os concretos dos traços que não podem ser aplicados estruturalmente (pobre 30%, pobre 45% e piloto 45%), poderiam ser aplicados em obras provisórias ou em situações sem fins estruturais, como preenchimento de lajes e em paredes e forros isolantes. Porém, para que essa possibilidade de uso seja realmente confirmada, outras análises não realizadas no presente estudo seriam necessárias, como a durabilidade do material, resistência ao fogo e sua deterioração ao longo do tempo. O presente trabalho sugere para futuras pesquisas, o estudo das influências destas substituições parciais do agregado miúdo no concreto em relação a sua porosidade, módulo de elasticidade, resistência ao fogo e no custo do metro cúbico (m³) do concreto.




6 Referências

ABIPET – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DA INDÚSTRIA DO PET. Indústria de PET no Brasil. Disponível em: < http://www.abipet.org.br/indexAjax.html?method=baixarArquivo&id=392.> Acesso em: 06 maio 2017. ABNT - ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 5736:Cimentos de Portland pozolânico, Rio de Janeiro, 1999. ________. NBR 5738: Procedimento para moldagem e cura para corpos-de-prova. Rio de Janeiro, 2016. ________. NBR 5739: Concreto – Ensaio de compressão de corpos-de-prova cilíndricos. Rio de Janeiro, 2007. ________. NBR 6118: Projeto de estruturas de concreto — Procedimento. Rio de Janeiro, 2014. ________. NBR 7211: Agregados para concreto – Especificação. Rio de Janeiro, 2009. ________. NBR 7222: Concreto e argamassa — Determinação da resistência à tração por compressão diametral de corpos de prova cilíndricos – Especificação. Rio de Janeiro, 2011. ________. NBR 7584: Concreto endurecido — Avaliação da dureza superficial pelo esclerômetro de reflexão — Método de ensaio. Rio de Janeiro, 2012. ________. NBR 8953: Concreto para fins estruturais - Classificação pela massa específica, por grupos de resistência e consistência. Rio de Janeiro, 2015. ________. NBR 9833: Concreto fresco - Determinação da massa específica, do rendimento e do teor de ar pelo método gravimétrico. Rio de Janeiro, 2009. ________. NBR 11768: Aditivos químicos para concreto de cimento Portland – Requisitos. Rio de Janeiro, 2011. ________. NBR 12655: Concreto de cimento Portland - Preparo, controle, recebimento e aceitação - Procedimento. Rio de Janeiro, 2015. ________. NBR 16605: Cimento Portland e outros materiais em pó — Determinação da massa específica. Rio de Janeiro, 2017. ________. NBR NM 45: Agregados - Determinação da massa unitária e do volume de vazios. Rio de Janeiro, 2006. ________. NBR NM 52: Agregado miúdo – Determinação de massa específica e massa específica aparente. Rio de Janeiro, 2009. ________. NBR NM 53: Agregado graúdo - Determinação da massa específica, massa específica aparente e absorção de água. Rio de Janeiro, 2009. ________. NBR NM 67:Concreto - Determinação da consistência pelo abatimento do tronco de cone. Rio de Janeiro, 1998. ALMEIDA, L. C. de. Concreto. Disponível em: <http://www.fec.unicamp.br/~almeida/au405/Concreto.pdf > Acesso em: 05 maio 2017. ALMEIDA, M. O. de et al. Uso de areia de PET na fabricação de concretos. In: ICTR 2004 – Congresso Brasileiro de ciência e tecnologia em resíduos e desenvolvimento sustentável - Livro de resumos. Santa Catarina, 2004. AMBROZEWICZ, P. H. L. Materiais de Construção. São Paulo: Pini, 2012. 459 p. ASSUNÇÃO, J. W. Curvas de dosagem para concretos convencionais e aditivados confeccionados com materiais da região noroeste do Paraná. 2002. 254 f.




Dissertação (Pós-Graduação em Engenharia Civil) - Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, 2002. BAUER, L. A. F. Materiais de Construção 1. Rio de Janeiro: LTC, 2013. 488 p. CANELLAS, S. S. Reciclagem de PET, visando a substituição de agregado miúdo em argamassas. 2005. 78 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Metalúrgica e de Materiais) – Pontifícia Universidade católica do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2005. CHOI, Yun-Wang et al. Effects of waste PET bottles aggregate on the properties of concrete. Cement and Concrete Research. v. 35, 2005. CORÓ, A. G. Investigação das propriedades mecânicas de concretos reforçados com fibras de PET. 2002. 64 f. Monografia (Graduação em Engenharia Civil) – Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul, Ijuí, 2002. CORREA, P. M. Reciclagem de pet, visando a substituição do agregado miúdo no concreto leve. In: IX Simpósio Internacional de Qualidade Ambiental. Porto Alegre, 2014. HELENE, P.; TERZIAN P. Manual de dosagem e controle do concreto. São Paulo: Pini, 1998. 349 p. ITAMBÉ. Dosagem de Concreto. Disponível em: <

https://www.unochapeco.edu.br/static/data/portal/downloads/1279.pdf> Acesso em: 10 out. 2017. ISAIA, G. C. Materiais de Construção Civil e Princípios de Ciência e Engenharia de Materiais. São Paulo: IBRACON, 2007. 1712 p. 2ª ed. MANSOR, M. T. C. et al. Resíduos sólidos. São Paulo: SMA, 2010. 152p. MEHTA, P. K.; MONTEIRO, P. J. M. Concreto – Estrutura, propriedades e materiais. São Paulo: Pini, 1994. 573p. MILHORANCE, F. Base da construção civil, areia é um dos recursos mais valiosos e explorados do mundo. Jornal O Globo. Rio de Janeiro. 04 jan. 2015. MMA - MINISTÉRIO DO MEIO AMBIENTE. Manual de normas e procedimentos para licenciamento ambiental no setor de extração mineral. Brasília – DF, 2001. ________. Reciclagem. Disponível em: <http://www.mma.gov.br/informma/item/7656-reciclagem> Acesso em: 06 maio 2017. MODRO, N. L. R. Desenvolvimento e caracterização de concreto de cimento Portland contendo resíduos poliméricos de PET. 2008. 102 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Processos) – Universidade da Região de Joinville, Joinville, 2008. NOGUEIRA, G. R. F. A extração de areia em cursos d’água e seus impactos: proposição de uma matriz de interação. 2016. 74 f. Monografia (Graduação em Engenharia Ambiental e Sanitária. Universidade Federal de Juiz de Fora, Juiz de Fora, 2016. PEDROSO, F. L. Concreto: As origens e a evolução do material construtivo mais usado

pelo homem. CONCRETO & Construções. São Paulo, n.53, p. 14-19, jan/mar, 2009. PIETROBELLI, E. R. Estudo de viabilidade do PET reciclado em concreto sob aspecto da resistência a compressão. 2010. 71 f. Monografia (Graduação em Engenharia Civil) - Universidade Comunitária da Região de Chapecó, Chapecó, 2010. PFEIL. W. Concreto Protendido - Introdução. Rio de Janeiro: LTC Editora, 1984. 200p. Vol.1. SAMANIEGO, Y. T. M. Ensaios não destrutivos para avaliação da resistência do concreto: estudo de aplicação em obras. 182 f. Dissertação (Mestrado em Estruturas e Construção Civil) – Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Brasília, 2014.




SILVA, F. G. da; LIBORIO J. B. L. A importância da seleção de materiais para concretos de elementos estruturais submetidos à ação de cloretos. In: 1º Encontro nacional de Pesquisa-Projeto-Produção em concreto pré-moldado. São Carlos, 2005.




ANEXOS

ANEXO A - GRANULOMETRIA DOS AGREGADOS

Quadro 01 - Granulometria Agregado Miúdo

Balança de 1 g de precisão

Peneiras ABNT (mm)

Massa retida (g) % retida individual % retida acumulada M1 M2 M1 M2 Md

6,3 3,367 2,05 0,34 0,21 0,27 0,272

4,75 7,5 6,1 0,76 0,62 0,69 0,959

2,36 50,53 55,66 5,09 5,59 5,34 6,297

1,18 339,00 363,00 34,14 36,44 35,29 41,588

600µm 370,00 339,00 37,26 34,03 35,65 77,236

300µm 172,00 170,00 17,32 17,07 17,19 94,430

150µm 45,62 53,00 4,59 5,32 4,96 99,387

FUNDO 8,24 9,37 0,83 0,94 0,89 100,272

992,91 996,16 100,0000 100,0000 100,0000 -


Quadro 02 - Granulometria Agregado Reciclado de PET


Peneiras ABNT (mm)

Massa retida (g) % retida individual % retida acumulada M1 M2 M1 M2 Md

4,75 3,8 2,1 1,25 0,68 0,97 0,969

2,36 109,5 98,8 36,60 33,01 34,80 35,773

1,18 151,9 163,2 50,78 54,49 52,64 88,409

600µm 29,8 31,5 9,96 10,52 10,24 98,652

300µm 3,7 3,5 1,24 1,18 1,21 99,861

150µm 0,4 0,3 0,14 0,10 0,12 99,982

FUNDO 0,1 0,0 0,03 0,01 0,02 100,000

299,15 299,39 100,0000 100,0000 100,0000





Quadro 03 - Granulometria Agregado Graúdo


Peneiras ABNT (mm)

Massa retida (g)

% retida individual % retida acumulada

M1 M2 M1 M2 Md

37,5 0,0 0,0 0,00 0,00 0,00 0,000

31,5 0,0 0,0 0,00 0,00 0,00 0,000

25 0,0 0,0 0,00 0,00 0,00 0,000

19 50,0 71,0 1,03 1,43 1,23 1,225

12,5 3850,0 3961,0 78,96 79,52 79,24 80,466

9,5 550,0 541,0 11,28 10,86 11,07 91,536

6,3 350,0 353,0 7,18 7,09 7,13 98,669

4,75 63,0 44,0 1,29 0,88 1,09 99,756

2,36 13,0 11,0 0,27 0,22 0,24 100,000

FUNDO 0,0 0,0 0,00 0,00 0,00 -

4876 4981,0 100,0000 100,0000 100,0000 -


Gráfico 12 - Curva Granulométrica Agregado Miúdo





Gráfico 13 - Curva Granulométrica Agregado Reciclado de PET


Gráfico 14 - Curva Granulométrica Agregado Graúdo





ANEXO B - MASSA UNITÁRIA EM ESTADO SOLTO DOS AGREGADOS

Quadro 04 - Massa Unitária Estado Solto Agregado Miúdo

DETERMINAÇÃO 1ª 2ª 3ª

Mc Massa do recipiente (Kg) 6,442 6,442 6,442

Mt Massa do recipiente + amostra (Kg) 22,073 22,037 21,987

M Massa da amostra (Kg) 15,631 15,595 15,545

V Volume do recipiente (dm3) 10 10 10

µ Massa unitária (Kg/dm3) 1,5631 1,5595 1,5545

Valor médio (kg/dm3) 1,5590


Quadro 05 - Massa Unitária Estado Solto Agregado Reciclado de PET









Quadro 06 - Massa Unitária Estado Solto Agregado Graúdo












ANEXO C - MASSA UNITÁRIA EM ESTADO COMPACTADO DOS AGREGADOS

Quadro 07 - Massa Unitária Estado Compactado Agregado Miúdo









Quadro 08 - Massa Unitária Estado Compactado Agregado Reciclado de PET









Quadro 09 - Massa Unitária Estado Compactado Agregado Graúdo












ANEXO D - MASSA ESPECÍFICA DOS AGREGADOS

Quadro 10 - Massa Específica Agregado Miúdo


Ms Massa de AREIA seca (g) 500 500 500

Lo Leitura inicial (ml) 200 200 200

L Leitura final (ml) 390,5 390,5 390

ρ Massa específica (Kg/dm3) 2,6247 2,6247 2,6316

Valor médio (Kg/dm3) 2,6270


Quadro 11 - Massa Específica Agregado Reciclado de PET


Ms Massa de PET seca (g) 200 200,03 200


L Leitura final (ml) 545 540 550




Quadro 12 - Massa Específica Agregado Graúdo


Ms Massa de brita seca (g) 500 500 500


L Leitura final (ml) 665 670 665







ANEXO F - RESISTÊNCIAS MÉDIAS DO ENSAIO DE COMPRESSÃO AXIAL

Quadro 14 - Resistência à compressão axial média aos 7 dias

Traço % de substituição Idade Resistências Médias (MPa)

Rico

0%

7 dias

51,40

Piloto 33,25

Pobre 27,55

Rico

15%

38,40

Piloto 27,15

Pobre 23,55

Rico

30%

18,65

Piloto 20,90

Pobre 10,95

Rico

45%

24,05

Piloto 9,85

Pobre 10,00




Rico

0%

14 dias

55,00

Piloto 46,90

Pobre 28,65

Rico

15%

45,35

Piloto 25,75

Pobre 23,50

Rico

30%

30,35

Piloto 24,90

Pobre 12,30

Rico

45%

24,20

Piloto 18,05

Pobre 11,25







Rico

0%

28 dias

51,05

Piloto 43,75

Pobre 30,55

Rico

15%

50,15

Piloto 29,15

Pobre 28,00

Rico

30%

34,85

Piloto 27,55

Pobre 15,95

Rico

45%

26,00

Piloto 18,05

Pobre 13,35




Rico

0%

91 dias

57,30

Piloto 47,90

Pobre 42,45

Rico

15%

54,30

Piloto 43,55

Pobre 29,30

Rico

30%

38,40

Piloto 31,25

Pobre 19,70

Rico

45%

36,00

Piloto 20,25

Pobre 12,75





ANEXO G - RESISTÊNCIAS MÉDIAS DO ENSAIO DE TRAÇÃO POR COMPRESSÃO DIAMETRAL

Quadro 18 - Resistência à tração por compressão diametral média


Rico

0%

28 dias

3,35

Piloto 3,30

Pobre 2,55

Rico

15%

2,65

Piloto 2,80

Pobre 2,85

Rico

30%

2,40

Piloto 2,55

Pobre 1,75

Rico

45%

2,35

Piloto 1,95

Pobre 1,60





ANEXO H - ÍNDICES ESCLEROMÉTRICOS MÉDIOS DOS CORPOS DE PROVA

Quadro 19 - Índice Esclerométrico médio aos 7 dias

Traço % de substituição Idade Índices Esclerométricos Médios (IE)

Rico

0%

7 dias

27,00

Piloto 20,00

Pobre 16,00

Rico

15%

27,00

Piloto 20,00

Pobre 15,00

Rico

30%

17,00

Piloto 20,00

Pobre 17,00

Rico

45%

21,00

Piloto 16,00

Pobre 12,00




Rico

0%

14 dias

22,00

Piloto 24,00

Pobre 19,00

Rico

15%

24,00

Piloto 18,00

Pobre 19,00

Rico

30%

20,00

Piloto 22,00

Pobre 13,00

Rico

45%

18,00

Piloto 17,00

Pobre 13,00







Rico

0%

28 dias

28,00

Piloto 25,00

Pobre 20,00

Rico

15%

33,00

Piloto 15,00

Pobre 20,00

Rico

30%

27,00

Piloto 16,00

Pobre 13,00

Rico

45%

28,00

Piloto 18,00

Pobre 13,00




Rico

0%

91 dias

35,00

Piloto 27,00

Pobre 23,00

Rico

15%

35,00

Piloto 29,00

Pobre 22,00

Rico

30%

26,00

Piloto 22,00

Pobre 16,00

Rico

45%

28,00

Piloto 19,00

Pobre 15,00





ANEXO I - GRÁFICOS DUREZA SUPERFICIAL

Gráfico 15 - Índice Esclerométrico médio x Resistência axial média 7 dias







AGRADECIMENTOS

Primeiramente а Deus qυе nos permitiu qυе tudo isso acontecesse, por ter nos dado saúde e força para superar as dificuldades ао longo dеste trabalho, nãо somente nestes anos como discentes. A esta universidade, seu corpo docente, direção, administração e coordenação do curso que oportunizaram a janela por onde hoje vislumbramos um horizonte superior. Ao nosso orientador Igo Henrique Silva Nunes, pelo suporte no pouco tempo que lhe coube, pelas suas correções e incentivos, e а todos оs professores, os quais nos proporcionaram о conhecimento nãо apenas racional, mаs também a manifestação dо caráter е afetividade dа educação nо processo dе formação profissional, pоr tanto qυе sе dedicaram а nós. Nãо somente pоr terem nos ensinado, mаs por terem feito com que aprendêssemos. А palavra mestre, nunca fará justiça аоs professores dedicados, оs quais sеm nominar, terão оs nossos eternos agradecimentos. Aos nossos pais, pelo amor, incentivo, paciência e apoio incondicional nos momentos difíceis quando tudo aparentava ser impossível. Às empresas que nos forneceram os materiais utilizados neste trabalho para que o mesmo pudesse ser realizado, PlasPET e Depósito São João. E a todos que direta ou indiretamente fizeram parte da nossa formação, o nosso muito obrigado.

“If you only do what you can do, you will never be more than you are”. "Se você apenas fizer o que você sabe fazer, você nunca será mais do que já é "

Mestre Shifu

universidade paranaense unipar · 2019. 2. 6. · a construção civil é a grande responsável...

Documents