Beneficiamento em jigue hidráulico para melhoria da qualidade dos agregados graúdos de resíduos de construção e demolição (RCD) utilizados em concretos

O interesse na utilização de resíduos de construção e demolição (RCD) na confecção de concretos tem aumentado nos últimos anos, porém a variedade de materiais que compõe o resíduo acaba por inviabilizar seu uso em condições normais. Assim, o objetivo do presente trabalho foi propor a utilização de diferentes rotas de beneficiamento em jigue hidráulico para separação de agregados graúdos de RCD, visando definir a rota mais adequada para obtenção de agregados com potencial de utilização na produção de concretos estruturais. Para tanto, foi confeccionado um agregado que simula a composição do RCD brasileiro contendo cerâmicos de alta resistência (~7 MPa) e de baixa resistência (~2 MPa), concretos convencionais (~50 MPa) e de baixa resistência (~15 MPa) e argamassa (~7 MPa). O processo de beneficiamento proposto foi realizado de duas formas diferentes, para fins de comparação de desempenho. Assim, o agregado composto de partes iguais de material cerâmico, concreto e argamassa foi submetido a um estágio único de jigagem, denominado Rota 1, e a um estágio com duas passagens pelo jigue, denominado Rota 2. Os agregados beneficiados foram avaliados em relação as suas propriedades físicas, e então utilizados na confecção de concretos, em que foram analisados nos estados fresco e endurecido. Os resultados obtidos mostraram que os concretos de baixa e de alta resistência se destacaram em relação às propriedades físicas. Quando comparadas as duas rotas de beneficiamento, verificou-se que as melhores características dos agregados beneficiados e dos concretos foram obtidas para a Rota 2, com destaque para os agregados concentrados (AR-C2 e AR-M2), que apresentaram resultados de beneficiamento superiores em recuperação de materiais de maior densidade (agregados de concreto) com 99,7% e 91,4%, respectivamente. Para os concretos confeccionados com agregados beneficiados das Rotas 1 e 2, quando comparados aos concretos referências no estado fresco e endurecido, podese afirmar que o melhor desempenho foi obtido para o concreto RCD agregado beneficiado concentrado (CRCD-C2), em função das relações água/cimento (a/c), massas específicas, resistências à compressão e módulo de elasticidade. Desta forma, conclui-se que a rota de beneficiamento mais adequada foi observada para a Rota 2, obtendo-se um agregado concentrado com propriedades semelhantes ao agregado natural (AN-B) e um concreto com propriedades próximas ao concreto referência (CR-B), e que podem ser utilizados em função estrutural.The interest in the use of construction and demolition wastes (CDW) in the production of concretes has increased in the last years, however the variability of the composition leads to restrictions of use under normal conditions. The objective of the present work is to purpose the use of different processing routes utilizing the hydraulic jig for separation of recycled coarse aggregates from CDW, aiming to define the most suitable ways to obtain recycled coarse aggregates with potential for using in structural concretes. For that, an aggregate that simulates the composition of a Brazilian CDW was confectioned by comminution of high strength (~7MPa) and low strength (~2MPa) ceramics, conventional (~50MPa) and low strength (~15MPa) concretes, and mortar (~7MPa). The proposed processing procedure was carried out in two different ways, with a view to comparing their performances. The aggregate composed of equal parts of ceramic, concrete and mortar was submitted to a single stage of jigging, called Route 1, and to a double stage by two passages through the jig, called Route 2. The benefited aggregates were evaluated in relation to their physical properties, and then used to obtain concretes, which were analyzed in the fresh and hardened conditions. The obtained results showed that the high and low strength concretes exhibited the best physical properties among the investigated aggregates. When comparing the two processing routes, it was observed that the most promising characteristics for the aggregates were obtained in Route 2, specially for the concentrate aggregate (AR-C2 and AR-M2), which presented superior results in relation to the dense material recuperation (concrete concentration) of 99.7 and 91.4%, respectively. When compared the concretes confectioned using recycled aggregates from Routes 1 and 2, it was shown that the best performance was achieved for the CRCD-C2 (AR-C2 concrete) aggregate due to the w/c ratio, specific mass, compressive strength and Elastic modulus. Therefore, the most suitable processing route was observed in Route 2, allowing to obtain a concentrated aggregate with properties similar to those presented by natural aggregate (AN-B), and concretes presenting properties close to the reference concrete (CR-B) and suitable for use in structural functions

Cost assessment of the Brazilian construction and demolition waste recycling plant : a case study of Porto Alegre

The construction activities generate representative amount of Construction and Demolition Waste (CDW) around the world. Brazilian City Halls collected about 45 million tons/year. CDW recycling plants needs to be economically viable. The characteristics of recycling plants and future expectations vary around the world. Thus, the cost analysis needs to be adapted to the local reality and future scenarios should be evaluated. In this context, the objective of this paper is to evaluate the CDW recycling plant costs in Brazil. Two scenarios are tested, actual Scenario (1) and future Scenario (2), with air jig. Four steps are performed: literature review, inventory of the inputs, economic indicators analysis, and sensitivity analysis of alternative solutions. The results suggest that both scenarios do not reach positive economic indicators (IRR, NPV and Payback). The Fixed Costs are the main influence on the results, mainly due to the acquisition of Equipment. The Variable Costs represent, in Scenario 1 and 2, 18% and 10% of their Total Fixed Costs, respectively. Scenario 1, however, has possible conversion into positive IRR easier than for Scenario 2, once the Air Jig influence significantly in the increment of costs. A Government subsidy tested would not make the CDW Recycling Scenarios economically attractive. Only Scenario 1 can achieve positive results, however without the acquisition costs of Land, Equipment and Vehicles. Counterparts with the City Hall, in exchange for the supply of these inputs, would not influence the positive results. The use of new technologies maybe will be possible after the recycled aggregate market is consolidated in Brazil

Sample design for Brazilian construction and demolition waste

Resíduos da Construção e Demolição (CDW) estão entre os mais gerados em vários países, resultando em uma preocupação com este tipo de resíduo. Vários estudos são realizados com o CDW, muitos deles com o objetivo de avaliar a realidade técnica, econômica, social e ambiental de uma região, cidade ou país. Para este fim, é importante aplicar métodos estatísticos que apresentem representatividade da amostra. O trabalho tem como objetivo identificar um conjunto de amostras representativas de RCD brasileiro, para estudos que visam sua aplicação com substituição do agregado natural pelo reciclado. Foi utilizado o projeto fatorial 2k em conjunto com a divisão de materiais de interesse em quartis. Três conjuntos de amostras foram definidos, fixando dois tipos de materiais, de acordo com o planejamento fatorial 2k, seguido da definição dos terceiros valores. Como resultado, foi possível identificar a aplicabilidade da união dos métodos estatísticos, o que resultou em 16 amostras. Os três conjuntos de amostras avaliadas puderam ser aplicados. No entanto, a determinação dos valores de argamassa e concreto, seguida da determinação dos valores da cerâmica foi a mais adequada.Waste from Construction and Demolition (CDW) are among the most generated in several countries resulting in an emerging concern with this kind of waste. Thus, several studies are conducted with the CDW, many of them aimed to evaluate the technical, economic, social and environmental reality of a region, city or country. To this end, it is important to apply statistical methods that achieve both sample sufficiency and representativeness. Hence, the present work aims to identify a set of samples representative of the Brazilian CDW, mainly for studies aimed at its application as a large aggregate in substitution to the natural aggregate. The 2k factorial project was used in conjunction with the division of materials of interest in the RCC in quartiles. Three sets of samples were defined, fixing two types of materials, according to the factorial design 2k, followed by the definition of the third values. As a result, it was possible to identify the applicability of the union of the statistical methods, which resulted in 16 samples. The three sets of samples evaluated were able to be applied. However, the determination of the mortar and concrete values, followed by the determination of the values of Ceramics (CA3) was more adequate

Characterization of demolished concretes with three different strengths for recycling as coarse aggregate

This paper presents a physical characterization for the recycling into new concretes of three comminuted concretes: C16/20 (“ordinary concrete”), C50/60 (“high strength concrete”), and C70/85 (“very high strength concrete”). The top size of the crushed concretes was 19.1 mm and the size range was 4.75 to 19.1 mm. The characterization was carried out with coarse aggregate liberation, to be prepared and concentrated in a gravity concentration process. The density distribution of the coarse aggregate, cement paste, and sand was carried out in different size ranges (4.75/19.1 mm; 4.75/8.0 mm; 8.0/12.5 mm; and 12.5/19.1 mm) for the three concretes studied. The form factor of the samples, as well as the porosity determination of particles in different density ranges, are presented. The obtained results indicate that the coarse aggregate liberation was more intensive for the low resistance concrete (C16/20), but a reasonable coarse aggregate recovery is possible for all concretes

DELINEAMENTO AMOSTRAL DE AGREGADOS DE CONSTRUÇÃO E DEMOLIÇÃO

Resíduos da Construção e Demolição (CDW) estão entre os mais gerados em vários países, resultando em uma preocupação com este tipo de resíduo. Vários estudos são realizados com o CDW, muitos deles com o objetivo de avaliar a realidade técnica, econômica, social e ambiental de uma região, cidade ou país. Para este fim, é importante aplicar métodos estatísticos que apresentem representatividade da amostra. O trabalho tem como objetivo identificar um conjunto de amostras representativas de RCD brasileiro, para estudos que visam sua aplicação com substituição do agregado natural pelo reciclado. Foi utilizado o projeto fatorial 2k em conjunto com a divisão de materiais de interesse em quartis. Três conjuntos de amostras foram definidos, fixando dois tipos de materiais, de acordo com o planejamento fatorial 2k, seguido da definição dos terceiros valores. Como resultado, foi possível identificar a aplicabilidade da união dos métodos estatísticos, o que resultou em 16 amostras. Os três conjuntos de amostras avaliadas puderam ser aplicados. No entanto, a determinação dos valores de argamassa e concreto, seguida da determinação dos valores da cerâmica foi a mais adequada

DELINEAMENTO AMOSTRAL DE AGREGADOS DE CONSTRUÇÃO E DEMOLIÇÃO

Resíduos da Construção e Demolição (CDW) estão entre os mais gerados em vários países, resultando em uma preocupação com este tipo de resíduo. Vários estudos são realizados com o CDW, muitos deles com o objetivo de avaliar a realidade técnica, econômica, social e ambiental de uma região, cidade ou país. Para este fim, é importante aplicar métodos estatísticos que apresentem representatividade da amostra. O trabalho tem como objetivo identificar um conjunto de amostras representativas de RCD brasileiro, para estudos que visam sua aplicação com substituição do agregado natural pelo reciclado. Foi utilizado o projeto fatorial 2k em conjunto com a divisão de materiais de interesse em quartis. Três conjuntos de amostras foram definidos, fixando dois tipos de materiais, de acordo com o planejamento fatorial 2k, seguido da definição dos terceiros valores. Como resultado, foi possível identificar a aplicabilidade da união dos métodos estatísticos, o que resultou em 16 amostras. Os três conjuntos de amostras avaliadas puderam ser aplicados. No entanto, a determinação dos valores de argamassa e concreto, seguida da determinação dos valores da cerâmica foi a mais adequada