A realização de uma eficiente gestão e gerenciamento dos resíduos sólidos urbanos (RSU) é um desafio ao meio técnico-acadêmico e administrativo das grandes cidades. Os resíduos de construção e demolição (RCD) consistem em uma importante parcela dos RSU, em função do volume dos mesmos se é gerado e dos danos que estes podem trazer ao meio-ambiente. A reciclagem dos RCD tem sido uma solução adotada no gerenciamento dos mesmos, sendo em sua grande maioria voltada para a produção de agregados reciclados, em função do grande volume de agregados que são usados pela indústria da construção civil. Entretanto, a grande variabilidade apresentada na composição desses agregados é uma das barreiras na difusão do uso dos mesmos como matéria-prima alternativa na confecção de concretos. Com o intuito de contribuir nesta área de conhecimento, através dos resultados obtidos em um programa experimental baseado em um projeto fatorial fracionado composto de segunda ordem, que contempla a produção de concretos com os três principais componentes do RCD (concreto, argamassa e cerâmica vermelha), modelou-se o comportamento da resistência à compressão (fc), do módulo de deformação (Ec), da retração por secagem (\'épsilon\') e do volume de poros permeáveis (VPP) dos concretos produzidos, ao se variar o teor de substituição dos agregados naturais pelos reciclados e a relação água/cimento. Os resultados indicam que com exceção da resistência à compressão para o concreto confeccionado com o agregado miúdo reciclado de cerâmica vermelha, a substituição dos agregados naturais pelos reciclados minora o desempenho dos concretos para todas as propriedades estudadas. Observou-se também que a substituição do agregado miúdo natural pelos miúdos reciclados influencia mais no desempenho dos concretos, sobre as propriedades estudadas, que a substituição dos agregados graúdos naturais pelos graúdos reciclados. Ao se validar os modelos propostos para a fc e para o Ec, utilizando dados provenientes de outros autores, observou-se que tais modelos descrevem muito bem o comportamento das propriedades, embora não tenham produzido valores semelhantes aos publicados originalmente. Simulou-se também, utilizando os modelos propostos, o uso dos agregados reciclados de RCD de algumas cidades brasileiras na fabricação de concretos, sendo que, de uma maneira geral, percebeu-se uma grande viabilidade no uso dos mesmos, uma vez que os concretos simulados ainda atingiram consideráveis fc e Ec, principalmente quando se utilizou o agregado miúdo. Classificaram-se também os concretos quanto à durabilidade baseando-se nos acréscimos do VPP para com o concreto de referência de relação a/c=0,46, sendo que a classificação encontrada sugere que os concretos com elevados teores de substituição não possuem um bom desempenho com relação à sua durabilidade, sendo a substituição de pequenos teores dos agregados miúdos mais recomendada. De uma maneira geral, pode-se concluir que é possível utilizar agregados reciclados, considerando-se as variabilidades dos mesmos, na produção de concretos com desempenho mecânico e durabilidade satisfatórios, dentro das condições estudadas. / An efficient solid waste management is a challenge to the technician-academic and administrative sectors of great cities. Construction and demolition (C&D) wastes are an important portion of solid wastes, due to their great volume and to the damages that they can bring to the environment. Recycle C&D wastes has been adopted as a management solution and the production of recycled aggregates has been a practice quite used, in function of the great volume of aggregates that have been used by the construction industry. However, the great variability presented in the composition of those aggregates is one barrier to diffuse the use of them as an alternative material to make concrete. Intending to contribute in this knowledge area, an experimental program based on a fractional factorial project was done. It consisted in produce concretes with the three main components of C&D waste (concrete, mortar and red ceramic) as recycled aggregates, varying the percentage of substitution of natural aggregates by recycled aggregates and the water/cement ratio. Strength (fc), modulus of elasticity (Ec), shrinkage (épsilon\') and volume of permeable voids (VPP) of concretes were measured and the results were modeled using statistical tools. The results indicated that except the fc for concrete made with recycled red ceramic fine aggregate, the recycled aggregates lessens the concrete\'s behavior for all studied properties. It was also observed that the natural fine aggregate\'s substitution by recycled fine aggregates influences less in the concrete\'s behavior than the coarse aggregate\'s substitution, for all studied properties. To validate the proposed models, using other authors\' data, it was observed that such models describe the properties behavior very well, although such models don\'t produce properties values similar to the values published by the authors. It was also simulated, through the proposed models, the use of the recycled aggregates of C&D waste from some brazilian cities in concrete production and, in a general way, it was noticed a great viability in the use of the same ones, once the simulated concretes still reached considerable fc and Ec, mainly when the recycled fine aggregates was used. The recycled concrete\'s durability was also determined using the VPP increments in relation to a 0.46 water/cement ratio reference concrete. This classification suggests that the concretes with high tenors of substitution don\'t have a good behavior, being small tenors of substitution of fine aggregates more recommended. In general, it can be concluded that it is possible to use recycled aggregates, considering their variability, to produce concretes with satisfactory mechanical behavior and durability, considering the studied conditions.

Este trabalho tem como objetivo propor uma metodologia de análise da variabilidade de agregados graúdos de RCD reciclados, que possa ser utilizada em Centrais para o controle de qualidade dos mesmos, objetivando à identificação da influência destas características no desempenho de componentes produzidos a partir dos RCD. Nos três primeiros capítulos, realiza-se uma revisão bibliográfica do assunto, identificando os pontos relevantes do tema, abordando desde Centrais de moagem até desenvolvimento sustentável. No quarto capítulo, discute-se a metodologia de análise proposta, analisando a experimentação realizada em Santo André e no laboratório de materiais de construção da Escola Politécnica da USP. No quinto capítulo, desenvolve-se a análise de resultados e discussões. Nesta etapa, é exposto o estudo da composição de agregados graúdos de RCD reciclados por análise de imagem. Apresentam-se resultados da variabilidade obtidos para os agregados graúdos reciclados de Santo André quanto à composição de fases por separação manual e outras propriedades como materiais pulverulentos, composição granulométrica, índice de forma, absorção e massa específica. Como conclusões, o estudo aponta para a presença da significativa variabilidade em agregados reciclados em todas as propriedades analisadas e a necessidade de realização das mesmas caracterizações para a fração miúda. O uso das propriedades, abosorção de água e massa específica para adeterminação dos teores de concreto e argamassa apresentou bons resultados, aconselhando-se o emprego para a determinação das composições das fases concreto e argamassa em amostras de Centrais de Reciclagem. Os ensaios de caracterização física dos agregados graúdos naturais devem ser empregados para caracterizar esses agregados. A homogeneização da composição deve ser realizada em período superior a dois dias para esta Central. Os agregados, quando empregados em situações mais nobres, devem possuir equipamentos de controle de qualidade, como tanques de flutuação e separação magnética. Constatou-se que a porcentagem retida no fundo pelo ensaio de granulometria e os teores de argamassa têm correlação linear positiva. A análise de imagem pode ser aplicada para o estudo da composição dos agregados graúdos de RCD recilados, pois seus princípios foram comprovados em experimentos de laboratório, quando os grãos são distribuídos de forma aleatória nos plano. / The main point of this research proposes one methodology which analyses the variability of coarse CDW (Construction and Demolition Waste) recycled aggregates, applied on the quality control of these aggregates. With these analysis, it can be identified the influence of this variability in components performances. In the first three chapters, it is done one review of the literature, discussing about recycling plants, sustainable development and other topics. In the fourth chapter, it is discussed the methodology, analysing the experimentation. In fifth chapter, it is presented the results and discussions. The results presents the evaluation of the composition of the coarse CDW recycled aggregates by digital image processing. There are results of the variability of coarse CDW recycled aggregates by properties like composition using manual technique, particle size distribution, particle shape analysis, absorption, specific density and fine particles (< 0,075 mm). To sum up, the study indicates the existence of variability in whole properties analysed and the necessity of doing characterisation on fine aggregates. One developed technique improves the evaluation of composition by manual technique, using absorption and determines the percentage on the composition of concrete and mortar phases. The other characterisations of the study developed for natural aggregates can be applied to these recycled aggregates. The variability control must be done after two days for this recycling plant. In best applications, reycling plants need equipment of quality control like float tank and air classifier. It can be inferred that the percentage of fine aggregates (< 4,8mm) in grading test have linear correlation with percentage of mortar phase in composition. The study of composition using digital image processing obtained good results.

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One of the alternatives that can minimize the socio-environmental problem is the reuse of C&D aggregates in urban roads with low traffic volume. In addition to presenting one possible solution to an environmental issue, the provided alternative can minimize significant problems in the construction chain, once deforestation and depletion of natural sources often occur in the construction of roads. The alternative use of C&D as constituents of the structure of roads is the theme of this dissertation. Through laboratory tests, the physical and mechanical properties of three doses containing recycled aggregates were determined, to use as reinforcement of natural terrain, sub-base and base. The laboratory tests involves the compaction of the samples with Proctor’s modified energy and consequent evaluation; Limits of Atterberg; Specific weight of grain; Water absorption of the large stage of the aggregates; check the pH as a measure of occurrence of pozolanic reactions (self-cementation) and tests of expansion and California Bearing Ratio (CBR). With laboratory analysis, was evaluated a case study - two experimental tracks built in Goiania, Goiás. The first one has total length of 56 meters built with recycled aggregates in its base and sub-base layers, and the thickness of these layers is fifteen centimeters each. This track was executed at the buyers entrance of CEASA-GO. The second experimental track is a street built on Recanto of Minas Gerais and has total length of 140 meters long, whose base has thirty centimeters of thickness and was executed with recycled aggregate of RCD in its layers. The field tests covered the resistance to penetration with Dynamic Cone Penetrometer (DCP), measurement of total and partial deflections with Benkelman Beam and proceed the investigation with Plate Load tests. The results of laboratory experiments indicated that the samples could achieve Brazilian standards for its uses in bases and sub-bases of flexible pavements. The results of field tests indicated that the tracks still have good structural behavior, after a period of approximately four years old, which supports the technical viability of the application of recycled aggregates from construction and demolition in flexible pavements. / A crescente geração e posterior acomodação dos rejeitos sólidos oriundos da indústria da construção - resíduos de construção e demolição (RCD) - torna-se, junto com outros problemas urbanos, um dos grandes entraves enfrentados pela sociedade brasileira. Os detritos gerados pelas obras de construção, reformas e demolições apresentam, geralmente, elevado volume e grande peso específico – relação existente entre massa e volume – tornando laborioso seu transporte e sua disposição final. Observa-se, também, que estes resíduos provocam um rápido enchimento dos aterros de inertes, quando existentes, e, quando depositados de forma irregular ou incorreta possuem potencial para provocar problemas sócio-ambientais, tais como a criação de ambientes propícios à proliferação de vetores de mazelas urbanas. Esse último caso ocorre com freqüência nas periferias dos grandes centros urbanos. Uma das alternativas que podem minimizar o problema sócio-ambiental recorrente é a utilização, em vias urbanas, de agregados constituídos desses resíduos que se encontram sem a correta destinação final. Além de propiciar a solução de um problema ambiental – destinação final dos resíduos de construção, reforma e demolição – pode minimizar um outro problema existente na cadeia da construção civil – desmatamentos e aberturas de jazidas de materiais naturais para construção de estradas e vias de trânsito. Essa alternativa de uso dos RCD como constituintes estruturais de pavimentos flexíveis é o tema desta dissertação. Através de análises laboratoriais, as propriedades físicas e mecânicas de três dosagens contendo agregados reciclados foram determinadas, visando o seu emprego em camadas de reforço de subleito, sub-base e base. Os ensaios laboratoriais compreenderam o estudo da compactação das dosagens com energia modificada e a conseqüente avaliação granulométrica, determinação dos limites de Atterberg, determinação do peso específico dos grãos, absorção de água da fase graúda dos agregados, verificação do pH como medida de ocorrência de reações pozolânicas de auto-cimentação e emprego de ensaios de expansão e cálculo do Índice de Suporte Califórnia (ISC). Juntamente com as análises laboratoriais, foi avaliado em conjunto um estudo de caso – duas pistas experimentais executadas em Goiânia, Goiás. A primeira pista experimental possui extensão total de 56 metros executados com agregados reciclados em sua base e sub-base, sendo a espessura destas de quinze centímetros cada. Esta pista foi executada na entrada de compradores da CEASA-GO. A segunda pista experimental trata-se de uma rua executada no Setor Recanto das Minas Gerais e possui 140 metros de extensão, cuja base, de espessura de trinta centímetros, foi executada com agregados reciclados de RCD.Os ensaios de campo compreenderam a resistência à penetração pelo Penetrômetro Dinâmico de Cone (DCP), levantamento das deflexões totais e parciais com Viga Benkelman e averiguação de medidas de deslocamento com a realização de provas de carga sobre placa. Os resultados dos experimentos de laboratório mostraram que os agregados atendem às normas brasileiras para uso em bases e sub-base de pavimentos flexíveis. Os resultados dos ensaios de campo demonstram que os trechos analisados ainda apresentam bom comportamento estrutural, após um período de aproximadamente quatro anos de solicitação de tráfego, que corrobora a viabilidade técnica do uso de agregados de RCD.

Este trabalho tem como objetivo propor uma metodologia de análise da variabilidade de agregados graúdos de RCD reciclados, que possa ser utilizada em Centrais para o controle de qualidade dos mesmos, objetivando à identificação da influência destas características no desempenho de componentes produzidos a partir dos RCD. Nos três primeiros capítulos, realiza-se uma revisão bibliográfica do assunto, identificando os pontos relevantes do tema, abordando desde Centrais de moagem até desenvolvimento sustentável. No quarto capítulo, discute-se a metodologia de análise proposta, analisando a experimentação realizada em Santo André e no laboratório de materiais de construção da Escola Politécnica da USP. No quinto capítulo, desenvolve-se a análise de resultados e discussões. Nesta etapa, é exposto o estudo da composição de agregados graúdos de RCD reciclados por análise de imagem. Apresentam-se resultados da variabilidade obtidos para os agregados graúdos reciclados de Santo André quanto à composição de fases por separação manual e outras propriedades como materiais pulverulentos, composição granulométrica, índice de forma, absorção e massa específica. Como conclusões, o estudo aponta para a presença da significativa variabilidade em agregados reciclados em todas as propriedades analisadas e a necessidade de realização das mesmas caracterizações para a fração miúda. O uso das propriedades, abosorção de água e massa específica para adeterminação dos teores de concreto e argamassa apresentou bons resultados, aconselhando-se o emprego para a determinação das composições das fases concreto e argamassa em amostras de Centrais de Reciclagem. Os ensaios de caracterização física dos agregados graúdos naturais devem ser empregados para caracterizar esses agregados. A homogeneização da composição deve ser realizada em período superior a dois dias para esta Central. Os agregados, quando empregados em situações mais nobres, devem possuir equipamentos de controle de qualidade, como tanques de flutuação e separação magnética. Constatou-se que a porcentagem retida no fundo pelo ensaio de granulometria e os teores de argamassa têm correlação linear positiva. A análise de imagem pode ser aplicada para o estudo da composição dos agregados graúdos de RCD recilados, pois seus princípios foram comprovados em experimentos de laboratório, quando os grãos são distribuídos de forma aleatória nos plano. / The main point of this research proposes one methodology which analyses the variability of coarse CDW (Construction and Demolition Waste) recycled aggregates, applied on the quality control of these aggregates. With these analysis, it can be identified the influence of this variability in components performances. In the first three chapters, it is done one review of the literature, discussing about recycling plants, sustainable development and other topics. In the fourth chapter, it is discussed the methodology, analysing the experimentation. In fifth chapter, it is presented the results and discussions. The results presents the evaluation of the composition of the coarse CDW recycled aggregates by digital image processing. There are results of the variability of coarse CDW recycled aggregates by properties like composition using manual technique, particle size distribution, particle shape analysis, absorption, specific density and fine particles (< 0,075 mm). To sum up, the study indicates the existence of variability in whole properties analysed and the necessity of doing characterisation on fine aggregates. One developed technique improves the evaluation of composition by manual technique, using absorption and determines the percentage on the composition of concrete and mortar phases. The other characterisations of the study developed for natural aggregates can be applied to these recycled aggregates. The variability control must be done after two days for this recycling plant. In best applications, reycling plants need equipment of quality control like float tank and air classifier. It can be inferred that the percentage of fine aggregates (< 4,8mm) in grading test have linear correlation with percentage of mortar phase in composition. The study of composition using digital image processing obtained good results.

La presente investigación tiene como objetivo evaluar la influencia de la incorporación de agregado grueso reciclado (AGR) y cenizas de aserrín (CDA) en la elaboración de adoquines de concreto para tránsito ligero, para ello primero se realizó la caracterización de los agregados naturales y reciclado y se clasificó las cenizas de aserrín; posteriormente como primera etapa de demostración se determinó el porcentaje óptimo de cenizas, para ello se realizó el diseño de mezcla para la muestra patrón y con adiciones de 5%, 10% y 15% de CDA, de donde mediante los ensayos físico mecánicos se obtuvo que el porcentaje óptimo es el 5%, dado que mejoran las propiedades de los adoquines, luego se realizó la segunda etapa donde se elaboraron especímenes con el porcentaje óptimo de ceniza determinado y el 100% de agregado grueso reciclado, a los cuales como en la primera etapa se le realizó los mismos ensayos donde se determinó que la incorporación del 100% de AGR hace que disminuya la resistencia a la compresión y las otras propiedades se mantienen dentro de los parámetros permitidos. / The objective of this research is to evaluate the influence of the incorporation of recycled coarse aggregate (AGR) and sawdust ash (CDA) in the elaboration of concrete paving stones for light traffic, for which the characterization of natural and recycled aggregates was first carried out. and sawdust ash was classified; Subsequently, as the first demonstration stage, the optimum percentage of ashes will be reduced, for which the mixture design was carried out for the standard sample and with additions of 5%, 10% and 15% of CDA, from which, through the physical-mechanical tests, it was obtained. that the optimal percentage is 5%, since the properties of the paving stones improve, then the second stage was carried out where specimens were made with the optimal percentage of determined ash and 100% recycled coarse aggregate, to which, as in the In the first stage, the same tests were carried out where it was established that the incorporation of 100% of AGR causes the compressive strength to decrease and the other properties to remain within the permitted parameters.

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.

Esta pesquisa trata da estabilização de misturas de agregados reciclados por meio da ativação de seus finos, cujas composições possibilitam a ocorrência de reações químicas de cimentação. Para o desenvolvimento da pesquisa foram utilizados dois tipos de agregados reciclados: um proveniente de resíduo de demolição de natureza cimentícia e outro da indústria de cerâmica vermelha. O uso dos materiais foi feito por meio de dosagens para obtenção de misturas cujas combinações de materiais pudessem, quimicamente, potencializar a ocorrência de hidratação do cimento anidro existente nos finos do agregado reciclado cimentício e de reação pozolânica pela pozolanicidade da cerâmica vermelha. Com isso foram obtidas cinco misturas, compostas pelos agregados reciclados em estudo misturados entre si e com a adição de aglomerantes hidráulicos, sobre as quais foram realizados ensaios em laboratório para verificação da ocorrência das reações químicas esperadas com consequente estabilização das misturas, de modo a influenciar nos respectivos comportamentos mecânicos. Também foi realizada a avaliação de características do empacotamento dos grãos como forma de verificar se o arranjo físico, neste caso, exerce influência significativa na melhora do comportamento mecânico das misturas estudadas. Os resultados obtidos indicaram que, de fato, ocorreram as reações químicas esperadas, comprovadas pelos resultados dos ensaios de termogravimetria e difração de raios x, realizados em três diferentes idades de cura. Verificou-se, também, a melhora no comportamento mecânico das misturas por meio do aumento da resistência à compressão simples e do módulo de resiliência com a evolução da cura, além de baixa deformabilidade aos 91 dias de cura. Com isso foi comprovada a estabilização das misturas em estudo, com a consequente melhora de seus desempenhos, sendo devida, principalmente, à ocorrência das reações químicas de hidratação do cimento anidro e pozolânica. A pesquisa demonstrou a possibilidade de se estabilizar misturas de agregados reciclados cimentícios e de cerâmica vermelha por meio da ocorrência de reações químicas de cimentação promovidas pela combinação destes materiais. / This research deals with the stabilization of mixtures constituted by recycled aggregates through the activation of its fines portions, whose components enable the occurrence of chemical cementation reactions. In order to develop this research, two types of recycled aggregates were used: one from demolition waste with cementitious origin, and the other one from the red ceramic industry. The use of these materials was done through mix designs to obtain mixtures whose combinations of materials could chemically increase the occurrence of hydration of the anhydrous existing in fine portion of the recycled cementitious aggregates, and pozzolanic reactions due to the pozzolanicity of red ceramics. Thus, five mixtures were obtained, and they were composed by the studied recycled aggregates, mixed together and with the addition of hydraulic binders, on which laboratory tests were performed in order to verify the occurrence of the expected chemical reactions with consequent stabilization of the mixtures, in order to influence their mechanical behavior. Furthermore, it was performed the evaluation of packing characteristics of the particles to verify if the physical arrangement, in this case, has any significant influence on improving the mechanical behavior of the mixtures studied. The results obtained indicated that in fact the expected chemical reactions occurred, which was verified by the results from thermogravimetry and X-ray diffraction tests performed at three different times of curing. The improvement of the mixtures mechanical behavior by increasing of their compressive strength and their resilient modulus was also verified as the mixtures were cured, in addition to low deformability at 91 days of curing. Thus, the stabilization of the mixtures studied was confirmed, which was mainly due to the occurrence of chemical hydration reactions of the anhydrous cement and pozzolanic reactions. The study demonstrated the possibility of stabilizing mixtures of recycled aggregates cementitious waste and red ceramic by the occurrence of cementing chemical reactions promoted by combination of these materials.

A gestão dos resíduos de construção e demolição (RCD) representa um desafio ambiental tornando inequívoca a necessidade de propor alternativas para os processos desde a sua geração até sua destinação final. Para tal, a Política Nacional de Resíduos Sólidos prioriza, por exemplo, a reciclagem dos RCD, todavia esta prática ainda está se consolidando no Brasil. O objetivo desta tese consistiu na avaliação química e ambiental da utilização dos agregados reciclados de RCD como substrato para cultivo de gramíneas como alternativa à reciclagem destes resíduos. Para tal, realizou-se inicialmente a investigação físico-química dos agregados reciclados amostrados em Piracicaba/SP e Americana/SP. As análises de difração de raios-X indicaram maiores proporções de quartzo e também a presença de calcita representando cerca de 5,0 % das amostras. Quanto a análise dos teores de elementos nutrientes e potencialmente tóxicos, os resultados para Ca, Co, Fe, K, Mg, Mn, Ni, P e S apresentaram distribuição normal, indicando que estes elementos estão presentes em concentrações estimáveis, já para Al, Ba, B, Cd, Na, Pb e Cl- apresentaram distribuição log-normal e As, Cr e Mo não tiveram distribuição atribuída, indicando que esses são particularmente dependentes das fontes de RCD assim como o pH e a condutividade elétrica, embora não fossem determinadas concentrações acima dos limites normativos. Fisicamente, os agregados reciclados de RCD apresentam baixa capacidade de retenção de água e de íons que podem ser elevadas pela adição de matéria orgânica, que apresenta baixa concentração nos RCD conforme análise de fertilidade que também indicou concentrações altas de nutrientes como Ca, Mg, S, Cu, Fe e Zn. Mesmo não apresentando concentrações tóxicas, os agregados reciclados foram submetidos a uma série de testes ecotoxicológicos, sendo realizados ensaios de lixiviação que apontaram como baixa a mobilidade de metais tanto na ausência quanto na presença de matéria orgânica, que também diminuiu a lixiviação de sulfatos e amônio. A necessidade de matéria orgânica foi confirmada nos testes de germinação de sementes, onde a quantidade de 5,0 % (m/m) adicionada aos agregados reciclados de RCD tiveram resultados semelhantes em porcentagem, área e matéria seca em relação a um solo controle. Ainda quanto os testes ecotoxicológicos, extratos solubilizados de RCD não tiveram efeito quando submetidos a bioensaios in vitro utilizando bactérias luminescentes Vibrio fischeri e leveduras Saccharomyces cerevisiae. Por fim, experimento em casa de vegetação para o cultivo da grama-esmeralda (Zoysia japônica) indicou equivalência (p > 0,05) no desenvolvimento das gramíneas em relação a um solo controle, porém o desenvolvimento apresentou decréscimo após o 2º corte (180 dias de experimento), sendo necessário adicionar fontes de N e K. A análise química dos agregados reciclados após o cultivo indicou que os nutrientes foram normalmente absorvidos pelas plantas. Por todos esses aspectos, é-se levado a inferir que os agregados reciclados de RCD são viáveis química e ambientalmente para aplicação como substratos / The management of construction and demolition waste (CDW) represents an environmental challenge making it unequivocal the need to propose alternatives for the processes from their generation to their final destination. To this end, the Brazilian Solid Waste Policy prioritizes, for example, the recycling of CDWs, but this practice is still consolidating in Brazil. The objective of this thesis consisted in the chemical and environmental evaluation of the use of recycled RCD aggregates as a substrate for grass cultivation as an alternative to the recycling of these residues. For this, the physicochemical investigation of the recycled aggregates sampled in Piracicaba/SP and Americana/SP was initially carried out by X-ray diffraction analysis which indicated higher quartz ratios and also the presence of calcite representing about 5.0 % of the samples. The results for Ca, Co, Fe, K, Mg, Mn, Ni, P and S presented a normal distribution, indicating that these elements are present in estimable concentrations, however Al, Ba, B, Cd, Na, Pb and Cl- showed log-normal distribution and As, Cr and Mo had no assigned distribution, indicating that these are particularly dependent on CDW sources as well as pH and electrical conductivity, although they were not certain concentrations above the regulatory limits. Physically, recycled CDW aggregates have low water and ion retention capacity, which can be increased by the addition of organic matter, that presents a low concentration in CDWs according to fertility analysis, which also indicated high concentrations of nutrients such as Ca, Mg, S, Cu, Fe and Zn. Even though no toxic concentrations were present, the recycled aggregates were submitted to a series of ecotoxicological tests. Leaching tests were carried out which indicated that the metal mobility was low both in the absence and presence of organic matter, which also decreased the sulfate and ammonium leaching. The need for organic matter was confirmed in seed germination tests, where the amount of 5.0% (m/m) added to the recycled CDW aggregates had similar results in percentage, area and dry matter in relation to a control soil. As for the ecotoxicological tests, solubilized CDW extracts had no effect when subjected to in vitro bioassays using luminescent bacteria Vibrio fischeri and Saccharomyces cerevisiae. Finally, greenhouse experiment for the cultivation of emerald grass (Zoysia japonica) indicated equivalence (p > 0.05) in the development of grasses when compared to a control soil, but the development showed a decrease after the 2nd cut (180 days of experiment) and it was necessary to add N and K sources. The chemical analysis of the recycled aggregates after cultivation indicated that the nutrients were normally absorbed by the plants. Due to all these respects, is led to infer that recycled CDW aggregates are chemically and environmentally feasible for application as substrates

Os resíduos de construção e demolição (RCD) representam cerca da metade dos resíduos sólidos urbanos. No Brasil, sua geração anual corresponde a aproximadamente 68 milhões de toneladas. Uma forma de se mitigar os impactos ambientais oriundos da disposição desses resíduos sobre o meio ambiente é o seu beneficiamento na forma de agregados reciclados. Os agregados reciclados podem ser classificados em dois grupos, agregados reciclados mistos e agregados reciclados de concreto (ARC). Entre as diversas formas de aplicação dos agregados reciclados, destaca-se a construção rodoviária por utilizar quantidade expressiva tanto de materiais graúdos, quanto de miúdos. No Brasil, ainda existem poucos relatos científicos sobre o desempenho de agregados reciclados de concreto em camadas de pavimentos. Assim, o objetivo desta pesquisa é estudar as propriedades físicas e o comportamento mecânico, através da análise de resultados de ensaios laboratoriais, do agregado reciclado de concreto proveniente da Usina de Reciclagem de Resíduos da Construção Civil de São Carlos-SP, visando seu emprego em camadas de base e sub-base de pavimentos. Foram realizados ensaios de caracterização física, lixiviação, solubilização, compactação, Índice de Suporte Califórnia (CBR), compressão simples, compressão diametral e triaxial cíclico. A título de comparação, foram pesquisados, também, um agregado natural, um solo de comportamento laterítico e uma mistura deste solo com o agregado reciclado de concreto. Observou-se que o ARC apresentou um comportamento mecânico muito próximo ao do agregado natural, material convencionalmente utilizado em camadas de pavimento na região. Destaca-se ainda que o agregado reciclado de concreto apresentou um ganho considerável de resistência e rigidez com o decorrer do tempo de cura. No tocante à energia de compactação, este parâmetro teve influência significativa sobre o comportamento do ARC para os tempos iniciais de cura, sendo que para os maiores períodos de cura, essa influência diminuiu. Finalmente, com base na avaliação dos resultados obtidos nesta pesquisa, concluiu-se que o agregado reciclado de concreto pode ser empregado na construção de camadas de sub-base e base de pavimentos. / The construction and demolition wastes (C&D) represent about half of municipal solid wastes. There are estimative that, In Brazil, are produced approximately 68 million tons annually. One way to reduce the environmental impacts caused by theirs disposal is processing to obtain recycled aggregates. The recycled aggregate can be classified into two groups according their composition: mixed recycled aggregates and recycled concrete aggregates (RCA). Among different forms of application, roadway construction deserves prominence because of its singular characteristic to use considerable amounts or materials. In Brazil, there are few researches about behavior of recycled concrete aggregate in pavement layers. Thus, the objective of this research is to study the physical and mechanical behavior of recycled concrete aggregate (RCA) from São Carlos - SP, in order to investigate its utilization in base and subbase pavements layers. The laboratorial tests included in this research were physical characterization, leaching, dissolution, moisture-density relationships, California Bearing Ration (CBR), unconfined compressive strength, diametral compression and cyclic loading triaxial tests. Even, tests were conducted to compare the behavior of a natural aggregate, a lateritic soil and a mixture of this soil with the recycled concrete aggregate. It was observed that the RCA had similar mechanical behavior when compared to natural aggregate, material usually used in pavements layers of highways around São Carlos. Besides, the recycled concrete aggregate showed a considerable gain in strength and stiffness over time. About the energy compaction, this parameter had significant influence on RCA behavior for initial curing and decreased for the more periods of curing. Finally, based on evaluation of research results it was concluded that the RCA can be used in construction of base and subbase of pavements layers.

A gestão dos resíduos de construção e demolição (RCD) representa um desafio ambiental tornando inequívoca a necessidade de propor alternativas para os processos desde a sua geração até sua destinação final. Para tal, a Política Nacional de Resíduos Sólidos prioriza, por exemplo, a reciclagem dos RCD, todavia esta prática ainda está se consolidando no Brasil. O objetivo desta tese consistiu na avaliação química e ambiental da utilização dos agregados reciclados de RCD como substrato para cultivo de gramíneas como alternativa à reciclagem destes resíduos. Para tal, realizou-se inicialmente a investigação físico-química dos agregados reciclados amostrados em Piracicaba/SP e Americana/SP. As análises de difração de raios-X indicaram maiores proporções de quartzo e também a presença de calcita representando cerca de 5,0 % das amostras. Quanto a análise dos teores de elementos nutrientes e potencialmente tóxicos, os resultados para Ca, Co, Fe, K, Mg, Mn, Ni, P e S apresentaram distribuição normal, indicando que estes elementos estão presentes em concentrações estimáveis, já para Al, Ba, B, Cd, Na, Pb e Cl- apresentaram distribuição log-normal e As, Cr e Mo não tiveram distribuição atribuída, indicando que esses são particularmente dependentes das fontes de RCD assim como o pH e a condutividade elétrica, embora não fossem determinadas concentrações acima dos limites normativos. Fisicamente, os agregados reciclados de RCD apresentam baixa capacidade de retenção de água e de íons que podem ser elevadas pela adição de matéria orgânica, que apresenta baixa concentração nos RCD conforme análise de fertilidade que também indicou concentrações altas de nutrientes como Ca, Mg, S, Cu, Fe e Zn. Mesmo não apresentando concentrações tóxicas, os agregados reciclados foram submetidos a uma série de testes ecotoxicológicos, sendo realizados ensaios de lixiviação que apontaram como baixa a mobilidade de metais tanto na ausência quanto na presença de matéria orgânica, que também diminuiu a lixiviação de sulfatos e amônio. A necessidade de matéria orgânica foi confirmada nos testes de germinação de sementes, onde a quantidade de 5,0 % (m/m) adicionada aos agregados reciclados de RCD tiveram resultados semelhantes em porcentagem, área e matéria seca em relação a um solo controle. Ainda quanto os testes ecotoxicológicos, extratos solubilizados de RCD não tiveram efeito quando submetidos a bioensaios in vitro utilizando bactérias luminescentes Vibrio fischeri e leveduras Saccharomyces cerevisiae. Por fim, experimento em casa de vegetação para o cultivo da grama-esmeralda (Zoysia japônica) indicou equivalência (p > 0,05) no desenvolvimento das gramíneas em relação a um solo controle, porém o desenvolvimento apresentou decréscimo após o 2º corte (180 dias de experimento), sendo necessário adicionar fontes de N e K. A análise química dos agregados reciclados após o cultivo indicou que os nutrientes foram normalmente absorvidos pelas plantas. Por todos esses aspectos, é-se levado a inferir que os agregados reciclados de RCD são viáveis química e ambientalmente para aplicação como substratos / The management of construction and demolition waste (CDW) represents an environmental challenge making it unequivocal the need to propose alternatives for the processes from their generation to their final destination. To this end, the Brazilian Solid Waste Policy prioritizes, for example, the recycling of CDWs, but this practice is still consolidating in Brazil. The objective of this thesis consisted in the chemical and environmental evaluation of the use of recycled RCD aggregates as a substrate for grass cultivation as an alternative to the recycling of these residues. For this, the physicochemical investigation of the recycled aggregates sampled in Piracicaba/SP and Americana/SP was initially carried out by X-ray diffraction analysis which indicated higher quartz ratios and also the presence of calcite representing about 5.0 % of the samples. The results for Ca, Co, Fe, K, Mg, Mn, Ni, P and S presented a normal distribution, indicating that these elements are present in estimable concentrations, however Al, Ba, B, Cd, Na, Pb and Cl- showed log-normal distribution and As, Cr and Mo had no assigned distribution, indicating that these are particularly dependent on CDW sources as well as pH and electrical conductivity, although they were not certain concentrations above the regulatory limits. Physically, recycled CDW aggregates have low water and ion retention capacity, which can be increased by the addition of organic matter, that presents a low concentration in CDWs according to fertility analysis, which also indicated high concentrations of nutrients such as Ca, Mg, S, Cu, Fe and Zn. Even though no toxic concentrations were present, the recycled aggregates were submitted to a series of ecotoxicological tests. Leaching tests were carried out which indicated that the metal mobility was low both in the absence and presence of organic matter, which also decreased the sulfate and ammonium leaching. The need for organic matter was confirmed in seed germination tests, where the amount of 5.0% (m/m) added to the recycled CDW aggregates had similar results in percentage, area and dry matter in relation to a control soil. As for the ecotoxicological tests, solubilized CDW extracts had no effect when subjected to in vitro bioassays using luminescent bacteria Vibrio fischeri and Saccharomyces cerevisiae. Finally, greenhouse experiment for the cultivation of emerald grass (Zoysia japonica) indicated equivalence (p > 0.05) in the development of grasses when compared to a control soil, but the development showed a decrease after the 2nd cut (180 days of experiment) and it was necessary to add N and K sources. The chemical analysis of the recycled aggregates after cultivation indicated that the nutrients were normally absorbed by the plants. Due to all these respects, is led to infer that recycled CDW aggregates are chemically and environmentally feasible for application as substrates