Technical analysis of the recycling of construction waste in construction site

Santos, Davi Valente; Cabral, Antonio Eduardo Bezerra

doi:10.1590/s1678-86212020000300434

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Sumário

Tecnologia das Argamassas • Ambient. constr. 20 (3) • Jul-Sep 2020 • https://doi.org/10.1590/s1678-86212020000300434 copy

Technical analysis of the recycling of construction waste in construction site

Authorship SCIMAGO INSTITUTIONS RANKINGS

Abstract

This work aims to technically evaluate the recycling of construction waste from concrete and mortar, generated on a construction site of a large construction company. Subfloor, internal and external coating mortars were analyzed, considering replacement of natural sand by recycled aggregate in the percentages of 25% and 50%. Properties were evaluated in the fresh state (consistency, incorporated air content, mass density), in the hardened state (hardened density, modulus of elasticity, flexural strength, compressive strength) and in the coating mortar (adhesive strength, cracks and water permeability). It was found that the fine content of the recycled aggregates was less than 10%, with no potential impact on cracking. It was also observed an increase in the content of incorporated air with an increase in the content of substitution of natural aggregate for recycled in the mortars of subfloor and external coating mortars, however for the internal coating mortars the behavior was the opposite. Regarding adhesive strength, there was no impact on the replacement content. For compressive and flexural strength, there were significant variations, but all mortars remain in the same classification extract, according to NBR 13281. As far as cracks are concerned, these were reduced by replacing natural sand with recycled aggregate. In terms of water permeability, the results found were considered low for all types of mortars.

Keywords:
Construction waste; Recycling; Mortar

BRITADOR QUEIXADA Q200 RI
Produção média (fino + brita)	1,1 m³/h
Abertura das mandíbulas ajustável	6-16 mm
Abertura de entrada das mandíbulas	200x170 mm

Etapa	Ensaio	Fonte
Caracterização dos materiais	Composição granulométrica	NBR NM 248 (ABNT, 2003aASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR NM 248: agregados: determinação da composição granulométrica. Rio de Janeiro, 2003a.)
	Dimensão máxima característica
	Módulo de finura
	Massa específica (g/cm³)	NBR 16605 (ABNT, 2017ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 16605: cimento Portland e outros materiais em pó: determinação da massa específica. Rio de Janeiro, 2017.) e NBR NM 52 (ABNT, 2009aASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR NM 52: agregado miúdo: determinação da massa específica e massa específica aparente. Rio de Janeiro, 2009a.)
	Massa unitária no estado solto (g/cm³)	NBR NM 45 (ABNT, 2006ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR NM 45: agregados: determinação da massa unitária e do volume de vazios. Rio de Janeiro, 2006.)
	Absorção	NBR NM 30 (ABNT, 2001ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR NM 30: agregado miúdo: determinação da absorção de água. Rio de Janeiro, 2001.)
	Teor de material pulverulento	NBR NM 46 (ABNT, 2003bASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR NM 46: agregados: determinação do material fino que passa através da peneira 75 µm, por lavagem. Rio de Janeiro, 2003b.)
	Forma e angularidade dos agregados	TP 81 (AMERICAN…, 2012AMERICAN ASSOCIATION OF HIGHWAY AND TRANSPORTATION OFFICIALS. Designation TP 81-10: standard method of test for determining aggregate shape properties by means of digital image analysis. Washington, 2012.)
Argamassa no estado fresco	Índice de consistência	NBR 13276 (ABNT, 2016ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 13276: argamassa para assentamento e revestimento de paredes e tetos: determinação do índice de consistência. Rio de Janeiro, 2016.)
	Teor de ar incorporado	NBR 13278 (ABNT, 2005aASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 13278: argamassa para assentamento e revestimento de paredes e tetos: determinação da densidade de massa e do teor de ar incorporado. Rio de Janeiro, 2005a.)
	Determinação da densidade de massa
Argamassa no estado endurecido	Densidade de massa aparente no estado endurecido	NBR 13280 (ABNT, 2005bASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 13279: argamassa para assentamento e revestimento de paredes e tetos: determinação da resistência à tração na flexão e à compressão. Rio de Janeiro, 2005c.)
	Módulo de elasticidade dinâmico	NBR 15630 (ABNT, 2008ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15630: argamassa para assentamento e revestimento de paredes e tetos: determinação do módulo de elasticidade dinâmico através da propagação de onda ultra-sônica. Rio de Janeiro, 2008.)
	Resistência à tração na flexão	NBR 13279 (ABNT, 2005cASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 13278: argamassa para assentamento e revestimento de paredes e tetos: determinação da densidade de massa e do teor de ar incorporado. Rio de Janeiro, 2005a.)
	Resistência à compressão
Argamassa de revestimento	Fissura	-
	Teste do cachimbo	(CENTRE..., 1982CENTRE SCIENTIFIQUE ET TECHINIQUE DE LA CONSTRUCTION. Hydrofugue de surface: choix er mise em oeuvre. Centre Scientifique et Techinique de la Construction, v. 1, n. 1, p. 24, 1982.; RILEM, 1982RILEM. Recommendations MR1-21: testing methods of mortar and rendering. Réunion Internationale des Laboratories d’Essais et Recherches Sur les Matériaux et lês Construction, v. 1, n. 1, 1982.)
	Resistência de aderência à tração	NBR 15258 (ABNT, 2005dASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15258: argamassa para revestimento de paredes e tetos: determinação da resistência potencial de aderência à tração. Rio de Janeiro, 2005d.)

Ensaio	Idade (dias)	Quantidade de CP/traço	Norma
Densidade de massa aparente no estado endurecido	28	3	NBR 13280 (ABNT, 2005b)
Módulo de elasticidade dinâmico	28	3	NBR 15630 (ABNT, 2008)
Resistência à tração na flexão	7	3	NBR 13279 (ABNT, 2005c)
Resistência à tração na flexão	28	3
Resistência à compressão	7	6
Resistência à compressão	28	6

Propriedade	Valores-limite/Classificação
Forma 2D	< 6,5	6,5-8,0	8,0-10,5	> 10,5
Forma 2D	Circular	Semicircular	Semialongado	Alongado
Angularidade	< 2.100	2.100-4.000	4.000-5.400	> 5.400
Angularidade	Arredondado	Subarredondado	Subangular	Angular

Composição química do clínquer	Teores	Limite da norma
Óxido de magnésio - MgO	3,30%	6,50%
Trióxido de enxofre - SO₃	3,27%	4,00%
Resíduo insolúvel - RI	1,96%	16,0%
Perda ao fogo - PF	4,94%	6,50%

Ensaio		Resultado	Limite da norma
Massa específica		3,05 g/cm³	≥ 2,8 e ≤ 3,2 g/cm³
Área específica (Blaine)		3.840 cm²/g	≥ 2.600 cm²/g
Expansibilidade a quente		0,8 mm	≤ 5,0 mm
Água de pasta de consistência		26,6 %	Não aplicável
Finura	# 200	2,0 %	≤ 12,0 %
Finura	# 325	7,5 %	Não aplicável
Tempo de pega	Início	181 min	≥ 60 min
Tempo de pega	Fim	235 min	≤ 600 min
Resistência à compressão	3 dias	25,1 MPa	≥ 10,0 MPa
	7 dias	32,3 MPa	≥ 20,0 MPa
	28 dias	40,4 MPa	≥ 32,0 e ≤ 49,0

Material	D10	D50	D90
Areia	1,2 mm	0,3 mm	0,15 mm
Arisco	1,2 mm	0,3 mm	0,15 mm
Agregado reciclado A1	1,2 mm	0,3 mm	0,075 mm
Agregado reciclado A2	2,4 mm	1,2 mm	0,15 mm
Agregado reciclado AM	2,4 mm	0,6 mm	0,15 mm

Parâmetro	Norma técnica	Areia	Arisco	Agregado reciclado A1	Agregado reciclado A2	Agregado reciclado AM
Dimensão máxima característica	NBR NM 248 (ABNT, 2003aASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR NM 248: agregados: determinação da composição granulométrica. Rio de Janeiro, 2003a.)	2,36	4,75	4,75	6,30	4,75
Módulo de finura	NBR NM 248 (ABNT, 2003aASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR NM 248: agregados: determinação da composição granulométrica. Rio de Janeiro, 2003a.)	2,44	2,22	2,11	3,46	3,07
Massa específica (g/cm³)	NBR NM 52 (ABNT, 2009qASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR NM 52: agregado miúdo: determinação da massa específica e massa específica aparente. Rio de Janeiro, 2009a.) e NBR 16605 (ABNT, 2017ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 16605: cimento Portland e outros materiais em pó: determinação da massa específica. Rio de Janeiro, 2017.)	2,60	2,50	2,64	2,64	2,64
Massa unitária no estado solto (g/cm³)	NBR NM 45 (ABNT, 2006ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 13276: argamassa para assentamento e revestimento de paredes e tetos: determinação do índice de consistência. Rio de Janeiro, 2016.)	1,44	1,38	1,40	1,33	1,36
Absorção	NBR NM 30 (ABNT, 2001ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR NM 30: agregado miúdo: determinação da absorção de água. Rio de Janeiro, 2001.)	0,8%	0,8%	7,1%	6,2%	7,2%
Teor de material pulverulento	NBR NM 46 (ABNT, 2003bASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7175: cal hidratada para argamassas: requisitos. Rio de Janeiro, 2003b.)	2,7%	12,1%	7,5%	4,2%	5,9%

Propriedade	Agregado	Parâmetro estatístico
Propriedade	Agregado	Média	Número de partículas	Desvio p adrão	CV (%)
Forma 2D	Areia natural	7,48	937	1,99	26,6
Forma 2D	Agregado reciclado AM	7,16	928	1,88	26,3
Angularidade	Areia natural	3.003,30	940	1.281,30	42,7
Angularidade	Agregado reciclado AM	3.293,80	928	1.465,00	44,5

Agregado	Concentração (%)
Agregado	Circular	Semicircular	Semialongado	Alongado
Areia natural	34%	33%	27%	6%
Agregado reciclado AM	40%	32%	23%	5%

Agregado	Concentração (%)
Agregado	Arredondado	Subarredondado	Subangular	Angular
Areia natural	18%	56%	19%	7%
Agregado reciclado AM	25%	44%	23%	9%

Tipo de argamassa	Teor de substituição	Cimento (kg/m³)	Cal (kg/m³)	Arisco (kg/m³)	Areia (kg/m³)	Agregado reciclado AM (kg/m³)	Água (kg/m³)
Contrapiso	Referência	351,18	0,00	0,00	1.615,83	0,00	263,39
	25% de substituição	351,18	0,00	0,00	1.211,87	410,17	263,39
	50% de substituição	345,12	0,00	0,00	793,97	806,19	276,10
Emboço interno	Referência	269,89	0,00	648,79	993,46	0,00	269,89
	25% de substituição	266,30	0,00	640,15	735,17	248,83	279,62
	50% de substituição	262,80	0,00	631,74	483,67	491,12	289,08
Emboço externo	Referência	261,41	104,56	0,00	1.443,35	0,00	313,69
	25% de substituição	258,04	103,22	0,00	1.068,55	361,66	322,55
	50% de substituição	254,75	101,90	0,00	703,29	714,11	331,19

Tipo de argamassa	Teor de substituição	Consistência (mm)	Teor de ar incorporado (%)	Densidade de massa (g/cm³)
Contrapiso	Referência	156,2	10,03	2,01
	25% de substituição	142,0	13,82	1,93
	50% de substituição	144,3	12,77	1,94
Emboço interno	Referência	200,0	8,32	2,03
	25% de substituição	200,7	6,59	2,03
	50% de substituição	191,7	5,09	2,05
Emboço externo	Referência	268,0	1,73	2,09
	25% de substituição	268,3	4,10	2,03
	50% de substituição	264,7	6,01	1,98

Propriedade	F	Valor P	F crítico	Resultado
Teor de ar incorporado	11,64758	0,021476	6,944272	S
Densidade de massa no estado fresco	2	0,25	6,944272	NS

Tipo de argamassa	% de substituição	Resistência à tração na flexão - 7 dias (MPa)	Resistência à tração na flexão - 28 dias (MPa)	Resistência à compressão - 7 dias (MPa)	Resistência à compressão - 28 dias (MPa)
Contrapiso	Referência	2,9	3,4	9,0	11,4
	25% de substituição	3,4	4,0	10,7	12,7
	50% de substituição	2,8	4,7	10,3	14,2
Revestimento interno	Referência	2,6	3,3	8,2	10,1
	25% de substituição	2,9	3,7	7,8	12,2
	50% de substituição	2,4	3,6	8,1	12,3
Revestimento externo	Referência	2,0	4,6	6,8	10,9
	25% de substituição	1,8	4,2	6,4	10,3
	50% de substituição	1,6	3,8	5,7	9,2

Propriedade	Idade	Tipo de argamassa	F	Valor P	F crítico	Resultado
Resistência de tração na flexão	7 dias	Contrapiso	2,838775	0,17084	6,944272	NS
		Revestimento interno	4,920845	0,065874	5,786135	NS
		Revestimento externo	2,361753	0,189613	5,786135	NS
	28 dias	Contrapiso	8,159329	0,019429	5,143253	S
		Revestimento interno	1,257295	0,349915	5,143253	NS
		Revestimento externo	1,246211	0,403679	9,552094	NS
Resistência à compressão	7 dias	Contrapiso	63,10987	9,37E-07	3,982298	S
		Revestimento interno	2,84270	0,09202	3,73889	NS
		Revestimento externo	30,5942	1,21E-5	3,80557	S
	28 dias	Contrapiso	22,72776	0,000303	4,256495	S
		Revestimento interno	10,154325	0,004927	4,256495	S
		Revestimento externo	22,2753	0,00054	4,45897	S

Tipo de argamassa	Traço	Densidade de massa aparente (kg/m³)	Módulo de elasticidade dinâmico (GPa)
Tipo de argamassa	Traço	Densidade de massa aparente (kg/m³)	Módulo de elasticidade dinâmico (GPa)	Contrapiso	Referência	1.887,41	16,7
25% de substituição	1.907,06	18,5
50% de substituição	1.822,96	17,9
Emboço interno	Referência	1.865,89	13,6
	25% de substituição	1.942,76	15,3
	50% de substituição	1.891,43	15,7
Emboço externo	Referência	1.912,31	14,1
	25% de substituição	1.797,45	14,4
	50% de substituição	1.786,70	14,0

Propriedade	Tipo de argamassa	F	Valor P	F crítico	Resultado
Densidade de massa aparente	Contrapiso	19,949906	0,008302	6,944272	S
	Revestimento interno	19,706467	0,018812	9,552094	S
	Revestimento externo	18,727768	0,009310	6,944272	S
Módulo de lasticidade dinâmico	Contrapiso	50,057724	0,004962	9,552094	S
	Revestimento interno	30,704423	0,003740	6,944272	S
	Revestimento externo	0,217762	0,816004	9,552094	NS

Tipo de argamassa	% de substituição	Resistência de aderência (MPa)		Fissuração (m/m²)	Menor espessura de fissura (mm)	Maior espessura de fissura (mm)	Permeabilidade à água (ml/min)
Tipo de argamassa	% de substituição	Média	Desvio padrão	Fissuração (m/m²)	Menor espessura de fissura (mm)	Maior espessura de fissura (mm)	Permeabilidade à água (ml/min)
Contrapiso	Referência	0,25	0,11	0,05	0,30	0,40	Não aplicável
	25% de substituição	0,22	0,02	0,05	0,10	0,10	Não aplicável
	50% de substituição	0,22	0,03	0,05	0,10	0,10	Não aplicável
Revestimento interno	Referência	0,25	0,09	0,62	0,40	0,50	0,04
	25% de substituição	0,29	0,17	0,22	0,10	0,30	0,04
	50% de substituição	0,28	0,10	0,04	0,10	0,10	0,09
Revestimento externo	Referência	0,20	0,05	1,74	0,30	0,40	0,08
	25% de substituição	0,20	0,09	0,26	0,10	0,10	0,08
	50% de substituição	0,28	0,13	0,63	0,10	0,10	0,07

Propriedade	Tipo de argamassa	F	Valor P	F crítico	Resultado
Resistência de aderência à tração	Contrapiso	0,35395	0,70644	3,52189	NS
	Revestimento interno	0,32966	0,72193	3,34039	NS
	Revestimento externo	2,43576	0,10803	3,38519	NS

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[1] Davi Valente Santos Gerência de Materiais, Departamento de Engenharia Civil, Núcleo de Tecnologia e Qualidade Industrial do Ceará | Faculdade Ari de Sá Rua Prof. Rômulo Proença, s/n | Fortaleza - CE - Brasil | CEP 60440-552 | Tel.: (85) 98861-9255 | E-mail: davivs@gmail.com