A indústria da construção civil é considerada como uma das grandes causadoras de impactos negativos ao meio ambiente, desde a extração de matéria prima, até o fim de vida de seus empreendimentos. Dentre os principais impactos ambientais ocasionados pelo setor, destacase a geração de resíduos de construção civil (RCC), a qual é intensificada em função do desenvolvimento de grandes centros urbanos e a consequente necessidade de implantação de empreendimentos de infraestrutura. Nesse contexto, uma das estratégias mais eficientes para redução de RCC está associada à realização de escolhas adequadas na fase de projeto, com enfoque de prevenção na fonte geradora. No entanto, é complexa a inclusão de fatores de sustentabilidade, tais como os de minimização de RCC, em projetos da construção civil. Logo, torna-se relevante a adoção de métodos e ferramentas de suporte ao processo decisório. Contudo, os métodos existentes são direcionados, em sua maioria, a projetos de edificações, havendo uma importante lacuna associada a projetos de infraestrutura urbana. Assim sendo, esta pesquisa objetiva a proposição de mecanismos de apoio à tomada de decisão, para a minimização de RCC, em projetos de infraestrutura urbana, com dois diferentes enfoques: controle e avaliação; e estrutura de orientação. Para a composição dos mecanismos de controle e avaliação, foram identificadas boas práticas para redução da geração de RCC na fase de projeto, a partir de pesquisa bibliográfica, análise documental de projetos, e pesquisa quali-quantitativa junto a especialistas. Essas boas práticas deram origem a demandas ambientais a serem atendidas pelos projetos de infraestrutura urbana, motivando a elaboração de um método estruturado para gerenciamento de requisitos ambientais e de trade-offs, como apoio à tomada de decisão projetual. O método teve como base a ferramenta Quality Function Deployment (QFD), no qual foi desdobrada a Matriz da Qualidade, a partir da opinião de especialistas atuantes em diferentes etapas do desenvolvimento de projetos de infraestrutura urbana. Como principais contribuições da pesquisa, focada na minimização de RCC, podem ser consideradas: (i) a obtenção de um checklist, como instrumento de controle e avaliação da qualidade dos projetos a serem desenvolvidos; (ii) a identificação de requisitos e de indicadores ambientais prioritários associados a esses projetos; e (iii) a elaboração de uma sistemática para gerenciamento de trade-offs existentes em projetos de infraestrutura urbana menos impactantes ambientalmente. / The construction industry is considered as one of the great causes of negative impacts to the environment, from the extraction of raw material, until the end-of-life of its projects. Among the main environmental impacts caused by the sector, can be highlighted the generation of construction waste (CW), which is intensified due to the development of large urban centers and the consequent need to implement infrastructure projects. In that context, one of the most efficient strategies to reduce CW is associated with making adequate choices in the design phase, with a focus on prevention at the source. However, it is complex to include sustainability factors, such as CW minimization, in construction designs. Therefore, it is relevant to adopt methods and tools to support the decision-making process. However, the existing methods are mostly directed to building designs, with an important gap associated with urban infrastructure designs. Thus, this research aims at proposing mechanisms to support decision making for the CW minimization in urban infrastructure projects, with two different approaches: control and evaluation; and guidance structure. For the composition of the control and the evaluation mechanisms, best practices were identified to reduce the CW generation in the design phase, based on literature review, documentary analysis of projects, and qualitative and quantitative surveys with specialists. Those best practices have given rise to environmental demands to be met by urban infrastructure projects, motivating the elaboration of a structured method for managing environmental requirements and trade-offs, as a support for the decision making design. The method was based on the Quality Function Deployment (QFD) tool, in which the quality matrix deployment, based on the opinion of specialists working in different stages of the development of urban designs. The main contributions of the research, focused on the CW minimization, can be considered: (i) obtaining a checklist, as an instrument to control and evaluate the quality of the designs to be developed; (ii) identification of requirements and of priority environmental indicators associated with those projects; and (iii) the development of a systematic for managing tradeoffs in urban infrastructure projects that are less environmentally impacting.

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.

A cadeia produtiva da construção civil exerce grande influência na macroeconomia de um país. Em contrapartida, este setor destaca-se pelo consumo indiscriminado de matérias-primas não renováveis, processos produtivos ineficientes, além de uma grande quantidade de resíduos gerados. A reciclagem de materiais de construção desempenha um papel importante para a sustentabilidade visto que se tem a conservação dos recursos naturais e a redução de áreas para aterro. O foco principal dessa pesquisa é o estudo de resíduos de construção e demolição, mais especificamente os agregados graúdos reciclados de concreto (AGRC). O objetivo principal desta tese foi analisar a influência dos principais parâmetros que regem a variabilidade de concretos produzidos com agregados graúdos reciclados de concreto (AGRC), visando a transferência tecnológica. O programa experimental foi dividido em seis etapas. Nas etapas iniciais, estudou-se o resíduo de concreto, analisando a sua origem, os métodos de ensaios, para por fim realizar a caracterização dos materiais. Nas etapas intermediárias, fez-se um estudo para entender o efeito da variação granulométrica durante o processo de produção do concreto com fins estruturais. E nas etapas finais foram feitos estudos quanto à condição de saturação do AGRC. Com os resultados pode-se concluir que com um eficiente controle dos parâmetros de variabilidade do AGRC é possível produzir concretos com fins estruturais, visando dessa forma a transferência tecnológica. / The construction industry supply chain has a great influence on country macro economy. In contrast, there is the indiscriminate consumption of non-renewable raw materials, production processes inefficient, plus a large amount of waste generated. The construction materials recycling plays an important role for the sustainability since it is the conservation of natural resources and reducing landfill areas. The main focus of this research is the study of construction and demolition waste, specifically recycled coarse aggregate concrete (AGRC). The main objective of this thesis is to analyze the influence of the main parameters governing the variability of concrete made with recycled coarse aggregate concrete (AGRC), aiming at technology transfer. The experimental program was divided into nine steps. In the early stages, concrete residue was studied, their origin and test methods were analyzed, and to end materials were characterized. In the intermediate stages, a study was made to understand the effect of varying particle size during the production process of structural concrete. And in the final stages studies were made in AGRC saturation condition. With the results it can be concluded that with an efficient control of AGRC variability parameter it is possible to produce concrete with structural objectives, aiming thereby to technology transfer.

A construção civil consome grande quantidade de recursos naturais, energia e gera 50% do total de resíduos produzidos no mundo. A reciclagem dos resíduos de construção e demolição é uma prática de grande importância para o ambiente, uma vez que ela constitui uma alternativa para reduzir o impacto ambiental causado pelo setor. Nos diversos estudos já desenvolvidos quanto à utilização dos resíduos de construção e demolição em concreto não se observa um consenso com relação ao desempenho destes concretos. Uma das causas dessa diversidade de resultados é a grande variabilidade na composição dos agregados reciclados. Controlando a variabilidade se tornará mais fácil garantir que os concretos produzidos com esses agregados tenham bom desempenho e durabilidade. Assim, este trabalho foi desenvolvido com o objetivo de determinar um parâmetro de controle da variabilidade dos agregados reciclados, comparando a classificação pela composição e pela separação densitária, para utilização em dosagens de concretos. Foram realizadas caracterizações dos agregados reciclados obtidos a partir do beneficiamento de resíduos de construção e demolição coletados em três locais diferentes. Para produção dos concretos foram consideradas três relações a/c (0,50; 0,60 e 0,70) e três níveis de substituição tanto do agregado miúdo reciclado, quanto do agregado graúdo reciclado (0%, 50%, 100%), sendo que as combinações executadas foram definidas através de um projeto estatístico. As propriedades avaliadas foram resistência à compressão, resistência à tração por compressão diametral, módulo de deformação e absorção de água por imersão. A partir dos resultados obtidos foram elaborados modelos matemáticos para cada uma das propriedades avaliadas, e foram estabelecidas as relações entre os resultados de cada coleta e as características dos agregados reciclados de cada uma delas. Concluiu-se que o comportamento do concreto com agregados reciclados não pode ser previsto através da composição ou da densidade dos agregados, uma vez que ambos os aspectos e também outras características dos agregados influenciam na qualidade dos concretos, dependendo da propriedade considerada. / Civil construction consumes a large quantity of natural resources, energy, and it generates 50% of total wastes produced in the world. The recycling of construction and demolition wastes it is an important practice for the environment, being a good way to reduce the environmental impact caused by the sector. In many researches already developed about the use of the construction and demoliton wastes in concrete, there is a diversity of results. One cause of this is the great variability in the composition of recycled aggregates. The control of aggregates variability will become easier to control the properties of concretes with recycled aggregates. Thus, this work was developed with the purpose to find a control parameter of the variability of these aggregates, comparing the analysis by composition and heavy media separation, to use in concretes mix design. Characterizations of recycled aggregates obtained from construction and demolition wastes collected at three differente places were accomplished. Three water/cement ratio – 0,50; 0,60; and 0,70 – and three substitution proportion from fine and coarse recycled aggregate – 0%, 50%, 100% – were considered to produce concrete mixtures. The combinations executed were defined by a statistical project. The properties evaluated were compressive strength, split tensile strength, modulus of elasticity and water absorption. Mathematical models were obtained to estimate the properties evaluated. Relations between the results from each collection and the properties of the recycled aggregates were established. In conclusion, the concrete with recycled aggregates behavior can not be predict through composition or density of aggregates. Both aspects and other aggregates characteristcs have influenced on the quality of concretes, depending of the property evaluated.

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-07-27T13:47:11Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Mateus Porto Fleury - 2018.pdf: 9102583 bytes, checksum: 40d5daa4efc28f9073bc7aace7846d2a (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-07-27T13:55:25Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Mateus Porto Fleury - 2018.pdf: 9102583 bytes, checksum: 40d5daa4efc28f9073bc7aace7846d2a (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-27T13:55:25Z (GMT). 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Despite this favorable scenario, it is essential to assess the mechanical damages on the reinforcement elements caused by the filling materials, which decrease its strength and compromise its behavior and functionality. In this way, this study aims to quantify the mechanical damages during installation caused by RCDW on geogrids by its reproduction in an experimental site plant. The site plant with precast concrete beams has been constructed to simulate constructive process of a RSS. Three different geogrids were adopted as reinforcement elements: one with polyvinyl alcohol (PVA) yarns and two with polyester (PET) yarns. Seven samples of RCDW were collected for laboratory technical characterization to assess the variability of the parameters relevant to the geotechnical application. It was investigated two installation damages mechanisms: i) launch height of the filling material, and ii) compaction procedures – with a vibratory roller and percussion equipment. Furthermore, it was evaluated the effects of a protection layer – with the same material (RCDW) – on the mechanical damages. The damages were quantified, with the adoption of statistical analysis, by reduction factors related to the ultimate tensile strength, as well as the modifications on the strain and stiffness (for 2% and 5% strains). The technical characterization of the RCDW samples revealed characteristics similar to gravels or sands, non-plastic behavior, and a considerable variability. The tensile strength reduction caused by compaction procedures prove to be more severe than the reductions caused by the launching height process. The abrasion damage can be considerate the major visual damage verified by the visual analysis of damaged specimens. It was concluded that the geogrids reduction factors caused by RCDW (related to installation damages) could be adopted to make feasible the utilization of these materials in RSS, taking in account the technical and environmental characteristics desired for this type of application. / Os impactos causados pelos resíduos da indústria da construção civil estimulam a adoção de técnicas de beneficiamento que tornam os resíduos de construção e demolição reciclados (RCD-R) atrativos como material de preenchimento em obras geotécnicas. Desse modo, a utilização conjunta desse novo material de construção com geossintéticos em estruturas de solo reforçado (ESR) mostra-se interessante quanto aos aspectos ambientais e técnicos, uma vez que o conjunto pode apresentar comportamento equivalentes aos de estruturas executadas com materiais convencionais. Contudo, apesar desse cenário positivo, faz-se fundamental investigar os danos mecânicos que o material de aterro pode causar ao elemento de reforço, o que pode contribuir para a diminuição de sua resistência e comprometer o seu desempenho e a sua funcionalidade. Nesse contexto, este estudo propôs quantificar os danos mecânicos de instalação gerados por RCD-R em geogrelhas por meio de sua reprodução em um experimento de campo. Para tanto, uma instalação experimental de peças pré-moldadas de concreto foi construída para simular os processos construtivos de uma estrutura de soloreforçado. Os elementos de reforço adotados consistiram de três diferentes tipos de geogrelhas – uma com fibra de álcool polivinílico (PVAL) e duas de poliéster (PET). Um total de sete amostras de RCD-R foram coletadas a fim de efetuar a sua caracterização em laboratório e verificar a variabilidade dos parâmetros de interesse para aplicação em obras geotécnicas. Buscou-se investigar a influência de dois condicionantes de dano de instalação: i) a altura de lançamento de material e ii) os processos de compactação – com rolo vibratório e à percussão. Investigou-se, também, o efeito do uso de uma camada de proteção – constituída do próprio RCD-R – nos danos mecânicos das geogrelhas. Os danos foram quantificados, com o auxílio de análise estatística, por meio de fatores de redução relacionados à resistência à tração de pico, assim como a alteração da deformação na ruptura e rigidezes (para deformações de 2% e 5%). A caracterização geotécnica das amostras de RCD-R revelou características semelhantes às observadas para solos pedregulhosos/arenosos, comportamento não plástico e variabilidade considerável. As reduções de resistência à tração decorrentes dos processos de compactação foram superiores em relação aos procedimentos de lançamento de material. As análises visuais das amostras danificadas revelaram que o dano de abrasão foi o principal dano visual observado. Conclui-se que os RCD-R apresentaram fatores de redução de resistência em geogrelhas, devido aos danos de instalação, que podem ser adotados de modo a viabilizar o uso destes materiais em ESR atendendo às caraterísticas técnicas e ambientais desejadas para esse tipo de obra.

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.

A construção civil consome grande quantidade de recursos naturais, energia e gera 50% do total de resíduos produzidos no mundo. A reciclagem dos resíduos de construção e demolição é uma prática de grande importância para o ambiente, uma vez que ela constitui uma alternativa para reduzir o impacto ambiental causado pelo setor. Nos diversos estudos já desenvolvidos quanto à utilização dos resíduos de construção e demolição em concreto não se observa um consenso com relação ao desempenho destes concretos. Uma das causas dessa diversidade de resultados é a grande variabilidade na composição dos agregados reciclados. Controlando a variabilidade se tornará mais fácil garantir que os concretos produzidos com esses agregados tenham bom desempenho e durabilidade. Assim, este trabalho foi desenvolvido com o objetivo de determinar um parâmetro de controle da variabilidade dos agregados reciclados, comparando a classificação pela composição e pela separação densitária, para utilização em dosagens de concretos. Foram realizadas caracterizações dos agregados reciclados obtidos a partir do beneficiamento de resíduos de construção e demolição coletados em três locais diferentes. Para produção dos concretos foram consideradas três relações a/c (0,50; 0,60 e 0,70) e três níveis de substituição tanto do agregado miúdo reciclado, quanto do agregado graúdo reciclado (0%, 50%, 100%), sendo que as combinações executadas foram definidas através de um projeto estatístico. As propriedades avaliadas foram resistência à compressão, resistência à tração por compressão diametral, módulo de deformação e absorção de água por imersão. A partir dos resultados obtidos foram elaborados modelos matemáticos para cada uma das propriedades avaliadas, e foram estabelecidas as relações entre os resultados de cada coleta e as características dos agregados reciclados de cada uma delas. Concluiu-se que o comportamento do concreto com agregados reciclados não pode ser previsto através da composição ou da densidade dos agregados, uma vez que ambos os aspectos e também outras características dos agregados influenciam na qualidade dos concretos, dependendo da propriedade considerada. / Civil construction consumes a large quantity of natural resources, energy, and it generates 50% of total wastes produced in the world. The recycling of construction and demolition wastes it is an important practice for the environment, being a good way to reduce the environmental impact caused by the sector. In many researches already developed about the use of the construction and demoliton wastes in concrete, there is a diversity of results. One cause of this is the great variability in the composition of recycled aggregates. The control of aggregates variability will become easier to control the properties of concretes with recycled aggregates. Thus, this work was developed with the purpose to find a control parameter of the variability of these aggregates, comparing the analysis by composition and heavy media separation, to use in concretes mix design. Characterizations of recycled aggregates obtained from construction and demolition wastes collected at three differente places were accomplished. Three water/cement ratio – 0,50; 0,60; and 0,70 – and three substitution proportion from fine and coarse recycled aggregate – 0%, 50%, 100% – were considered to produce concrete mixtures. The combinations executed were defined by a statistical project. The properties evaluated were compressive strength, split tensile strength, modulus of elasticity and water absorption. Mathematical models were obtained to estimate the properties evaluated. Relations between the results from each collection and the properties of the recycled aggregates were established. In conclusion, the concrete with recycled aggregates behavior can not be predict through composition or density of aggregates. Both aspects and other aggregates characteristcs have influenced on the quality of concretes, depending of the property evaluated.

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.

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.