Diferentes setores produtivos, nacionais e internacionais, mantém em sua pauta estratégica as questões ambientais. A cadeia da construção civil, consciente dos impactos gerados ao meio ambiente, busca alternativas mitigatórias tanto em processos quanto em insumos. Entre essas alternativas encontra-se a reciclagem dos Resíduos de Construção e Demolição (RCD) dentro da própria cadeia produtiva. No Brasil, esse tipo de reciclagem ainda é insipiente e pouco difundido. Um dos fatores que pode ocasionar este cenário está associado à falta de confiabilidade e à grande variabilidade dos agregados reciclados oriundos de RCD, o que reflete diretamente nas características finais dos produtos desenvolvidos a partir deste material. Porém, existem iniciativas que visam o uso destes enquanto agregados reciclados para a produção de artefatos de concreto, como é o caso da cooperativa Centro de Transformação Sócio Ambiental (CTSA), em Porto Alegre, no Rio Grande do Sul. Assim, o objetivo deste trabalho foi o de propor um conjunto de características a ser monitorado de maneira a se produzir Bloco de Concreto de Vedação (BCV) a partir de RCD, no ambiente produtivo da CTSA, aliado à sua vocação de preservação ambiental. Para atingir este objetivo foram seguidos dois vieses. O primeiro investigando as características almejadas para o produto BCV, através do método de desdobramento da função qualidade, ou quality function deployment (QFD), que transforma as demandas dos clientes em características de qualidade do produto. Porém, estas demandas foram ampliadas buscando assim, além da voz dos clientes, os requisitos ambientais e os normativos para o produto, priorizando as características que devem ser controladas pela cooperativa para obter a qualidade do produto final. O segundo viés está associado às características apresentadas pelos agregados reciclados de RCD produzidos pela cooperativa e utilizados como matéria-prima dos BCVs. Através de ensaios de granulometria, absorção de água, teor de material pulverulento, e teor de contaminantes (cloretos, sulfatos, materiais não minerais e torrões de argila e materiais friáveis) comparando esses resultados com as especificações da norma NBR 15.116 (ABNT, 2004), que define limites aceitáveis para a utilização deste material em concretos não estruturais. As conclusões do primeiro viés são que, de uma maneira geral, as demandas dos consumidores vão ao encontro das demandas normativas, mas que para responder aos requisitos ambientais são necessários alguns ajustes nas especificações para a obtenção de uma listagem que absorvesse requisitos das três demandas (cliente, ambiental e normativa). No segundo viés, verificou-se que os agregados analisados apresentaram bom comportamento quando comparados às especificações da norma, indicando que o processo hoje estabelecido pela cooperativa para tratamento e estoque dos RCDs assegura a viabilidade do uso do mesmo na confecção dos BCVs. / Different productive sectors, in both national and international spheres, maintain in their agenda strategic environmental issues. The construction’s chain, aware of the impacts to the environment, searches for alternatives for both the mitigation processes and raw materials. One of these alternatives is the recycling of Construction and Demolition Waste (CDW) within the supply chain. In Brazil, this type of recycling is still incipient and not widespread. One of the factors that lead to this scenario is associated to the lack of reliability and the wide variety of recycled aggregates derived from CDW, which directly affects the final characteristics of the products developed from this material. However, there are many initiatives to use CDW as recycled aggregates for the production of concrete artifacts, such as the cooperative Centro de Transformação Sócio Ambiental (Social Environmental Transformation Center – CTSA), in Porto Alegre, Rio Grande do Sul. Therefore, the objective of this work is to propose a set of features to be monitored in order to produce Concrete Block for Sealing (CBS) from CDW, in the productive system of CTSA, complying with its vocation of environmental preservation. To achieve this objective this work focuses on two biases. The first is related to investigating the characteristics for the CBS product, through the Quality Function Deployment (QFD) method, which transforms the demands of customers in quality features of the product. However, these demands were expanded aiming, apart from the voice of customers, environmental and regulatory requirements for the product, to prioritizing features to be controlled by the cooperative to get the final product quality. The second bias is associated with the characteristics presented by CDW recycled aggregate produced by the cooperative and used as raw material for CBSs. This was carried out through experimental testings, such as particle size, water absorption, powdery material content and contaminant content (chlorides, sulphates, non-mineral materials and clay lumps and friable materials). These results were compared with the NBR 15.116 (ABNT, 2004) specifications, which defines acceptable limits of CDW for use in non-structural concrete. The general conclusions for the first bias is that the consumer demands will meet the normative demands, but to respond to environmental requirements some adjustments in the specifications are required to obtain a list of requirements that absorb the three demands (customer, environmental and regulatory). For the second bias, it was found that the analyzed aggregated presented good behavior regarding the standard specifications, indicating that the process established by the cooperative for the treatment and storage of CDW ensure the feasibility of its use in the manufacture of CBSs.

Esta dissertação apresenta um estudo sobre a utilização do agregado reciclado de resíduos sólidos da construção civil e demolição, na execução do concreto compactado com rolo (CCR) como base de pavimento asfáltico ou de concreto, comparando suas características mecânicas com o CCR executado com agregado natural britado. O uso de resíduo da construção civil na Europa é muito comum devido a questões ambientais. No Brasil, somente a partir de 2002, o Conselho Nacional do Meio Ambiente estabeleceu as diretrizes, critérios e procedimentos para a gestão dos resíduos da construção civil através da Resolução CONAMA nº 307. O agregado reciclado estudado na pesquisa está em conformidade com a primeira norma brasileira vigente NBR 15116 - Agregados reciclados de resíduos sólidos da construção civil - Utilização em pavimentação e preparo de concreto sem função estrutural - Requisitos. Foram utilizados agregados reciclados coletados de uma usina de reciclagem sendo posteriormente amostrados e caracterizados de acordo com suas massas específicas para verificar a sua influência no comportamento mecânico dos concretos. Os agregados minerais convencionais são procedentes da britagem de granito. O cimento utilizado foi do tipo CP III 40 RS. Após a mistura e cura dos corpos-de-prova foram realizados ensaios de índices físicos e de caracterização mecânica, comparando-se os resultados com o CCR convencional de forma a analisar o potencial de utilização e a viabilidade técnica destes materiais. A oportunidade de mais uma alternativa de uso dos agregados reciclados de resíduos de demolição e construção (RCD) e uma alternativa de pavimento de baixo custo utilizando técnicas de dosagens consagradas para o concreto compactado com rolo (CCR) é que motivou a realização deste trabalho. / This thesis work seeks the study of rolled compacted concrete (RCC) mixtures employing recycled waste aggregate from civil construction and demolitions as alternative for asphalt or concrete pavement bases, comparing some mechanical and physical characteristics to traditional virgin stone aggregate RCC. It is usual the use of recycled waste aggregate in Europe due to environmental regulations. In Brazil, since 2002 the Environmental Federal Council fixed the rules and procedures for management of civil construction waste material (CONAMA resolution n. 307). For the research the recycled waste aggregate was in full conformity to the Brazilian standard NBR 15116. The recycled waste material was collected from a recycling plant and its physical properties then defined in order to verify its implications on RCC mechanical responses. The comparative RCC was manufactured from granite crushed stone. Portland Cement type CPIII 40 RS was employed for all mixtures. Suitability and mechanical potential for RCC mixtures were evaluated through conventional physical and mechanical tests. The main motivation for the study was to find out an alternative for using recycled waste material from civil construction and demolition as well the seek for low cost concrete alternatives using the widespread RCC technology for paving.

A construção civil consome uma quantidade enorme de matérias primas minerais e por consequência também gera uma grande quantidade de resíduos, denominados resíduos de construção e demolição (RCD). No Brasil a estimativa é de que são geradas mais de 70 milhões de toneladas de RCD por ano, ficando atrás apenas da produção de minério de ferro, areia e brita. A reciclagem de RCD, tanto no Brasil como em outros países, envolve basicamente etapas de britagem e peneiramento, sendo poucas as usinas que utilizam o beneficiamento mineral para a separação das fases porosas inorgânicas, as quais causam inúmeras dificuldades na utilização dos agregados reciclados como materiais de construção. Estudos recentes comprovaram a eficácia do beneficiamento mineral na produção de agregados reciclados de baixa porosidade. No entanto, a aplicação em argamassas e concretos ainda não é recomendada e tampouco regulamentada, principalmente pela ausência de procedimentos de caracterização dos produtos gerados. Nesse contexto, o presente trabalho avalia a técnica de medida de porosidade por meio de intrusão de mercúrio em agregados miúdos reciclados e a influência deste parâmetro no comportamento reológico de argamassas. Complementarmente, são também estudados o comportamento reológico de misturas cimentícias formuladas com areias com diferentes características (morfologia e porosidade). Foram utilizadas três areias recicladas com diferentes porosidades e três areias comerciais (naturais ou oriundas de britagem de rochas) de referência com diferentes formas. As areias foram caracterizadas e, posteriormente, foram utilizadas na formulação de argamassas, as quais foram avaliadas tanto no estado fresco como no endurecido. A porosimetria por intrusão de mercúrio mostrou-se uma alternativa mais rápida e precisa na determinação da porosidade de areias recicladas. Contudo, para estudos de materiais particulados de granulometria fina, abaixo de 300 m, a definição das condições operacionais torna-se determinante. Os resultados mostraram que apesar das diferentes características das areias (forma e porosidade), estas podem apresentar um comportamento reológico similar em função do teor de água e de aditivos adicionados à mistura cimentícia. Por outro lado, a porosidade dos agregados influencia diretamente nas propriedades mecânicas da mistura, pois quanto maior o consumo de água e o teor de ar incorporado, maior será a porosidade no estado endurecido e, consequentemente, menor sua resistência à compressão. Sendo assim, o estabelecimento do equilíbrio entre o investimento em tecnologias de processamento mineral para redução da porosidade ou a tolerância ao aumento no consumo de água e aditivos está mais diretamente relacionado à viabilidade econômica do que técnica. Uma alternativa ao beneficiamento mineral após a britagem, seria a substituição parcial dos agregados naturais pelos reciclados; com isso, tem-se uma redução da porosidade total da mistura e a incorporação parcial de agregados reciclados, com mínima intervenção no sistema. / The construction industry consumes an enormous amount of mineral raw materials and consequently also generates lots of waste, known as construction and demolition waste (CDW). In Brazil, it is estimated that over 70 million tons of CDW are generated per year, which is equivalent to the fourth position in national ranking of mineral commodities production. Recycling of CDW, in Brazil and in other countries, basically involves crushing and screening stages. Few plants uses mineral processing for the separation of inorganic porous phases, responsible for many limitations on recycled aggregates application as construction material. Recent studies have proven the effectiveness of mineral beneficiation in the production of low porosity recycled aggregates. However, application in mortar and concrete is still not recommended nor regulated, mainly by the absence of characterization procedures of generated products. In this context, this research evaluates the mercury intrusion porosity technique for characterization of recycled fine aggregates and the influence of this parameter on the rheological behavior of mortars. Additionally, the rheological behavior of mortars composed with fine aggregates with different characteristics (morphology and porosity) are also studied. Recycled sands with three different porosities and three commercial sands (natural or produced by rocks crushing) with different shapes were used. The sands were characterized and used on mortars composition, which were analyzed in fresh and hardened state. The mercury intrusion porosimetry proved to be a faster and accurate method in determining the porosity of recycled sands. However, the operations conditions and experimental procedure for the characterization of fine particulate materials, mainly below 300 m, plays a major role for reproducible results. The results showed that despite the different sands features (porosity and shape), they may have similar rheological behavior as a function of water content and additives added to the mortars. Aggregates porosity influences directly the mechanical properties of the mortar, the higher the water consumption and air content, the higher the porosity in the hardened state and consequently the lower the compression resistance. Thus, the establishment of the equilibrium between the investments in mineral processing technologies to reduce the aggregates porosity or the tolerance for increasing water and additives consumption is more related to the economic viability than technically. An alternative to mineral beneficiation after crushing would be the partial replacement of natural aggregates by recycled ones, this will lead to a lower porosity system with partial incorporation of recycled aggregates.

A nova Política Nacional de Resíduos Sólidos no Brasil, consubstanciada na lei 12305 /2010, possibilita o emprego de instrumentos econômicos para o fortalecimento de um mercado de agregados reciclados ainda nascente, no qual a maior parte dos resíduos de construção e demolição (RCD) ainda não é reciclada. Este trabalho tem fundamentos técnicos em duas áreas do conhecimento: a engenharia mineral e a construção civil. Na área mineral, será analisado o tratamento do RCD, processado como um minério. Na cadeia da construção civil, o foco é o uso dos agregados reciclados obtidos a partir dos resíduos da construção e demolição, que permite a valorização do RCD como insumo para estes agregados. O conceito de mineração urbana diz respeito à procura e ao processo de tratamento dos RCDs como matéria prima para o mercado de agregados reciclados que se formou no marco regulatório da resolução CONAMA 307 de 2002. Neste mercado de agregados reciclados nascente, usa-se o conceito de Indústria Recicladora Emergente para traçar as possíveis estratégias para alcançar o nível qualitativo dos produtos de indústrias recicladoras maduras, localizada nos países pós-industriais. Para dar conta da complexidade de ações da gestão dos RCDs no novo marco regulatório, empregou-se a modelagem dinâmica para os modelos de Custo Benefício em São Paulo, Macaé e Maceió e de Viabilidade da implantação de plantas de reciclagem na cidade de Macaé. A modelagem baseia-se no trabalho empírico de amostragem do RCD das três cidades brasileiras e em visitas a plantas de reciclagem no Brasil e no exterior. Os resultados obtidos mostram: 1) A heterogeneidade das cidades amostradas no tocante a qualidade do RCD originários de distintos processos de urbanização; 2) O modelo de Custo - Benefício para as três cidades mostra que os benefícios superam os custos na seguinte ordem: São Paulo, Macaé e Maceió; 3) Plantas móveis de reciclagem são mais viáveis do que as fixas na cidade de Macaé; 4) A região de São Paulo, devido ao maior volume de RCD e maiores estímulos à reciclagem, é a única entre as três que não precisa de subsídios; 5) O modelo de viabilidade mostra que a qualidade do resíduo tem considerável influência na viabilidade das empresas de reciclagem; 6) Os fatores mais sensíveis ao modelo de viabilidade são nesta ordem: o valor cobrado pelo terreno, a taxa cobrada na entrada do RCD na planta de reciclagem, os custos de operação da planta e os impostos em vigor. / The new National Policy of Solid Waste in Brazil (Política Nacional de Resíduos Sólidos) based on the law 12305/2010, allows the use of economic instruments for the strengthening of the market of recycled aggregates still nascent, where the major part of its construction and demolition waste (CD&W) is not recycled yet This work has technical roots in two knowledge fields: mining and construction. In the mining field it will be analyzed the CD&W treatment, processed as an ore. In the construction chain the focus will be at the application of the recycled aggregates obtained, that allows the valorization of the CD&W as a raw material of these aggregates. The concept of urban mining refers to the searching and the process of treating the CD&W as raw material for the market of recycled aggregates formed in the regulatory framework of CONAMA Resolution 307. In this nascent market for recycled aggregates we use the concept of recycling emerging industry and determined possible strategies to reach the quality level of the products of recycling industries located in mature post-industrial countries. To solve the complexity of the inherent management actions of CD&W in the new regulatory framework, it was employed dynamic modeling models of Cost Benefit analysis in Sao Paulo, Macaé and Maceió and also Feasibility models to implement recycling plants in the city of Macaé. The modeling is based on the empirical work of CD&W sampling of the three Brazilian cities and visits to recycling plants in Brazil and abroad. The results show: 1) The heterogeneity of the cities surveyed regarding the quality of the CD&W due to the different processes of urbanization; 2) The model of Cost - Benefit for the three cities shows that the benefits are greater than the costs in the following order: São Paulo, Macaé, Maceió; 3) In the city of Macaé, recycling mobile plants are more economic viable; 4) The region of Sao Paulo, due to higher volume and higher RCD incentives recycling, is the only one among the three which do not need subsidies; 5) The feasibility model shows that the difference in qualities of the waste has considerable influence on the viability of recycling companies; 6) The most sensitive factors in the viability model are in this order: the amount charged for the land, the tax fee into the recycling plant, the plant\'s operational costs and the taxes.

Diferentes setores produtivos, nacionais e internacionais, mantém em sua pauta estratégica as questões ambientais. A cadeia da construção civil, consciente dos impactos gerados ao meio ambiente, busca alternativas mitigatórias tanto em processos quanto em insumos. Entre essas alternativas encontra-se a reciclagem dos Resíduos de Construção e Demolição (RCD) dentro da própria cadeia produtiva. No Brasil, esse tipo de reciclagem ainda é insipiente e pouco difundido. Um dos fatores que pode ocasionar este cenário está associado à falta de confiabilidade e à grande variabilidade dos agregados reciclados oriundos de RCD, o que reflete diretamente nas características finais dos produtos desenvolvidos a partir deste material. Porém, existem iniciativas que visam o uso destes enquanto agregados reciclados para a produção de artefatos de concreto, como é o caso da cooperativa Centro de Transformação Sócio Ambiental (CTSA), em Porto Alegre, no Rio Grande do Sul. Assim, o objetivo deste trabalho foi o de propor um conjunto de características a ser monitorado de maneira a se produzir Bloco de Concreto de Vedação (BCV) a partir de RCD, no ambiente produtivo da CTSA, aliado à sua vocação de preservação ambiental. Para atingir este objetivo foram seguidos dois vieses. O primeiro investigando as características almejadas para o produto BCV, através do método de desdobramento da função qualidade, ou quality function deployment (QFD), que transforma as demandas dos clientes em características de qualidade do produto. Porém, estas demandas foram ampliadas buscando assim, além da voz dos clientes, os requisitos ambientais e os normativos para o produto, priorizando as características que devem ser controladas pela cooperativa para obter a qualidade do produto final. O segundo viés está associado às características apresentadas pelos agregados reciclados de RCD produzidos pela cooperativa e utilizados como matéria-prima dos BCVs. Através de ensaios de granulometria, absorção de água, teor de material pulverulento, e teor de contaminantes (cloretos, sulfatos, materiais não minerais e torrões de argila e materiais friáveis) comparando esses resultados com as especificações da norma NBR 15.116 (ABNT, 2004), que define limites aceitáveis para a utilização deste material em concretos não estruturais. As conclusões do primeiro viés são que, de uma maneira geral, as demandas dos consumidores vão ao encontro das demandas normativas, mas que para responder aos requisitos ambientais são necessários alguns ajustes nas especificações para a obtenção de uma listagem que absorvesse requisitos das três demandas (cliente, ambiental e normativa). No segundo viés, verificou-se que os agregados analisados apresentaram bom comportamento quando comparados às especificações da norma, indicando que o processo hoje estabelecido pela cooperativa para tratamento e estoque dos RCDs assegura a viabilidade do uso do mesmo na confecção dos BCVs. / Different productive sectors, in both national and international spheres, maintain in their agenda strategic environmental issues. The construction’s chain, aware of the impacts to the environment, searches for alternatives for both the mitigation processes and raw materials. One of these alternatives is the recycling of Construction and Demolition Waste (CDW) within the supply chain. In Brazil, this type of recycling is still incipient and not widespread. One of the factors that lead to this scenario is associated to the lack of reliability and the wide variety of recycled aggregates derived from CDW, which directly affects the final characteristics of the products developed from this material. However, there are many initiatives to use CDW as recycled aggregates for the production of concrete artifacts, such as the cooperative Centro de Transformação Sócio Ambiental (Social Environmental Transformation Center – CTSA), in Porto Alegre, Rio Grande do Sul. Therefore, the objective of this work is to propose a set of features to be monitored in order to produce Concrete Block for Sealing (CBS) from CDW, in the productive system of CTSA, complying with its vocation of environmental preservation. To achieve this objective this work focuses on two biases. The first is related to investigating the characteristics for the CBS product, through the Quality Function Deployment (QFD) method, which transforms the demands of customers in quality features of the product. However, these demands were expanded aiming, apart from the voice of customers, environmental and regulatory requirements for the product, to prioritizing features to be controlled by the cooperative to get the final product quality. The second bias is associated with the characteristics presented by CDW recycled aggregate produced by the cooperative and used as raw material for CBSs. This was carried out through experimental testings, such as particle size, water absorption, powdery material content and contaminant content (chlorides, sulphates, non-mineral materials and clay lumps and friable materials). These results were compared with the NBR 15.116 (ABNT, 2004) specifications, which defines acceptable limits of CDW for use in non-structural concrete. The general conclusions for the first bias is that the consumer demands will meet the normative demands, but to respond to environmental requirements some adjustments in the specifications are required to obtain a list of requirements that absorb the three demands (customer, environmental and regulatory). For the second bias, it was found that the analyzed aggregated presented good behavior regarding the standard specifications, indicating that the process established by the cooperative for the treatment and storage of CDW ensure the feasibility of its use in the manufacture of CBSs.

Made available in DSpace on 2015-04-11T13:47:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Patricia_Valenca.pdf: 4047438 bytes, checksum: a02cd074f12f4a3944a6c31fbd696ac4 (MD5) Previous issue date: 2012-12-20 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The development of road infrastructure in Brazil, coupled with investments in the automotive industry in the 60s, boosted, years later, the need to implement public and private administrative systems on these roads, in order to maintain good traffic conditions and safety. Moreover, Manaus county has a history of geotechnical problems, such as the costly process of obtaining stone material, due to the thick layers of fine soil overlying rocky horizons and the complicated logistics of its transportation. These facts, on both national and regional levels, have led to the study of asphalt mixtures with improved mechanical performance, according to the scientific literature on commonly used mixtures, for example, Asphalt Concrete. These are discontinuous mixtures with excellent experience, especially on European roads, called Stone Matrix Asphalt (SMA). SMA is characterized by a high percentage of coarse aggregate, which favors the draindown of mastic asphalt. To reduce this effect, fibers from the Amazonian curauá were added, which are largely produced in the northern region of Brazil and characterized by high mechanical resistance, although mainly applied in automotive composites. In addition, to enable the use of this type of bituminous coating due to the large proportion of coarse materials, we analyzed the performance of a recycled aggregate (Construction and Demolition Waste - CDW) compared to a traditional granite aggregate. In this scenario, there was physical and mechanical characterization of the component materials and of the SMA mixture. With respect to the aggregates, the CDW achieved 160% more Los Angeles abrasion, satisfactory adhesiveness and lower bulk and saturated densities when compared with brita. The mineral mixture, 75% coarse, 15% fine and 10% filler, fit the specifications described by the National Asphalt Pavement Association (NAPA). Inferring a void volume of 4%, meeting the requirements of the empty coarse fraction of the aggregate in the compacted mixture, larger than the empty coarse fraction of the compacted aggregate, similar levels were obtained for the CAP project if using Marshall type dosage, at 6.28% (for SMA with brita), 6.82% (for SMA with CDW), 6.50% (for SMA with brita and curauá) and 6.88% (for SMA with CDW and curauá). Draindown was effectively reduced by curauá fibers with only 0.3% fiber in both asphalt composites. With regard to traction resistance performed at 25 °C, 40°C and 60°C, the composite CDW obtained better results, but fiber insertion lowered the values, possibly by loss of rigidity due to the detriment of their adsorbed water. However, in the Resilience Modulus performed at 25°C and 40°C, in general, fibers contribute to the mechanical behavior, especially the mix with brita and the temperature at 40°C. Increased temperature caused decreased results in both mechanical tests, but the decrease was less in the recycled aggregate. In view of this, a good performance of the recycled aggregate is assumed in SMA blends, with positive results from the addition of curauá fibers particularly as to the resilience of the material. / O desenvolvimento da infraestrutura rodoviária no Brasil, aliado aos investimentos na indústria automobilística na década de 60, impulsionou, anos mais tarde, a necessidade de implantar sistemas administrativos públicos e privados em tais rodovias, a fim de manter boas condições de tráfego e segurança. Por outro lado, o Município de Manaus compunha-se de um histórico de problemas geotécnicos, como os custosos processos de obtenção de material pétreo devido às espessas camadas de solos finos que recobrem os horizontes rochosos em conjunto com as dificuldades logísticas para seu transporte. Tais fatos, de âmbito nacional e regional, suscitaram o estudo de misturas asfálticas de melhor desempenho mecânico, segundo a literatura cientifica, relativa às misturas convencionalmente utilizadas, por exemplo, Concreto Asfáltico. Trata-se de misturas descontínuas com excelentes experiências, mormente nas estradas européias, denominadas de Stone Matrix Asphalt. O SMA se caracteriza pelo alto percentual de agregados graúdos, o que favorece o escorrimento do mástique asfáltico. Para reduzir tal efeito, adicionaram-se fibras amazônicas do curauá, que são largamente produzidas na região norte do Brasil e caracterizadas pela alta resistência mecânica, contudo com maior aplicação em compósitos automotivos. Em complemento, para viabilizar o uso deste tipo de revestimento betuminoso em virtude do elevado partícipe de materiais graúdos, analisou-se o desempenho de um agregado reciclado (Resíduos de Construção e Demolição RCD) comparativamente a um agregado granítico tradicional. Neste panorama, realizou-se caracterização física e mecânica dos materiais partícipes e da mistura SMA. Acerca dos agregados, o RCD alcançou 160% a mais de desgaste por abrasão Los Angeles, satisfatória adesividade e menores densidades aparentes e saturadas em confronto com a brita. Concernente à mistura mineral, enquadrou-se 75% de graúdos, 15% de miúdos e 10% de fíler nas especificações descritas pela National Asphalt Pavement Association (NAPA). Ao inferir um volume de vazios de 4%, atendendo aos requisitos dos vazios da fração graúda do agregado na mistura compactada maior que os vazios da fração graúda do agregado compactado, obtiveram-se iguais teores de projeto de CAP se realizado a dosagem do tipo Marshall, sendo 6,28% (SMA com brita), 6,82% (SMA com RCD), 6,50% (SMA com brita e urauá) e 6,88% (SMA com RCD e curauá). Referente ao escorrimento, as fibras do curauá reduziram tal efeito com apenas 0,3% de fibras em ambos compósitos asfálticos. Atinente a Resistência a Tração realizada a 25°C, 40°C e 60°C, os compósitos com RCD obtiveram melhores resultados, porém a inserção da fibra minorou os valores possivelmente pela perda da sua rigidez com o detrimento da sua água adsorvida. No entanto, no Módulo de Resiliência executado a 25°C e 40°C, em geral, as fibras contribuíram para o comportamento mecânico, sobretudo a mistura com brita e temperatura de 40°C. Relativo ao aumento da temperatura, ambos os ensaios mecânicos possuíram o decréscimo de seus resultados, mas com menores perdas para o agregado reciclado. Nesta perspectiva, assume-se um bom desempenho do agregado reciclado nas misturas SMA, com resultados positivos na adição das fibras do curauá particularmente quanto à resiliência do material.

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No. of bitstreams: 2 Dissertação - Aline Crispim Canedo Girardi - 2016.pdf: 6052802 bytes, checksum: 19568ea8fd9027193ffed70b254b8bdc (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-05-31 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Although the use of CDW in the aggregate production is studied in Brazil for more than two decades, there are still gaps regarding their use in mortars. In this sense, the present study aims to evaluate mortar for rendering masonry produced with full replacement of natural sand by recycled aggregate, seeking to correlate the various properties and characteristics of aggregates and mortars with the performance of rendering with regard to the adhesive strength and absorption/water permeability. For the development of the research three types of aggregates were used (natural sand, mixed recycled ceramic and cement and cementitious recycled) in two particle sizes, passers-by screens 3 mm and 1.18 mm, which were widely characterized. With the data obtained in the characterization of aggregates, different traces were formulated for mortars, keeping fixed the content of total fine plasticizers. The mortars were evaluated on their consistency, bulk density, dimensional instability (shrinkage), water absorption, compressive and flexural strength. The renderings were applied on ceramic blocks, which were selected for initial water absorption rate ranges, avoiding the variability of results due to changes in the suction of the substrate. Two types of preparation of the base were performed, lime solution and roughcast, the latter was used only for the rendering that showed the best performance among those produced with recycled aggregates. As the main results, it was found that using a sieve with an opening of 1.18 mm is effective for reducing the content of fine aggregate, however, mortars and renderings produced with these aggregates showed unsatisfactory performance, falling short of results in materials with through 3 mm sieve. Mortars and rendering produced with recycled aggregate cement did not show compatible performance with the others, at the expense of the initial assumptions, which provided that this aggregate would exceed the aggregate mixed. It was also noticed that the recycled aggregates mixed ceramic and cementitious material, passers the sieve 3 mm, despite the high content of fine and high water absorption, resemble very to the natural aggregate with the same granulometry, when comparing the characteristics of mortars they have produced, mainly for resistance to compression. When assessing the rendering produced by these two aggregates, both are equivalent in the question of adhesive strength and showed no cracking. In general, it can be concluded that it is feasible the production of efficient rendering with complete replacement of natural sand for mixed recycled aggregates since the RCD origin and characteristics are known, Provided that limited the packing factor of grain , which directly influence the properties of mortars and renderings. / Apesar de a utilização de RCD na produção de agregado miúdo ser estudada no Brasil há mais de duas décadas, ainda não há correlações definidas entre as características dos agregados reciclados e o desempenho dos revestimentos, de forma a identificar as propriedades que deverão ser controladas no momento da escolha dos agregados que será incorporado às argamassas, independente do tipo de resíduo original. Nesse sentido, o presente trabalho visa determinar a viabilidade técnica da substituição total de agregado natural por agregado reciclado no preparo de argamassas de revestimento, buscando correlacionar as diversas propriedades e características dos agregados e das argamassas com o desempenho dos revestimentos, no que tange à resistência de aderência à tração e absorção/permeabilidade de água. Para o desenvolvimento da pesquisa utilizou-se três tipos de agregados (areia natural, reciclado misto de material cerâmico e cimentício e reciclado cimentício), em duas granulometrias, passantes pelas peneiras 3 mm e 1,18 mm, os quais foram amplamente caracterizados. As argamassas produzidas foram avaliadas quanto à consistência, densidade de massa, retração, absorção de água por imersão, resistência à compressão e resistência à tração. Os revestimentos foram aplicados sobre blocos cerâmicos, preparados com solução de cal ou chapisco, sendo este último apenas para o revestimento que apresentou o melhor desempenho dentre os produzidos com agregados reciclados. Como principais resultados, verificou-se que a utilização de peneira com abertura de 1,18 mm é eficiente para a redução do teor de finos dos agregados, entretanto, as argamassas e os revestimentos produzidos não apresentaram desempenho satisfatório, ficando aquém dos resultados obtidos com materiais passantes na peneira 3 mm. As argamassas e revestimentos contendo agregado reciclado cimentício não apresentaram desempenho compatível com as demais, em detrimento das suposições iniciais, que previam que esse agregado seria superior ao agregado misto. Também se percebeu que os agregados reciclados mistos de material cerâmico e cimentício, passantes na peneira 3 mm, apesar do alto teor de finos e da elevada absorção de água, assemelham-se muito ao agregado natural de mesma granulometria, quando comparadas as características das argamassas por estes produzidas, principalmente quanto à resistência à compressão. Quando se avaliam os revestimentos produzidos por esses dois agregados, ambos são equivalentes em questão de resistência de aderência à tração e não apresentaram nenhuma fissuração. Em linhas gerais, pode-se concluir que é viável a produção de revestimentos eficientes com substituição total da areia natural por agregados reciclados, desde que limitado o fator de empacotamento dos grãos, que influência diretamente nas propriedades das argamassas e revestimentos.

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. / 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%.

The construction industry is considered the world over as a major contributor to the high rates of waste generation in developed countries. The negative influence of waste generation on the environment, natural resources, and the profitability of firms puts increasing pressure on the industry to reduce the waste it generates. The pressures to reduce waste are heightened by current trends demanding sustainable management of waste for the purposes of economic, social, and environmental gains. Literature on factors influencing waste management (WM) suggests government legislation is the most critical success factor for ensuring waste is sustainably managed. A review of the literature however indicated that researches holistically investigating the practices of construction firms and the extent to which these practices meet the intended outcomes of government legislation on waste are not present. Thus this research was undertaken to holistically investigate WM practices in the UK construction industry, to identify best practices and the extent to which they meet the intended outcomes of government WM legislation ad policy. The study adopted a multiple case study design to examine WM approaches, strategies and practices at both the corporate and project level within construction companies. Four construction companies who had won awards for their sustainability and environmental performance were purposefully selected to investigate best practice WM. Data was collected through semi-structured interviews, passive observations, and documentary analysis. Analysis of the data revealed that the drivers for WM in the construction industry are: economic considerations; company sustainability agenda; company image; client requirements; environmental concerns; government legislation; moral and social demands; industrial benchmarking; environmental concerns; and the requirements of standards. Regarding the influence of legislation, the results revealed that government legislation plays a secondary role in influencing WM as clients are interested in using only compliant firms. Best practices targeting design to reduce waste through standardisation and prefabrication; on-site segregation through multi-skip provision; supply take back schemes; intensified site education; and the use of incentives were identified to lead to improved WM. The results also indicated that company sustainability agenda is the most influential driver for achieving sustainable construction, demolition and excavation (CD&E) WM. The findings highlighted the importance of having a clear vision and structure for WM at the corporate level alongside strategies to be implemented on projects to ensure sustainable WM is achieved. To help construction firms in achieving sustainable WM, which is the ultimate goal of government legislation, a best practice framework has been developed based on the findings from the study and evaluated using semi-structured interviews with selected target participants. The framework presents a coherent and systematic approach for achieving sustainable WM in construction companies by providing a roadmap for instituting measures at both corporate and project levels, taking into account factors that are likely to promote or inhibit the achievement of sustainable WM.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The civil construction industry is characterized for being the sector that suffers the most influence with the economy growth. Government policies to encourage housing instigate the sector to produce wildly, using outdated construction techniques and employing unskilled labor, in an attempt to reduce costs and shorten timeline. The result of this impetus is the great generation of waste which, when untreated, are thrown into nature, causing irreparable environmental impacts. However, the recycling and production processes of recycled aggregates from construction waste (C&D waste) are consolidated in Brazil, but the same cannot be said of the use of these aggregates. Therefore, this study aims to characterize the recycled aggregates produced in Santa Maria to promote their use in paving. For this, the research was divided into three stages which contemplated the current situation of the C&D waste in the city: treatment and processing, characterization of recycled aggregates and possible implementation. The first phase consisted of the analysis of the waste management system employed in the city, which exposes an assessment of the management system since the implementation of the C&D waste treatment area, as well as reports examples and consequences of irregular disposal. The second stage involved the laboratory analysis, where the aggregates were divided according to the commercial size of gravel in the region and dosed properly to fit standards within the limits shown in the DNIT for granular material. From this, the aggregates were characterized and tested to see if they meet the criteria adopted by the NBR 15116, which specifies limits for use of this material in pavement. The third part consisted of the analysis of economic viability. This analysis was estimated by scaling up floors consisting of crushed stone and the other by recycled aggregate that presented the same responses to these efforts, and then the costs for obtaining and execution of the respective layers executed with these materials were compared. The results demonstrated that the aggregates meet the regulatory specifications for even high traffic volumes. In general, recycled aggregates, achieve better results when subjected to intermediate compaction energy, behaving similarly to gravel. / A indústria da construção civil é caracterizada por ser o setor que mais sofre influência com o crescimento da economia. Políticas governamentais de incentivo à habitação instigam o setor a produzir desenfreadamente, utilizando técnicas construtivas ultrapassadas e empregando mão de obra desqualificada, na tentativa de diminuir custos e encurtar prazos. O resultado desse ímpeto é a grande geração de resíduos que, quando não tratados, são jogados na natureza, ocasionando impactos ambientais irreparáveis. No entanto, os processos reciclagem e produção de agregados reciclados provenientes de resíduos da construção civil (RCC) estão se consolidando no Brasil, mas o mesmo não se pode dizer do emprego desses agregados. Por isso, essa pesquisa tem como objetivo caracterizar os agregados reciclados produzidos em Santa Maria para propiciar a sua utilização em pavimentação. Para isso, a pesquisa foi dividida em três etapas que contemplaram a situação atual dos RCC na cidade: tratamento e beneficiamento, caracterização dos agregados reciclados e possível aplicação. A primeira etapa constou da análise do sistema de gestão de resíduos empregado na cidade, a qual expõe uma avaliação do sistema de gerenciamento desde a implantação da área de tratamento de RCC, assim como relata exemplos e consequências do descarte irregular. A segunda etapa englobou a análise laboratorial, onde os agregados reciclados foram divididos conforme o tamanho comercial das britas da região e dosados adequadamente para que enquadrassem nos limites exibidos nas normas do DNIT para material granular. A partir disso, os agregados foram caracterizados e ensaiados para observar se atendem os critérios adotados pela NBR 15116, que especifica limites para utilização desse material em pavimentação. A terceira parte consistiu na análise da viabilidade econômica. Essa análise foi estimada dimensionando-se pavimentos compostos por brita graduada e outro por agregado reciclado que apresentassem mesmas respostas aos esforços, então comparou-se os custos para obtenção e execução das respectivas camadas executadas com esses materiais. Os resultados demonstraram os agregados reciclados atendem as especificações normativas até mesmo para altos volumes de tráfego. No geral, os agregados reciclados alcançam melhores resultados quando submetidos à energia de compactação intermediária, comportando-se semelhantemente as britas.