Para uso em argamassa e concreto não estrutural, os ARs devem atender os requisitos específicos estabelecidos pela norma brasileira ABNT NBR 15.116: 2021 [8] (Tabela 6). São aceitos os três tipos de ARs (ARCO, ARCI e ARMI), os quais podem substituir até 100% de um tipo de agregado natural por tipo equivalente de agregado reciclado.
Para uso no concreto estrutural, são aceitos apenas agregados reciclados de concreto (ARCO), e em teores de substituição do agregado natural em relação ao reciclado de até 20% da massa. Para uso no concreto estrutural, a absorção de água do ARCO não deve ultrapassar 7%. Não é admitida a presença de cerâmica vermelha.
Impurezas podem existir, mas são bem incomuns uma vez que o resíduo deve ser de fonte totalmente conhecida (ou seja, concreto puro).
Impurezas – materiais indesejáveis (tais como: fragmentos de madeira, plásticos, concreto asfáltico etc.) – não podem ser superiores a 1%, alinhado ao limite de diversas recomendações e normas estrangeiras do uso do AR no concreto [13].
Atenção especial deve ser dada à presença de gesso no resíduo (Figura 11). A fração de gesso presente no AR se solubiliza, disponibilizando íon sulfato nos poros do material cimentício. Isso altera o equilíbrio do material, formando etringita, um composto expansivo que contém grande volume de água combinada na composição.
Como não há espaço para se expandir, o material cimentício acaba absorvendo tensões de tração, que ocasionam a fissuração generalizada do material cimentício [14].
A presença de partículas de coloração branca, solúvel em água (que se decompõe por lavagem em água corrente) são indícios fortes de presença de gesso.
Nestes casos, as usinas de reciclagem, em comum acordo com empresas de construção, precisam realizar ensaio químico, de acordo com a NBR 9917: 2009 [16], para determinar com precisão o teor de sulfato solúvel no AR (Tabela 6). Se não houver contaminação por gesso (controle total da origem do resíduo), esse ensaio pode ser dispensado. Tal controle é justificado pelo fato de que esses ensaios podem representar altos custos para as usinas e os clientes interessados em comprar o AR.
Da mesma forma, a presença de cerâmica branca (de louças sanitárias, com brilho, vidrado na superfície, por exemplo), incluindo azulejos e pisos cerâmicos nesta condição, são fonte de sílica amorfa. Essas podem desenvolver reação com os álcalis presentes no cimento, especialmente quando expostas a ambientes úmidos. ARs podem apresentar reatividade álcali-sílica, gerando problemas sérios quando usados sem controle devido na obra.
Assim, caso haja cerâmica branca vidrada ou vidro nos materiais indesejáveis representando grande parte dessas impurezas, é exigido certificar-se de que o AR não é potencialmente reativo na presença de cimento, realizando ensaios e testes complementares da norma brasileira (NBR 15.577: 2018) [17].
O ensaio implica em produzir corpos de prova de argamassa com AR e medir sua expansibilidade no tempo, em ambiente contendo álcalis. Dependendo do resultado, outros ensaios podem ser feitos, inclusive adoção de adições cimentícias capazes de mitigar o problema, controlar condições de exposição, para evitar esse tipo de reação (que ocorre muito frequentemente em locais úmidos, mas não em ambientes secos).
Tabela 6 – Requisitos mínimos para uso dos ARs em concretos. NBR 15.116: 2021 [8]. Integra valores limites da NBR 7211: 2009 [18].
| Ensaios | Limite % | Método de ensaio |
|---|---|---|
| Materiais indesejáveis b (G⁴) | Teor < 1 | Anexos A e B |
| Argila em torrões | Teor < 3 | NBR 7218: 2010 [19] |
| Sulfatos | Teor < 0,1 | NBR 9917: 2009 [16] |
| Absorção de água | Classe ARCO: < 7 | NBR NM 53: 2009 [20] (graúdo) |
| Classe ARCI ou ARM: < 12 | NBR NM 30: 2000 (miúdo), substituída pela NBR 16916: 2021 [21] | |
| Finos (< 0,075 mm) | Teor para concretos protegidos de desgaste superficial: < 12 | NBR NM 46: 2003 (cancelada), substituída pela NBR 16973: 2021 [22] |
| Teor para concretos submetidos a desgaste superficial: < 10 |
a Por exigência do consumidor, pode ser necessária a verificação da reação álcali-agregado, de acordo com a ABNT NBR 15577-1 [17]. A mesma exigência pode ser aplicada a outras propriedades do AR, como massa unitária, massa específica, ciclagem etc.
b São considerados materiais indesejáveis os fragmentos de natureza orgânica, como madeiras, plástico, betume e materiais carbonizados, e de natureza inorgânica, como vidros, vidrados cerâmicos e gesso. Os Anexos A e B estabelecem os métodos para determinação desses materiais.
A ausência de cerâmica branca vidrada ou vidros nas impurezas do AR já subentende que esse tipo de ensaio não se faz necessário. Assim, com o controle total da origem do AR, tal ensaio pode ser dispensado. Nesse contexto, deve-se considerar que tais ensaios podem ter altos custos para as usinas e clientes interessados em comprar o AR.
Para uso do ARCO no concreto estrutural, atenção deve ser dada ao teor de cloretos presente no material, pois é preciso garantir a mesma durabilidade dos concretos produzidos com agregados convencionais, naturais ou artificiais.
A presença de cloreto tem relação com o clima brasileiro. Todas as cidades situadas próximas até 10 km da orla do mar (Figura 12) têm concentração de cloreto crítica na atmosfera e, portanto, nos resíduos expostos devido à maresia.
O vento vindo do mar pode contaminar o material e é deletério quando a peça de concreto é executada com armadura de aço (concreto armado). O cloro corrói o aço situado dentro do concreto.
Nesta condição, é exigido o teste químico de cloreto no ARCO, para se ter certeza de que a concentração está abaixo de determinados limites, de forma a garantir uma durabilidade mínima ao concreto armado.
Fora desta condição, ou em suspeita de contaminação do material com resíduos como lodos de ETA (fontes externas ou outra de contaminação do material por cloro), o ensaio é dispensável.
A NBR 15.116: 2021 estabelece o controle da origem do RCD para se determinar os possíveis tipos de ARs: ARCO (resíduo de concreto puro), ARCI (mistura de resíduos de concreto e argamassa), e ARM (mistura de resíduos cimentícios e cerâmica vermelha).
Não é possível diferenciar visualmente, com clareza, a origem do AR após a britagem. Assim, a composição do resíduo deve ser aferida antes da britagem do material.
Para fins práticos, um ARCI puro, com absorção de água inferior a 7%, poderia ser enquadrado como um ARCO.
A norma não estabelece requisitos mínimos específicos relacionados à composição; apenas recomendações, conforme Tabela 7, com relação ao teor de cerâmica vermelha presente no AR: 0%, 10% e 40% de cerâmica vermelha na composição para os diferentes tipos de ARs — ARCO, ARCI e ARM, respectivamente.
Esse parâmetro é apenas um indicativo, que não impede a comercialização do AR caso esteja ligeiramente fora de especificação.
Esse indicativo foi construído considerando que a mudança da composição do AR (aumento do teor de cerâmica vermelha no AR) afeta diretamente um dos parâmetros principais da qualidade do AR, a absorção de água (relacionado à sua porosidade).
Assim, geralmente, quando os teores ultrapassam esses limites, fica difícil atender os limites máximos estabelecidos para a absorção de água — de 7% para o ARCO, e 12% para o ARCI ou ARMI.
Tabela 7 – Recomendações quanto ao teor limite de cerâmica vermelha nos tipos de ARs, e a adoção das faixas granulométricas de referência da NBR 7211: 2009 [18].
| Ensaios | Limite sugerido | Método de ensaio |
|---|---|---|
| Teor de cerâmica vermelha ou branca não polida (G3) | Classe ARCO: 0% | Anexos A e B |
| Classe ARCI: < 10% | ||
| Classe ARMI: < 40% | ||
| Granulometria | Agregado graúdo, natural, artificial ou reciclado: | NBR NM 248: 2003 [23] |
| – 4,75/12,5 mm | ||
| – 9,5/25 mm | ||
| – 19/31,5 mm | ||
| – 37,5/75 mm | ||
| – 25/50 mm | ||
| Agregado miúdo, natural, artificial ou reciclado: | NBR NM 248: 2003 [23] | |
| – Zona utilizável | ||
| – Zona ótima |
De maneira similar, não existe a obrigação de seguir necessariamente as faixas granulométricas estabelecidas para se confeccionar um concreto. Essas são indicativos técnicos, baseados nas práticas usuais de comercialização de agregados, naturais ou reciclados, faixas que auxiliam na obtenção de produtos cimentícios convencionais, com baixo consumo de água e de cimento. Uma vez que são indicativos antigos, não foram desenvolvidos considerando a existência de aditivos dispersantes (plastificantes e superplastificantes), que conseguem contornar partes dessas limitações.
Assim, não há necessidade de restrição, deixando para fabricantes de agregados, naturais ou reciclados, e materiais de construção a liberdade de desenvolverem produtos mais competitivos, mesmo que usando agregados, naturais ou reciclados, fora de especificações tradicionais.
Existe o mesmo entendimento hoje nas normas de agregados naturais e artificiais, obtidos por britagem de rochas, como a areia de britagem.
Obviamente, a mudança do tipo do AR vai implicar em produzir mais ou menos finos durante a britagem do resíduo. Esse parâmetro, teor de finos abaixo da peneira de 0,075 mm de abertura de malha, afeta muito a demanda de água [12], por serem materiais muito finos, com granulometria próxima à do cimento.
Aqui talvez esteja a maior diferença entre o ARCO e o ARCI. O ARCI possui teores de finos que podem ultrapassar os teores limites especificados [24,25], e deve-se ter cuidado para não se obter produtos com consumo elevado de cimento, o que é indesejável do ponto de vista econômico e ambiental.
Métodos de dosagem de concreto convencionais dificilmente conseguem contornar essas limitações com uso de aditivos, havendo necessidade de se repensar radicalmente as frações e controle granulométrico dos agregados, naturais ou reciclados, e finos.
Por isso, esses valores máximos foram estabelecidos como exigências, assim como nas normas de agregados naturais e artificiais; ou seja, até 12%, dependendo da condição de exposição do concreto.
Agindo dessa forma, os ensaios de controle de qualidade de ARs são de baixa complexidade e baixo custo. Os ensaios requerem um funcionário treinado para identificar os materiais presentes e realizar a catação de impurezas (Figura 13), como, por exemplo, de cerâmica vermelha.
As diferentes classes de materiais são pesadas, e as suas massas determinadas. Os teores percentuais são expressos entre as massas de cada classe de material constituinte, em relação à massa total de AR. Esse é o método mais adotado, e corresponde ao adotado pela norma brasileira.
No caso dos agregados miúdos reciclados (anexo B, NBR 15.116 [8]), a composição é feita por contagem das classes de partículas (entre 4,8 mm e 2,4 mm), e os teores percentuais são expressos em relação ao total de 300 partículas observadas na lupa (para garantir boa representatividade estatística), similar ao ensaio petrográfico.
O ensaio de granulometria requer uma balança e um conjunto de peneiras. Com uma estufa (ou simples fogareiro), pode-se realizar a secagem do material, necessária no ensaio de granulometria, teor de finos (Figura 14) e absorção de água dos ARs.
A norma também permite uma livre negociação entre produtor de AR e fabricante de materiais cimentícios, para estabelecer tamanhos de lotes e fornecimento de laudos de qualidade, que especificam a qualidade mínima do AR. Isso torna mais flexível o entendimento entre as partes, com a possibilidade de reduzir custos daqueles que conseguem controlar bem a qualidade e a variação dessa nas usinas de reciclagem.
A norma dá diretrizes de formação de lote mínimo de 300 m³, o que, numa usina de reciclagem pequena, seria inferior a 1 mês de produção de AR. É preciso um controle mínimo, ou espaçar, dando flexibilidade, quando se tem qualidade na produção.
Vale ressaltar que, para uso em materiais cimentícios, outras propriedades são mais importantes, tais como o teor de finos e a absorção de água do AR.
