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SUBSTITUIÇÃO DE AREIA POR PÓ DE PEDRA NA CONSTRUÇÃO CIVIL: UMA ALTERNATIVA QUE CONCILIA SUSTENTABILIDADE E PRODUTIVIDADE

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Com a limitação da extração de areia dos leitos de rios e o alto custo de sua aquisição, as pesquisas para a substituição da areia natural torna-se cada vez mais constante. As areias britadas oriundas de diversos tipos de rochas é o agregado mais propenso à substituição da areia natural na produção de argamassas e concreto. Foram apresentados os ensaios de resistência à compressão, trabalhabilidade, análise da microestrutura do concreto e ensaio eletroquímico da corrosão do aço do concreto com areia britada de três pesquisadores, que utilizaram rochas diferentes, para utilizarmos como embasamento teórico para futuras pesquisas nessa área. Todos os resultados procedentes das pesquisas apresentadas foram promissoras para uma possível substituição integral da areia natural. Embora ainda sejam necessários alguns estudos para se compreender a influência da areia britada em argamassas e concretos, já se pode perceber uma promissora oportunidade de tornar a aquisição de areia no mercado mais econômica e ambientalmente favorável. Por conta disso, nesse trabalho serão apresentados os principais estudos que comprovam a eficiência do pó de pedra na substituição da areia natural na construção civil. Palavras-chave: Pó de pedra, Argamassa, Concreto
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  SUBTITUIÇÃO DE AREIA POR PÓ DE PEDRA NA CONSTRUÇÃO CIVIL: UMA ALTERNATIVA QUE CONCILIA SUSTENTABILIDADE E PRODUTIVIDADE Anna Flávia da Silva Ramos 1  Evelyn Gonçalves da Silva 2   RESUMO Com a limitação da extração de areia dos leitos de rios e o alto custo de sua aquisição, as pesquisas para a substituição da areia natural torna-se cada vez mais constante. As areias britadas oriundas de diversos tipos de rochas é o agregado mais  propenso à substituição da areia natural na produção de argamassas e concreto. Foram apresentados os ensaios de resistência à compressão, trabalhabilidade, análise da microestrutura do concreto e ensaio eletroquímico da corrosão do aço do concreto com areia britada de três pesquisadores, que utilizaram rochas diferentes, para utilizarmos como embasamento teórico para futuras pesquisas nessa área. Todos os resultados  procedentes das pesquisas apresentadas foram promissoras para uma possível substituição integral da areia natural. Embora ainda sejam necessários alguns estudos  para se compreender a influência da areia britada em argamassas e concretos, já se pode  perceber uma promissora oportunidade de tornar a aquisição de areia no mercado mais econômica e ambientalmente favorável. Por conta disso, nesse trabalho serão apresentados os principais estudos que comprovam a eficiência do pó de pedra na substituição da areia natural na construção civil. Palavras-chave: Pó de pedra, Argamassa, Concreto. ABSTRACT By limiting the extraction of sand from riverbeds and the high cost of acquisition, research for the replacement of natural sand becomes increasingly steady. The crushed sands derived from various rock types are more prone to substitution of natural sand in the production of mortar and concrete aggregate. Testing of compressive strength, workability, the concrete analysis of the microstructure and electrochemical corrosion testing of steel concrete with crushed sand three researchers who used different rocks, one to use as a theoretical foundation for future research in this area were presented. All coming results of the research presented were promising for a  possible full replacement of natural sand. Although some studies to understand the influence of crushed sand in mortars and concretes can already see a promising opportunity to make the acquisition of sand in the most economical and environmentally favorable market are still needed. Keywords: Stone dust, mortar, concrete. 1  Graduanda em Engenharia Civil pela Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR) Câmpus Pato Branco. 2  Graduanda em Engenharia Civil pela Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR) Câmpus Pato Branco.  1. INTRODUÇÃO Com a constante evolução do setor de construção civil, algumas preocupações começam a surgir quanto a disponibilidade de alguns recursos naturais utilizados nesse ramo. No estado do Paraná há uma preocupação por conta da escassez de areia natural e esse fato se agrava devido esse agregado ser essencial para a construção civil, sendo a matéria-prima de maior consumo mundial (MINEROPAR, 1999). Como a principal fonte de areia são os leitos de rios e levando-se em consideração que a extração de recursos naturais não renováveis causam degradação ambiental, várias restrições e leis foram impostas a fim de conciliar o desenvolvimento com a preservação ambiental. Quanto ao uso da areia algumas restrições são impostas  pelo Governo brasileiro e suas entidades ambientais, as principais são: a)A extração de areia no leito do rio não poderá se processar a uma distância das margens igual ou inferior ao equivalente a 10% (dez por cento) da largura do mesmo, no trecho considerado; b) A área autorizada para extração é aquela devidamente registrada no DNPM/MME, em nome do requerente; c) A utilização das áreas consideradas como de preservação permanente (lei federal 4.771/65, art. 2°), mesmo desprovidas de vegetação, para a locação dos depósitos, portos ou lavadores, só será permitida após parecer favorável do IBAMA; d) Deverá ser apresentada outorga do uso das águas (MINEROPAR, 1999. P. 16).  Pensando nesse problema, vários pesquisadores iniciaram estudos com o objetivo de encontrar um material que substitua a areia na fabricação do concreto e de argamassas sem comprometer as propriedades desses compostos. Um dos estudos ainda em curso, porém bastante promissor visa substituir a areia natural pela areia britada. O material também denominado pó de pedra é um subproduto das pedreiras, oriundo da cominuição de rochas para produção de agregado para concreto. Classificado por peneiramento, é todo aquele passante na peneira de 4,8 mm.  No Brasil, este material possui várias denominações, como: pó de pedra, finos de britagem, areia industrial e areia artificial, a comunidade científica internacional tende a denomina-lo areia britada. (MARTINS, 2012. P. 17). Como foi citado esse estudo ainda está em curso, um dos principais  pesquisadores dessa área, Narciso Gonçalves da Silva (2006), destaca em sua dissertação de mestrado “a importância da realização de estudos que venham a contribuir tanto na busca de soluções ambientais, como também no conhecimento das  propriedades das argamassas produzidas com areia de britagem ” . Por conta disso, nesse trabalho serão apresentados alguns resultados de experimentos realizados, com o intuito preliminar de apresentar à comunidade acadêmica um encaminhamento para futuras pesquisas nessa área.    2. EXPERIMENTOS COM PÓ DE PEDRA 2.1 Procedimentos experimentais Vários estudos foram realizados buscando verificar a influência do pó de pedra nas propriedades do concreto e argamassas. Foram realizados testes de resistência, trabalhabilidade, entre outros, para que dessa forma a aplicação desse produto seja viável e possa substituir de modo integral a utilização da areia natural, isso significaria um ganho tanto na questão ambiental quanto na econômica já que atualmente esse material ainda é, em grande parte, ignorado e descartado pelas britadeiras. Menossi (2004) em uma parte do seu estudo variou o teor da areia natural, substituindo-a nas porcentagens de 25%, 50%, 75% e 100% em massa, obtendo-se, assim, 5 traços, onde foram verificadas suas resistências à compressão e trabalhabilidade. O pó de pedra utilizado foi oriundo da Mineração Noroeste Paulista, localizada no município de Monções, estado de São Paulo. O material recebeu o mesmo tratamento da areia, já que visava a sua substituição parcial ou total na fabricação do concreto. Para a confecção dos traços utilizou-se areia média, brita 16 mm e cimento CPII-F 32 e as seguintes relações a/c: Tabela 1.0  –   Mostra a relação dos traços confeccionados. Traço   Cimento   a/c   Areia (%)   Pó-de-pedra (%)   Brita 16 mm   1 Constante Constante 100 0 Constante 2 Constante Constante 75 25 Constante 3 Constante Constante 50 50 Constante 4 Constante Constante 25 75 Constante 5 Constante Constante 0 100 Constante Fonte: Menossi (2004) Todos os traços foram confeccionados no Laboratório de Engenharia Civil da CESP e a mistura dos mesmos seguiu a metodologia utilizada pela CESP. A moldagem e a cura dos corpos-de-prova de concreto foram realizadas de acordo com a NBR 5738 (ABNT, 2003)  –    “M oldagem e cura de corpos-de-prova de concreto, cilíndricos ou  prismáticos  –    Procedimentos”. Os corpos foram rompidos e todo procedimento seguiu as orientações da ABNT.  Silva, Campiteli e Gleize (2006) direcionam seus estudos no uso do pó de pedra de calcário em revestimentos de argamassas e para avaliar o desempenho destes contendo areia britada em sua composição, compararam-nas aos revestimentos de argamassa produzidas com areia natural por ensaios no estado fresco e endurecido.  Nos experimentos realizados por Silva, Campiteli e Gleize (2006) foram  produzidas 9 argamassas com areia natural e 9 com areia britada com índice de consistência (270 ± 10)mm na mesa de acordo com as normas, determinando-se a densidade de massa e o teor de ar incorporado. Com o funil de Buchner modificado (descrito pela ASTM C 91-99) foi determinado a retenção de água das argamassas. Foram moldados corpos-de-prova cilíndricos de (5x10)cm para determinar, aos 56 dias de idade, a densidade de massa aparente, resistência à compressão, índices de vazios e módulo de elasticidade aos 371 dias de idade. Todos os procedimentos foram realizados em acordo com as normas descritas pela ABNT: NBR 13276 (ABNT 2005); NBR 13277 (ABNT 2005); NBR 13278 (ABNT 2005) e NBR 13279 (ABNT 2005) e CSTB. Para preparação da argamassa foi hidratada a cal-virgem moída para elaboração da pasta de cal, utilizando 30 litros de água para cada 20kg de cal, permanecendo então  por 30 dias em recipiente fechado e vedado com lona plástica para maturação. Decorrendo este período, para determinar o teor de água da pasta (75,44%), colocaram-se as amostras da pasta de cal em estufa à 105º C até a constância de massa. Após a desidratação das amostras, estas foram quebradas em pedaços menores para  peneiramento em peneira de 0,6 mm, determinando-se a massa unitária e massa específica da cal hidratada em pó. Em seguida à determinação das massas unitárias do cimento, da cal hidratada em  pó e das areias, as proporções em massa foram definidas. Silva, Campiteli e Gleize (2006) prepararam as argamassas mistas fazendo a mistura em massa de cimento, pasta de cal (massa de cal hidratada em pó é a massa de pasta de cal subtraída da massa de água presente na pasta) e areia em betoneira de eixo inclinado de capacidade de 120 litros, através de procedimentos padronizados. Para se obter um índice de consistência (I.C.) em acordo com a NBR 7215 (ABNT, 1996) de (270 ± 10) mm, foi adicionado gradualmente água na mistura. Sá (2006), estuda a influência da substituição de areia natural por pó de pedra no comportamento mecânico, microestrutural e eletroquímico de concretos de 20 MPA a 40 MPA. Para isso foi utilizado em substituição total da areia, o pó de pedra proveniente de britador localizado na cidade de Riachuelo/RN. N. Foram realizados os seguintes
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