Puc Rec Gesso

Anais do XIV Encontro de Iniciação Científica da PUC-Campinas - 29 e 30 de setembro de 2009 ISSN 1982-0178

ESTUDO DA VIABILIDADE DO REAPROVEITAMENTO DE GESSO – QUEIMA LENTA.

Éric Harada Pontifícia Universidade Católica de Campinas Fac. De Arquitetura e Urbanismo - CEATEC

[email protected]

Lia Lorena Pimentel Tecnologia do Ambiente Construído

CEATEC [email protected]

Resumo: A hidratação do gesso se dá no momento de sua utilização na presença de água. A rapidez com que a reação ocorre proporciona um grande desperdício de material. O resíduo de gesso é um material tóxico, que libera íons Ca2+ e SO4

2- alteran-do a alcalinidade do solo e contaminando lençóis freáticos, por isso um estudo da viabilidade do rea-proveitamento. O objetivo deste trabalho foi verificar a viabilidade da reciclagem do resíduo de gesso. A metodologia consistiu na coleta, moagem e requeima do resíduo de gesso, de forma a tentar obter-se um gesso reciclado para uso em construção civil. O ma-terial obtido foi submetido a ensaios de caracteriza-ção física e mecânica. Os resultados obtidos foram comparados com as características mínimas exigi-das. Os resultados apontam para viabilidade técnica do reaproveitamento do material como gesso para fundição.

Palavras-chave: Gesso, materiais alternativos e componentes da construção. Área do Conhecimento: Engenharia I – Materiais de construção.

1. INTRODUÇÃO O gesso tem sido uma das alternativas mais usadas na construção civil, devido ao seu baixo custo e pra-ticidade. O uso como revestimento interno vem cres-cendo rapidamente por proporcionar um acabamento fino quando bem aplicado e poder ser aplicado dire-tamente sobre o substrato quando do uso de blocos, dispensando o revestimento de argamassa, diminu-indo custo e agilizando o processo. [1]. São geradas 12.000 toneladas por ano de resíduos de gesso na Grande São Paulo, o que resulta num custo para as prefeituras de R$ 2,5 milhões/ ano. Estima-se que 5% do gesso acartonado é transfor-mado em resíduos durante a construção. Já o gesso aplicado como revestimento, diretamente sobre al-venaria, gera uma quantidade maior de resíduos, em torno de 35%. [2]

Dados sobre a perda típica de materiais na constru-ção civil, medida pelo projeto FINEP HABITARE, estimou que o desperdício de gesso na construção

civil é de 45%, enquanto os fabricantes do gesso em pó estimam perdas em torno de 30% da massa de gesso. [3]

2. METODOLOGIA Foram coletados resíduos de gesso aplicado como revestimento. O processo de reciclagem consistiu em, após secagem ao ar, moer o material preparan-do-o para queima. O processo de moagem foi execu-tado em equipamento Abrasão Los Angeles apresen-tado na Figura 1. O período de moagem adotado foi de 8 horas e em seguida o material foi passado pela peneira de abertura 0,6 mm para uniformizar a gra-nulometria, o procedimento é mostrado na Figura 2.

Figura 1. Abrasão Los Angeles

Figura 2. Gesso moído não passado pela peneira

O processo de requeima foi feito testando-se duas temperaturas e o período de queima adotado foi de


24 horas. A queima foi realizada em uma estufa marca Nova Ética com controle de temperatura, para a queima o material foi dividido em 3 badejas com 1 kg em cada formando uma camada fina, de forma a garantir uma temperatura de queima uniforme.

A queima foi feita nas temperaturas de 160°C e 200°C, estas temperaturas foram utilizadas em expe-rimentos realizados por BARDELA [4].

Os ensaios realizados determinaram as característi-cas físicas e mecânicas do material obtido em obra, para isso utilizamos as normas técnicas NBR 12127 [5] Determinação das propriedades físicas do pó (Massa Unitária e Módulo de Finura), NBR 12128 [6] Determinação das propriedades físicas da pasta (Tempos de Inicio e Fim de Pega) e NBR 12129 [7] Determinação das propriedades mecânicas do gesso endurecido (determinação da dureza e da resistência à compressão).

Os resultados dos ensaios de caracterização física e mecânica foram analisados e avaliados conforme NBR 13207 [8] para definir a temperatura de queima que viabilizasse a obtenção de gesso reciclado com padrão de qualidade do gesso para construção civil.

A Tabela 1 apresenta a nomenclatura para os tem-pos de queima e temperatura utilizados para produ-ção do gesso reciclado.

Tabela 1. Nomenclatura em função do tempo e tempe-ratura de queima.

Gesso Reci-clado

Tempo de Queima (horas)

Temperatura (°C)

GR 5 24 160 GR 6 24 200 GR 7 24 180

3. RESULTADOS E DISCUSSÕES:

3.1. CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DO PÓ A Tabela 2 apresenta os resultados de Módulo de Finura e Massa Unitária para os gessos reciclados produzidos.

Todos os gessos reciclados têm MF inferior a 1,1 podendo ser classificados como gesso fino.

Tabela 2 Características físicas do gesso recicla-do.

Gesso Reci-clado

Módulo de Fin-ura

Massa Unitária (g/cm3)

GR 5 0,66 0,58 GR 6 0,69 0,62 GR 7 0,72 0,53

3.2. CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DA PASTAS A Tabela 3 mostra a relação água/gesso obtido para a pasta de consistência normal e os tempos de Inicio e Fim de pega obtidos para os gessos reciclados produzidos. A NBR 13207 especifica o tempo mínimo de Início de pega para o gesso de revestimento em 10 minu-tos e para o gesso de fundição entre 4 e 10 minutos, com isso apenas o GR 7 poderia se classificar como gesso de revestimento, essa amostra foi queimada por 24 horas a 180°C, o gesso reciclados GR 5 a-tendem a classificação de gesso para fundição e o GR 6 não atende a nenhuma classificação. A amostra GR 6 queimada a 200°C durante 24 horas obteve um início de pega muito mais rápido que o esperado.

Tabela 3 Características Físicas da Pasta.

Gesso Reci-clado

Início de pega

(min’ seg’’)

Fim de pe-ga

(min’ seg’’)

Relação águ-

a/gesso

GR 5 5’ 12’’ 16’ 49’’ 0,6

GR 6 2’ 27’’ 12’ 20’’ 0,6

GR 7 14’ 06’’ 34’ 36’’ 0,6

3.3 CARACTERÍSTICAS MECÂNICAS A Tabela 4 apresenta os resultados obtidos nos en-saios de dureza (calculada pela profundidade de pe-netração de uma esfera no corpo-de-prova sob uma determinada carga) e a resistência à compressão (calculada pela a carga da ruptura dos corpos de prova dividida pela área da seção transversal do corpo-de-prova). A NBR 13207, especifica a resistência mínima de 8,4 MPa e a dureza mínima de 30 N/mm2. Observa-se então que os gessos reciclados produzidos GR 5, GR6 e GR 7 atendem à Dureza mínima especificada pela norma porém nenhum deles atinge a resistência mínima especificada pela norma.


Tabela 4 Características Mecânicas. Gesso Recicla-

do Dureza

(N/mm2) Resistência à

compressão (MPa)

GR 5 38,80 6,41 GR 6 41,77 4,96 GR 7 39,31 6,22

Bardella e Camarini, [4] estudaram a viabilidade de reciclagem do gesso à temperatura de 160 °C con-cluindo que o resíduo pode ser aproveitado como gesso comum. Roque et al,[9] analisaram a reciclagem de gesso pela queima a 200 °C pelo período de 24 horas, concluindo que este apresentava características pró-ximas as do gesso comercial. Nita et al [10], obtiveram resultados satisfatórios para gesso reciclado obtido pela requeima a temperatura de 140 °C.

3.4. CÁLCULO DO CONSUMO DE ENERGIA Com os dados dos equipamentos Abrasão Los An-geles e da estufa foram calculados o consumo de energia do processo de reciclagem proposto.

Consumo estimado para moagem 1,8 kW/h. Tempo de moagem = 8 horas. Moagem por 8 horas conso-me aproximadamente 14,4 kW e produz 15 kg de resíduo triturado.

Consumo estimado para queima:

Consumo para alcançar 200°C: 0,28 kW/h

Consumo para manter 200°C por 1 hora: 1,61 kW /h. Para o melhor resultado obtido que foi à temperatura de 180º durante 24 horas, o consumo estimado foi de aproximadamente 38.64 kW.

O consumo total de energia foi aproximadamente 53,3 kW (38,64 + 14,4)

Sendo a tarifa de R$ 0.32171552, o custo do proces-so foi de R$17.15.

O saco de gesso de 40kg custa aproximadamente R$ 18,00. Observa-se então que o custo para prepa-ro do gesso reciclado em pequena escala dentro de laboratório é superior ao preço do gesso encontrado no comércio.

4 CONCLUSÕES Após os testes realizados com gesso desperdiçados em obras civis, que passou pela moagem e requei-ma com várias temperaturas - 160º 180º e 200 ºC - durante 24 h as características mecânicas e físicas

observadas apontam para viabilidade da utilização do gesso reciclado para moldagem. Dentro das variações de queima analisadas pode-mos concluir que o melhor resultado obtido foi à temperatura de 180º durante 24 horas, pois seu tempo de pega foi maior que 10 minutos (14 minutos e 6 segundos), contudo este valor é mais aproxima-do da norma. E seu fim de pega foi o mais próximo do valor estimado, 45 minutos (34 minutos e 36 se-gundos). Analisando o resultado de massa unitária do material pode ser recomendado para utilização em fundição.

5. AGRADECIMENTOS Ao CNPq pela bolsa de iniciação científica, a profes-sora Lia Pimentel pela orientação. Aos técnicos do laboratório da PUCCAMP, Fabiano e Igor que nos auxiliariam durantes os ensaios no laboratório.

6. REFERÊNCIAS [01] DE MILITO, J.A. Avaliação do desempenho de Aglomerante á Base de Gesso com Cimento Por-tland de alto forno e sílica ativa. Tese de doutorado Faculdade Engenharia Civil – Unicamp, 2007. Capi-tulo três. [2] MUNHOZ, F. C. Utilização do gesso para fabrica-ção de artefatos alternativos, no contexto de produ-ção mais limpa Dissertação de Mestrado do Progra-ma de Pós-Graduação em Engenharia de Produção da Universidade Estadual Paulista, Bauru Agos-to/2008. [3] JOHN, V. M.; CINCOTTO, M. A. Alternativas da gestão de resíduos de gesso. Contribuição para re-formulação da Resolução CONAMA 307, São Paulo, Julho 2003. 9 p. [4] BARDELLA, P. CAMARINI, G. Propriedades de gesso reciclado para utilização na construção civil. Anais do 17° Congresso Brasileiro de Engenharia e Ciências dos Materiais, Foz do Iguaçu, 2006 [5] ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉC-NICAS-ABNT. NBR 12127. Gesso para construção – Determinação das propriedades físicas do pó. Rio de Janeiro, 1991a. [06] ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS-ABNT. NBR 12128. Gesso para constru-ção – Determinação das propriedades físicas da pasta. Rio de Janeiro, 1991. [07] ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS-ABNT. NBR 12129. Gesso para constru-


ção – Determinação das propriedades mecânicas. Rio de Janeiro, 1991. [08] ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS-ABNT. NBR 13207. Gesso para constru-ção civil. Rio de Janeiro, 1994. [9] ROQUE, J. A.; LIMA, M.M.T.M.; CAMARINI,G. Características Químicas e Propriedades Físicas e Mecânicas do gesso reciclado calcinado a 200 C. Anais do 49 Congresso Brasileiro de Cerâmica, São Pedro, 2005

[10] NITA, C.; PILEGGI, R. G.; CINCOTTO, M.A.; JOHN, V. M. Estudo da reciclagem do gesso de construção Anais da I CONFERÊNCIA LATINO-AMERICANA DE CONSTRUÇÃO SUSTENTÁVEL e X ENCONTRO NACIONAL DE TECNOLOGIA DO AMBIENTE CONSTRUÍDO, 2004, São Paulo. ISBN 85-89478-08-4.

Documents

Puc Rec Gesso