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Nascimento, Renato. Produção de areia reciclada lavada de resíduos classe A da construção civil: contribuição ao desenvolvimento de processo via úmida na Usina de Socorro/SP. 251fDissertação (Pós-graduação em Engenharia Civil) - Escola Politécnica, Universidade de São Paulo, São Paulo, 2006.
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Resumo
A cadeia da construção civil apresenta impactos ambientais significativos: na extração de matériasprimas naturais, na produção de insumos, na construção, no uso e na demolição de obras, sendo que a disponibilidade de matérias-primas naturais tende a ser cada vez mais controlada, pelas limitações dos recursos naturais e pelas normas ambientais vigentes. No caso do insumo de interesse neste trabalho, a areia de construção para argamassas de assentamento e revestimento, pode ocorrer que o seu fornecimento seja feito por jazidas naturais distantes dos centros consumidores, a mais de 100 km. Em cidades brasileiras, este fato acarreta impactos econômicos e ambientais adicionais ao produto, pelo transporte ser tipicamente rodoviário. Uma das alternativas que pode reduzir estes problemas é a reciclagem da parcela de origem mineral dos resíduos da construção civil (dita RCC classe A e que inclui componentes de cerâmica vermelha e a base de cimento Portland, concretos, rochas e solos; provenientes de obras de construção, demolição e reforma). No Brasil, a maioria das usinas de reciclagem de resíduos classe A da construção civil gera, principalmente, agregados de granulometria mista, para usos secundários em aterros ou estradas, e com muitas limitações técnicas para uso em edificações. Este é o caso da areia reciclada para argamassas de assentamento, obtida pelo processo via seca original da Usina de Socorro/SP, e que contém elevado teor de partículas finas, pois seu uso é restrito a alvenarias não estruturais, tipicamente preparadas em obras da região, sem racionalização construtiva. Por outro lado, a produção de agregados reciclados de qualidade controlada, pelas usinas nacionais, é essencial para ampliar as aplicações na construção civil e, ainda, promover um retorno comercial mais atrativo, para investimentos públicos e privados na gestão de resíduos. Assim, é necessário que as pesquisas acadêmicas também analisem as possibilidades tecnológicas e comerciais, de processos de reciclagem mais aptos a melhorarem a qualidade e a eficiência de produção de agregados reciclados pelas usinas nacionais. Tal contexto motivou estudos iniciais de produção de areia reciclada lavada, junto à Usina de Socorro/SP, com ensaios de desempenho em argamassas e revestimentos, pela tese de Miranda (2005), baseados em critérios de dosagem do teor total de finos < 75 µm, na mistura seca dos materiais, pelos estudos de Selmo (1989), Selmo e Bücher (1990) e Miranda (2000). Portanto, o presente trabalho objetivou colocar em funcionamento contínuo um processo piloto de produção de areia reciclada lavada, dimensionado e ajustado de forma empírica, mas importante para gerar dados operacionais e balizar a sua evolução para um processo industrial. Inicialmente, apresenta-se um panorama sobre a reciclagem de resíduos da construção civil no Brasil. Na seqüência, é dada ênfase à terminologia, aos processos e equipamentos, às especificações técnicas pertinentes à produção de areia reciclada lavada e às possibilidades de aproveitamento do efluente gerado (lama). O capítulo relativo à contribuição deste autor, para a Usina de Socorro/SP, descreve, na sua primeira parte, os experimentos de laboratório e campo que viabilizaram ajustar o processo piloto de produção de areia reciclada lavada, para operação contínua naquela usina. O processo piloto foi caracterizado por medidas de balanço de massa e de tomada de amostras, com a análise do comportamento de algumas variáveis importantes. Ao todo, foram produzidos cerca de 132 m3 de areia reciclada lavada, em um período de quatro meses. O teor de finos < 75 µm nas areias lavadas resultou muito baixo, entre 0,4% e 1,9% (massa de areia seca), para 41 amostras coletadas em 11 dias de amostragem do processo. De forma complementar, apresenta-se um diagnóstico de orientação para o dimensionamento do processo via úmida, em escala industrial, tanto por análise de dados da usina, quanto por análises de projeção do mercado nacional
Abstract
The civil construction chain exerts significant environmental impacts on the extraction of natural raw materials, the production of building materials, and the construction, use and demolition of buildings. Moreover, the availability of natural raw materials tends to be increasingly controlled due to limitations in natural resources and to the environmental legislation in force. In the case of the building material of interest to this work, i.e. mortar and plaster sand, it may be supplied by natural mines located over 100 km away from consumption centers. In Brazilian cities this fact results in additional economic and environmental impacts on the product as transportation is mainly by road. One of the alternatives that can reduce these problems is the recycling of Brazilian Class A construction and demolition waste (Brazilian Class A CDW includes red ceramic and Portland cement components, concretes, rocks and soils). In Brazil most recycling plants of Class A civil construction waste generate mainly aggregates of mixed granulometry for secondary uses in earthworks or pavement works, and with great technical limitations for the use in buildings. That is the case of the recycled sand for masonry mortars, originally produced by the dry process plant in Socorro/SP, and which has a high content of fines, because its use is restricted to non-load bearing walls, commonly prepared in construction sites in the area, without construction rationalization. On the other hand, the production of recycled aggregates of controlled quality by national plants is essential to diversify the applications in civil construction and also to promote a more attractive commercial return on public and private investment wasting management. Therefore, it is necessary that academic research also analyze the technological and commercial possibilities of recycling processes more suitable to improve quality and efficiency in the production of recycled aggregates by national plants. This context motivated preliminary studies in the production of washed recycled sand in the plant of Socorro/SP, with performance tests of mortars and renderings, in the dissertation of Miranda (2005), based on criteria of total materials finer than 75 µm in the dry mortar mix design, according to the studies of Selmo (1989), Selmo and Bücher (1990) and Miranda (2000). Therefore the present work aimed to put in continuous operation a pilot process of washed recycled sand production that was estimated and adjusted empirically. The importance of this study was to generate operational data and set a benchmark for the evolution towards an industrial process. The scenario of the Brazilian civil construction waste recycling is initially presented. Subsequently, it is emphasized the technical terms, the process and equipment for the production of washed recycled sand, the possibilities of reuse of the waste generated (sludge) and specifications concerning the target product, and also a brief analysis of previous researches. The chapter related to the author’s contribution to the plant of Socorro/ SP describes, in the first part, the laboratory and field experiments, conducted for a period of four months, which enabled the adjustment of the pilot process to a continuous operation in that plant. The pilot process was characterized by balanced mass measures and sample collection, with the analysis of the behavior of some important variables. A total of 132 m3 of washed recycled sand were produced. The content of fines < 75 µm in the washed sand was very low, between 0.5% and 1.9% (dry sand mass) for 41 samples collected in eleven days of process sampling. As a complement, a guiding diagnosis is presented for the estimate of the wet process in industrial scale, both through the analysis of data from the plant, and through analyses of the forecast for the national and local market for construction sand. Finally, technical and economic recommendations for the evolution in the washe
