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Projetos em Desenvolvimento
Material de Construção Sustentável com Garrafas PET
Resumo: Os agregados normalmente tem origem mineral de pedreiras ou cavas de rio, podendo ser substituídos por materiais alternativos contanto que sejam inertes à matriz de cimento, motivando assim a utilização de Poli Etileno Tereftalato (PET) triturado como agregado em argamassas. Para tanto, neste estudo, foram moldados corpos de prova (CDPs) constituídos de argamassa, cimento, PET, e água, com e sem aditivo para argamassas, em seguida, foram realizados ensaios de resistência de compressão, comparando com CDPs com areia como agregado observando um aumento de resistência quando estes continham PET e aditivo. Em seguida foram produzidos blocos de vedação de concreto contendo PET e aditivo, observando o mesmo ganho de resistência frente à norma vigente para blocos de vedação.
Tab. 2. Resultados numéricos para valores médios de resistência a compressão em CDPs com PET como agregado e sem aditivo e Blocos de Vedação com PET como agregado com aditivo.
* Valor para efeito de comparação que classifica os blocos de vedação no Brasil ABNT NBR 6136 (Norma Brasileira, 2008).
Ensaios de compressão: Foram então realizados ensaios destrutivos de compressão normal, de acordo com a Fig.1.
Resultados e Discussão: Uma vez realizados os ensaios de resistência em todos os CDPs e blocos de vedação, foram obtidos os seguintes gráficos de tensão em Mpa por deformação em %, de acordo com a Fig.2 e as Tabs.1 e 2, em comparação ao valor de resistência a compressão mínimo de acordo com a norma brasileira vigente.
Conclusões: Observa-se que argamassas e concretos contendo PET como agregado, apresentam ganhos na resistência máxima a cargas normais da ordem de duas vezes. Há também um ganho na deformação máxima destes materiais, mostrando que as propriedades dos polímeros e do cimento podem trabalhar juntos.
Tab. 1. Resultados numéricos para valores máximos de resistência a compressão e deformação em CDPs com PET e com areia como agregado com aditivo.
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Referências
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 5462: 2004: Concreto: procedimento para moldagem e cura de corpos-de-prova. Rio de Janeiro, 2004, 6p.
. NBR 6136: 2004: Blocos vazados de concreto simples para alvenaria: requisitos. Rio de Janeiro, 2008, 13p.
. NBR 7211: 2005: Agregados para concreto: especificação. Rio de Janeiro, 2005, 15p.
CANELLAS, Sales Susan. Reciclagem de PET, visando a substituição de agregado miúdo em argamassas. 2005. 78 f. Tese (Mestrado em Ciência dos Materiais e Metalurgia) – Pontifica Universidade Católica, Rio de Janeiro, Rio de Janeiro.
JUNIOR ROCHA, Dobbin Sydney Eduardo Serique Felipe Luiz. Estudo do concreto com adição de fibra de polipropileno para controle da fissuração. 2011. 114 f. Tese (Trabalho de conclusão de curso em Engenharia Civil) – Universidade da Amazônia, Pará, Belém.
Artefatos de Concreto de baixo custo contendo Areia de Fundição como agregado
Resumo: O Mercado da construção civil no Brasil experimentou uma fase de forte aquecimento, impulsionado principalmente pelo Programa Minha Casa Minha vida, instituído em 2009 pelo governo federal até meados de 2014. Apesar de atualmente não estar muito aquecido, é um mercado que possui uma demanda elevada por materiais de construção, que por consequência, gera um encarecimento destes produtos. Este projeto ira mostrar resultados do estudo de viabilidade da utilização de areia de fundição descartada (ADF) como agregado em concreto para confecção de artefatos de concreto. Tais resultados serão mostrados na forma de testes de qualificação dos artefatos de concreto comerciais, segundo a norma NBR 6136 (2007).
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Ensaios de compressão: Os artefatos, com diferentes proporções de substituição de areia por ADF (15/ 33 e 0%) foram submetidos a teste de compressão. (Fig. 1)
Resultados: São definidos os resultados de resistência a compressão na Tab. 1. e Fig. 2.
Conclusões: Este novo material de construção se enquadra nas Normas NBR e tem custo 20% inferior.
O produto no mercado: Obtendo estes resultados, é possivel determinar quais caminhos esta idéia devera tomar para se tornar um produto produzido em larga escala, porém para isto necessita de investimento. O link abaixo mostra metodologias deverão ser tomadas para produzir um produdo de sucesso no mercado de construção civil.
Projeto de Edificação Residencial Emissão Zero
Resumo: Neste projeto, serão propostas metodologias que visam o reaproveitamento de resíduos, a reutilização de recursos, a geração de energia e a difusão da educação ambiental, com o objetivo de reduzir os impactos ambientais, decorrentes de um prédio residencial de forma integrada e autônoma. Mostrando que é possível unir o respeito ao meio ambiente com conforto e facilidade.
Edificação residencial sustentável: Para poder explicar melhor os impactos dos desafios da criação de um projeto de um residencial sustentável, foram definidos quatro desafios a serem alcançados e um projeto hipotético de uma edificação residencial definido localizada no Estado de São Paulo na Tab. 1.
Tab. 1. Definições de projeto e ocupação de uma edificação residencial sustentável.
Meios e métodos para superar os desafios: Com o objetivo de superar tais desafios, a seguir serão propostos métodos, pelos quais, existe a possibilidade de consolidação deste projeto.
Água
Supondo os dados pluviométricos do Estado de São Paulo é proposta uma metodologia para reutilização de água da chuva nesta edificação hipotética, utilizando equipamentos para captação desta água e que poderão servir de base para cultivo de hortaliças com transmissão do excedente para uma cisterna.
Captação e distribuição de águas pluviais: O equipamento aqui proposto, consiste de uma caixa plástica de 2 por 1 metros de comprimento e largura, por 25 cm de profundidade, coberta por uma tampa removível contendo 200 furos com 5 cm de diâmetro cada (ordenadamente distribuídos), sob estes orifícios são encaixados pequenos copos de igual diâmetro que irão acomodar hortaliças para cultivo hidropônico. Esta caixa é então conectada, por um orifício, em uma única peça plástica à um pequeno tanque contendo uma válvula – boia conectada à rede pública do prédio, com o objetivo de manter o nível d’água à 10 cm no mínimo (mesmo em dias secos). O conjunto todo possui tubos localizados a 20 cm do fundo, estes funcionam como ‘ladrões’, enviando a água excedente para as calhas do terraço, como ilustrado nos esquemas das Figs. 1 e 2.
Fig. 1.
Fig. 2.
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Uma vez a cisterna de aguas pluviais abastecida, cisterna de 250 litros, esta água poderá ser utilizada para fins não potáveis pelos moradores.
O RSU produzido pelos moradores que já vem captado de forma seletiva devido a gestão com educação ambiental segue para unidade de processamento. O resíduo reciclável RR (não orgânico) é segregado em metais, plásticos e vidro e então armazenado em um galpão para a posterior venda para recicladoras.
Já o resíduo sólido orgânico (RSO) dos moradores e os resíduos de poda de áreas externas da edificação seguirão para um anexo, localizado na área externa do prédio, onde será triturado por um equipamento de trituração mecânica por martelo.
Em seguida, o resíduo segue para um equipamento que realiza a biodigestão aeróbica do tipo DANO (HEIDEMANN et. al., 2007), onde por abrasão causada pelo movimento rotacional do equipamento (1 rotação por minuto), o RSO atinge sua semi-maturação no período de 48 horas.
Após as 48 horas, o RSO é transferido para um equipamento que realiza biodigestão anaeróbica, onde ocorre a compostagem por empilhamento. Este equipamento consiste de um tanque de alvenaria enterrado no solo, impermeabilizado e hermético. Para este presente projeto, é proposta a construção de dois equipamentos desses para que o processo de produção de biogás não seja interrompido.
Ocorrendo a produção contínua de biogás no biodigestor anaeróbico, este é captado e transferido para um tanque de armazenamento. Quando este tanque atinge uma determinada pressão interna, este gás é transformado em energia por geradores à gás. A seguir estas etapas e equipamentos serão mais detalhados.
Energia
Trituração: é proposto um equipamento de trituração por martelo que utiliza lâminas circulares para micronizar o RSO. Com este tipo de lâmina ocorre pouco desgaste e estas são capazes de quebrar estruturas como ossos e cascas de frutas. Consiste de um conjunto de duas lâminas móveis e duas fixas, uma transmissão e um motor elétrico de 2 Hp e que gira a 1000 rpm, ilustrado na Fig. 3;
Fig. 3.
Bio-compostágem aeróbica: Este equipamento consiste de um tanque cilíndrico de 250 litros com uma cremalheira em uma das suas bases e uma tampa na base oposta. O sistema permanece na horizontal sob um suporte contendo um motor elétrico que transmite a rotação de 1 Rpm ao conjunto, como ilustrado na Fig. 4.
Fig. 4.
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Bio-compostágem anaeróbica: Consiste de um equipamento que fica enterrado abaixo do nível do solo dotado de duas caçambas móveis e herméticas, uma câmara primária entre as caçambas, duas válvulas eletrônicas de pressão e uma válvula de pressão (que deixa passar o gás somente quando é atingida uma determinada pressão). Este sistema realiza a compostagem, produzindo biogás e enviando-o por diferença de pressão para um tanque externo. A caçamba móvel é confeccionada de modo à manter o ambiente interno hermético quando fechada, esta recebe o composto semi-maturado e então, uma válvula eletrônica é acionada estabilizando a pressão interna da câmara primária com a atmosférica, enviando o gás para o tanque externo, esta então gira, acionada por atuadores hidráulicos rotacionais (em questão de segundos), despejando o resíduo na caçamba de baixo (igual a primeira), em seguida novamente, uma segunda válvula eletrônica iguala a pressão do tanque com a da atmosfera e então o composto é derrubado no tanque de alvenaria. Conforme há recebimento de mais resíduos, o tanque é preenchido (produzindo gás continuamente), quando este então é saturado (quando o volume atinge 2/3 da altura) ele é fechado e mantido assim por 60 dias, neste período o segundo tanque é utilizado, este procedimento é ilustrado nas Figs. 5 e 6.
Fig. 5.
Fig. 6.
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Produção de adubo orgânico: Após 60 dias de compostagem anaeróbica o resíduo é retirado (e feita às manutenções adequadas no equipamento) e enviado para um pátio coberto para a secagem de 15 dias (neste estágio o composto já está maturado e não possui odor). Para uma maior eficiência neste estágio, é possível adicionar minhocas (vermi-compostagem), produzindo húmus que possui um alto valor de nutrição para plantas podendo ser utilizado nas áreas verdes da edificação ou entorno.
Captação de biogás e geração de energia: O gás contido no tanque externo é constantemente enviado para geradores a gás, que funcionam de acordo com a demanda de gás, produzindo parcial, total ou excedente de energia do prédio, como ilustrado na Fig. 7.
Fig. 7.
Estas etapas ocorrem de acordo com o Fluxograma da Fig. 8, que mostra a ordem de execução de cada etapa e os benefícios gerados em cada etapa.
Fig. 8.
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Materiais de construção ecológicos
Devido a obtenção de dados referentes ao emprego de ADF e PET para a produção de blocos de vedação, estes tipos de materiais foram escolhidos para a construção das paredes da edificação residencial, que atribui uma economia de 3% do custo por m² total da construção e maior resistência.
Educação ambiental
O residencial firmará uma parceria com uma cooperativa de recicláveis para realização de serviços de gerenciamento ambiental. Os moradores serão instruídos, através cartazes explicativos sobre cuidados com a separação do lixo, etc. além de informes regulares nas reuniões de condomínio.
Todos os moradores receberão duas lixeiras especiais que dispensam a utilização de sacolas plásticas (Fig. 9), nestas serão depositados os lixos orgânicos e os recicláveis. Os resíduos recicláveis ficarão depositados em um lugar para armazenagem. Semanalmente, dois funcionários da cooperativa parceira, irão retirar os resíduos e levá-los para a cooperativa. Da mesma forma, esses dois funcionários irão trabalhar no processo de produção de energia, atuando na gestão dos equipamentos e manejo do composto maturado no pátio. Sendo assim, parte da produção de composto maturado (cerca de 25%) será destinada à cooperativa.
Fig. 9.
Resultados esperados: Os resultados da economia esperada empregando estas quatro ações à uma edificação residencial aqui determinada, serão mostrados na Tabela 2.4 em confronto aos gastos estimados pela Tab. 2.
Tab. 2. Custos, Benefícios e economias mensais geradas na implantação das quatro ações sustentáveis.