Caracterização de agregados miúdos de alta qualidade produzidos a partir de resíduos de construção e demolição

• Processo: 10/15543-1
• Linha de fomento: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Vigência: 01 de dezembro de 2010 - 31 de agosto de 2013
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia de Minas
• Pesquisador responsável: Henrique Kahn
• Beneficiário: Henrique Kahn
• Instituição-sede: Escola Politécnica (EP). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Pesq. associados: Carina Ulsen ; Rafael Giuliano Pileggi ; Vanderley Moacyr John
• Assunto(s): Reciclagem Tratamento de resíduos sólidos Areia

Resumo

Historicamente, os Resíduos de Construção e Demolição (RCD) foram utilizados pela primeira vez na reconstrução de cidades européias no período pós-guerra. No entanto, melhorias nos processos de reciclagem, procedimentos de mistura e dosagem intensificaram-se somente no final da década de 1990, com a publicação de resoluções normativas. A demanda atual pela reciclagem deve-se ao aumento crescente do consumo de agregados, à exaustão de jazidas próximas aos grandes centros (distâncias médias > 50 km) e à proibição de disposição de resíduos inertes em aterros sanitários. Este cenário contribui para o aumento significativo dos custos das matérias-primas, com impacto direto nos custos de infra-estrutura e habitação. Os RCD representam cerca de 50% dos resíduos sólidos urbanos de cidades de médio e grande porte. Entretanto, as tecnologias de reciclagem e os estudos de aplicações de agregados reciclados são direcionados à fração de agregados graúdos. A situação da fração areia é ainda mais crítica. Apesar de representar de 40 a 60% (em massa) dos RCD, é descartada como resíduo da própria reciclagem devido ao elevado grau de contaminação e propriedades inadequadas para aplicações em engenharia. Para superar tais barreiras e garantir a qualidade dos agregados reciclados e, conseqüente, a difusão de sua utilização, é imprescindível que estes resíduos sejam processados através de operações unitárias de tratamento de minérios. Adicionalmente, deve-se investir em metodologias para um rígido controle de qualidade dos produtos gerados, bem como na adequação de processos de produção de argamassa e concreto com emprego de areias de RCD. A equipe proponente, com o apoio do CNPq, está estudando a aplicação de tecnologias de processamento mineral para a elevação das taxas de reciclagem (Brasil <5%), com foco na produção de areia reciclada de alta qualidade (baixa porosidade e formato mais esférico). O desenvolvimento do processo envolve estudos de otimização de cominuição, classificação (em via seca e úmida), atrição para remoção da pasta de cimento aderida às partículas, lavagem sob jato de alta pressão (combinação de atrição e classificação) e concentração para remoção das fases porosas de menor densidade. A proposta deste trabalho consiste na ampliação da capacitação em técnicas de caracterização para a avaliação dos produtos e rejeitos gerados em cada alternativa de processo considerada, particularmente no que tange a porosidade e densidade das partículas. Os produtos obtidos serão caracterizados em relação à: distribuição granulométrica, composição química e mineralógica, teor de aglomerantes remanescentes no agregado (pasta de cimento), absorção de água, porosidade, densidade e densidade envelope, distribuição por classe de densidade (separações em líquidos densos), área de superfície específica e morfologia (análise de forma das partículas, principalmente esfericidade e arredondamento). Ensaios de desempenho na aplicação (argamassa) serão ferramentas complementares da seleção do fluxograma de beneficiamento e envolverão: reometria por squeeze-flow, reometria rotacional e ensaios mecânicos. Os resultados permitirão correlacionar as propriedades reológicas das argamassas com as características morfológicas e distribuição granulométrica da areia reciclada, e avaliar as propriedades mecânicas fundamentais das argamassas contendo a areia reciclada, permitindo uma avaliação pormenorizada da eficácia do processamento mineral empregado. Os benefícios da reciclagem estendem-se ao aumento da vida útil de jazidas de matérias-primas não renováveis, redução da extração ilegal de areia e das deposições ilegais de resíduos e aumento da vida útil dos aterros de inertes. Além disso, a possibilidade de construção de usinas recicladoras próximas aos centros consumidores permitirá a redução das distâncias de transporte, parâmetro decisivo no preço de agregados, e do tráfego de caminhões e, portanto, das emissões de CO2. (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

ULSEN, CARINA; ANTONIASSI, JULIANA LIVI; MARTINS, ISABEL M.; KAHN, HENRIQUE. High quality recycled sand from mixed CDW-is that possible?. JOURNAL OF MATERIALS RESEARCH AND TECHNOLOGY-JMR&T, v. 12, p. 29-42, MAY-JUN 2021. Citações Web of Science: 2.

ULSEN, CARINA; KAHN, HENRIQUE; HAWLITSCHEK, GUSTAV; MASINI, ELDON A.; ANGULO, SERGIO C. Separability studies of construction and demolition waste recycled sand. WASTE MANAGEMENT, v. 33, n. 3, p. 656-662, MAR 2013. Citações Web of Science: 20.