Blocos de pavimentos intertravados com substituição de agregado miúdo natural por resíduos de concha de sururu

Resumo

A comunidade marisqueira da Ilha de Deus em Recife/Pernambuco produz cerca de 404 toneladas de resíduo de conchas de mariscos por ano (RECIFE, 2017). Devido aos problemas socioambientais causados pelo descarte indevido na comunidade e a possível utilização desse resíduo em compósitos cimentícios viabilizam a possibilidade de promover a ação sustentável na sua adição em blocos de pisos intertravados (PEDROSA, 2022; SANTOS, 2019). O estudo objetivou analisar e comparar o desempenho de blocos de concreto para pisos intertravados, cuja substituição parcial de agregado miúdo natural por resíduos de conchas de sururu (RCS) foi realizada com os blocos sem adição de resíduo. Os materiais (cimento, areia, brita e RCS) foram caracterizados e os concretos foram produzidos a partir do método de dosagem da Associação Brasileira de Cimento Portland (ABCP) (RODRIGUES; 1998). O RCS foi beneficiado para a substituição por agregado miúdo natural no concreto. As etapas do beneficiamento foram definidas por: coleta na comunidade da Ilha de Deus; lavagem e peneiramento para remoção de impurezas, secagem em estufa a temperatura de 100ºC ± 5ºC por 24 horas; moagem em trituradores de 500 W por 25 segundos; e classificação em peneiras com abertura de 4,8 mm (CARDOSO, 2019). As proporções de 0%, 5%, 10% e 12,5%, denominados pelas siglas CR, C5, C10 e C12,5, respectivamente, foram utilizadas como substituições parciais de agregado miúdo natural por RCS. A relação água/cimento foi fixada em 0,45 e o traço em massa de referência de 1,00:0,45:2,40:1,65 (cimento: água: agregado miúdo: agregado graúdo). A produção foi concebida para os pisos intertravados por concreto vibrado em betoneira de 120L e adensado manualmente com hastes metálicas em moldes plásticos de dimensões de 6,0´10´20 mm3. A quantidade produzida foi de 50 corpos-de-prova por dosagem, totalizando 200 blocos de pisos intertravados de concreto. Após a confecção, foram realizados ensaios de abatimento do tronco de cone para o ensaio no estado fresco. As amostras foram desmoldadas com 24 horas e os blocos de concretos foram colocados em tanques de cura até os 28 dias. Após essa data, foram armazenados em câmara úmida. Nos ensaios no estado endurecido, foram feitos ensaios de absorção de água em 6 amostras aleatórias, resistência à compressão em 10 amostras aleatórias e realizadas pesagens das amostras em todas as 50 amostras: a primeira após o desmolde em umidade higroscópica e a segunda aos 28 dias saturados com superfície seca. Para os ensaios de resistência à compressão foi realizada análise estatística entre os valores do concreto de referência (CR) e os concretos com RCS (C5, C10 e C12,5). Além desses ensaios, foram realizados os ensaios na casca de sururu (parte interna e externa) por meio de espectroscopia de raios-X dispersiva em energia (EDS) e microscopia eletrônica de varredura (MEV) no Instituto Nacional de Tecnologia em União e Revestimento de Materiais (INTM) na Universidade Federal de Pernambuco (UFPE). Os resultados no estado fresco mostraram que o aumento na adição de RCS modifica a consistência, tornando-os concretos com aspecto mais seco em relação ao de referência. Segundo a NBR NM 67 - Concreto - Determinação da consistência pelo abatimento do tronco de cone (ABNT, 1998), o CR é classificado como S50, com o abatimento de 50 mm, enquanto C5, C10 e C12,5 por S10, com abatimentos de 45mm, 45mm e 40mm, respectivamente. Além disso, o aumento na proporção de RCS tornou os concretos mais leves, tanto na umidade higroscópica quanto em condição saturada de água com superfície seca. Para o estado endurecido, a resistência à compressão que a dosagem com os concretos com o cimento CP II – Z32 utilizados na dosagem apresentaram valores de resistência à compressão abaixo de 35MPa, que é o limite para tráfegos leves, além de absorção de água superior ao estipulado pela norma NBR 9781 - Peças de concreto para pavimentação - (ABNT, 2003). Apesar dos resultados, nota-se que o concreto produzido atingiu aos 28 dias valores médios calculados de 30,3 MPa, 28,6 MPa, 27,8 MPa e 23,9 MPa para CR, C5, C10 e C12,5, respectivamente. Para 151 dias, os resultados foram de 38,1 MPa, 35,9 MPa, 34,9 MPa e 30,0 MPa para CR, C5, C10 e C12,5, respectivamente. Para a análise estatística foi calculado inicialmente o teste de normalidade por Kolmogorov-Smirnov em que as amostras podem ser classificadas como distribuições normais. Depois foi realizado o teste de Mann-Whitney em que os resultados à compressão de C5 e C10 são estatisticamente iguais em relação ao de CR, enquanto os de C12,5 possui menor resistência comparado a CR. Para a absorção de água os valores foram de diminuição da absorção com o aumento da inserção de RCS na dosagem do concreto. Para os ensaios de MEV e EDS, a concha de sururu, tanto na parte interna quanto na parte externa, possui uma estrutura rugosa e porosa e com alto percentual de cálcio em sua composição (QUINTELA, 2020). Observou-se que, com o aumento do teor do resíduo, houve a tendência de perda de resistência mecânica. Dessa maneira, conclui-se que há a viabilidade da substituição de agregado miúdo natural por resíduo de concha de sururu com utilização de até 10% de substituição em concretos convencionais. Para a utilização em pisos intertravados, com os resultados de 151 dias de resistência à compressão demonstram que é possível atender os requisitos da NBR 9781 (ABNT, 2013). Adicionalmente, tratamentos termoquímicos nos resíduos podem otimizar os resultados, melhorando a confiabilidade e aumentando a concentração de resíduos para aplicações não estruturais. Destaca-se ainda que o reuso de resíduos como a casca de sururu além fornecer uma destinação ambientalmente mais adequada, possibilita o uso em uma indústria de alto impacto social econômico, como a construção civil. Para projetos futuros, modificando o método de beneficiamento do RCS, a dosagem e o tipo de cimento os pisos intertravados poderiam ter atingido as determinações da norma em menor tempo de cura e que abre o leque de possibilidades de utilização desse concreto em outros produtos cimentícios. 
Palavras-chave: Sustentabilidade; Concha de Mariscos; Concreto; Piso intertravado de concreto.