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http://rima.ufrrj.br/jspui/handle/20.500.14407/26812| Tipo do documento: | Dissertação |
| Título: | Avaliação do desempenho físico-mecânico de placas cimentícias não estruturais incorporadas com agregado miúdo reciclado de resíduos da construção civil |
| Título(s) alternativo(s): | Assessment of the physical and mechanical performance of non-structural cementitious boards incorporating recycled fine aggregates from construction and demolition waste |
| Autor(es): | Ribeiro, Rodolfo Augusto Cardoso |
| Orientador(a): | Borges, Simone Pereira Taguchi |
| Primeiro membro da banca: | Borges, Simone Pereira Taguchi |
| Segundo membro da banca: | Lopes, Tessie Gouvêa da Cruz |
| Terceiro membro da banca: | Santos, Ésoly Madeleine Bento dos |
| Palavras-chave: | resíduos da construção civil;agregado reciclado;economia circular;sustentabilidade;atenuação sonora;construction and demolition waste;recycled aggregate;circular economy;sustainability;sound attenuation |
| Área(s) do CNPq: | Engenharia de Materiais e Metalúrgica |
| Idioma: | por |
| Data do documento: | 25-ago-2026 |
| Editor: | Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro |
| Sigla da instituição: | UFRRJ |
| Departamento: | Instituto de Tecnologia |
| Programa: | Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais |
| Citação: | RIBEIRO, Rodolfo Augusto Cardoso. Avaliação do desempenho físico-mecânico de placas cimentícias não estruturais incorporadas com agregado miúdo reciclado de resíduos da construção civil. 2026. 120 f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) - Instituto de Tecnologia, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica, 2026. |
| Resumo: | A indústria da construção civil enfrenta o desafio de mitigar seu impacto socioambiental, sendo responsável pela geração de aproximadamente 44 milhões de toneladas de Resíduos da Construção Civil (RCC) no Brasil apenas em 2023. O objetivo deste trabalho é investigar a viabilidade técnica do desenvolvimento de placas cimentícias para vedação (componentes não estruturais) incorporando agregados reciclados de RCC. O resíduo RCC (obtido por cominuição em britador de mandíbula e selecionado a fração menor que 4 mm) e o agregado miúdo natural (areia) foram caracterizados quanto a granulometria, fases cristalinas (DRX), microestrutura (MEV/EDS) e massa específica (picnometria), para avaliar a substituição parcial na composição. Os traços das argamassas foram desenvolvidos com cimento CP II-E-40 RS e substituições volumétricas de areia por RCC (0%, 25%, 50%, 75% e 100%). Observou-se similaridade física entre os agregados, ambos com diâmetro máximo de 2,36 mm, e módulos de finura de 2,33 (RCC) e 2,73 (areia). A massa específica média da areia (2,541 g/cm3) foi superior em relação ao RCC (2,055 g/cm3). A composição mineralógica identificada por DRX para a areia (Caulinita, Quartzo e Feldspato) e RCC (Pargasita, Melanoflogita e Quartzo) é usual para utilização em argamassas. A areia possui partículas subangulares a subarredondadas com superfícies densas e lisas, enquanto o RCC exibiu aglomerados irregulares e angulosos com textura porosa e rugosa. A composição elementar indicou dominância de silício na areia (74,43% Si) e maior complexidade química no RCC (58,05% Si, 10,46% Al e 8,14% Ca). Foi realizada a mistura das argamassas e efetuado o ensaio de índice de consistência no estado a fresco, evidenciando que maiores teores de RCC exigiram maior fator água/cimento para assegurar a trabalhabilidade (0,7 e 0,9). Corpos de prova cilíndricos (5 x 10cm) e placas retangulares (20 x 20cm) foram moldados e curados em água por 28 dias. No estado endurecido, foram realizados ensaios de resistência à compressão e à tração por compressão diametral, absorção de água e atenuação sonora. Ficou evidenciado que a inserção de RCC provocou redução no peso da placa endurecida em cerca de 5,6%, acréscimo na absorção de água (3,3% até 7,31%) e aumento da atenuação sonora (aproximadamente 7 dB). A resistência à compressão diminuiu com o aumento do teor de resíduo (27,15 MPa para 8,72 MPa com fator a/c 0,7), mas os valores mantiveram-se perfeitamente compatíveis para componentes de vedação não estrutural (mínimo de 2,0 MPa). A incorporação de agregado miúdo de RCC em substituição à areia natural na produção de placas cimentícias demonstrou-se viável do ponto de vista técnico e ambiental. O compósito resultante possibilita a fabricação de elementos construtivos mais leves, com sensível atenuação sonora e economicamente competitivos, convertendo um passivo ambiental em insumo industrial de valor agregado e promovendo o desenvolvimento sustentável no setor. |
| Abstract: | The civil construction industry faces the challenge of mitigating its socio-enviroental impact, having been responsible for generating approximately 44 million metric tons of Construction and Demolition Waste (CDW) in Brazil in 2023 alone. The objective of this study is to investigate the technical feasibility of developing non-structural cementitious boards for partition walls incorporating recycled aggregates from CDW. The CDW waste (obtained by crushing in a jaw crusher and selecting the fraction smaller than 4 mm) and natural fine aggregate (sand) were characterized in terms of particle size distribution, crystalline phases (XRD), microstructure (SEM/EDS), and specific gravity (pycnometry) to evaluate partial substitution in the mixture. Mortar mix proportions were developed using CP II-E-40 RS cement with volumetric sand replacements by CDW (0%, 25%, 50%, 75%, and 100%). Physical similarities were observed between the aggregates, both exhibiting a maximum particle size of 2.36 mm and fineness moduli of 2.33 (CDW) and 2.73 (sand). The average specific gravity of sand (2.5413 g/cm3) was higher than that of CDW (2.0552 g/cm3). The mineralogical composition identified by XRD for sand (kaolinite, quartz, and feldspar) and CDW (pargasite, melanophlogite, and quartz) is typical for mortar applications. Sand presented sub-angular to sub-rounded grains with dense, smooth surfaces, whereas CDW displayed irregular, angular agglomerates with a porous, rough texture. Elemental composition indicated a predominance of silicon in sand (74.43% Si) and greater chemical complexity in CDW (58.05% Si, 10.46% Al, and 8.14% Ca). The mortars were mixed, and consistency index tests were conducted in the fresh state, revealing that higher CDW contents required a higher water-to-cement ratio to ensure workability (0.7 and 0.9). Cylindrical specimens (5 × 10 cm) and rectangular boards (20 × 20 cm) were molded and water-cured for 28 days. In the hardened state, tests were performed for compressive strength, splitting tensile strength, water absorption, and acoustic attenuation. The incorporation of CDW resulted in a weight reduction of the hardened board by approximately 5.6%, an increase in water absorption (3,3% to 7,31%), and enhanced acoustic attenuation (approximately 7 dB). Compressive strength decreased with increasing waste content (from 27.15 MPa to 8.72 MPa with a w/c ratio of 0.7), yet the values remained fully compatible with non-structural partition components (minimum of 2.0 MPa). The incorporation of fine CDW aggregates as a replacement for natural sand in the production of cementitious boards proved to be technically and environmentally viable. The resulting composite enables the production of lighter, acoustically attenuating, and economically competitive building elements, converting an environmental liability into a value-added industrial raw material while promoting sustainable development in the sector. |
| URI: | http://rima.ufrrj.br/jspui/handle/20.500.14407/26812 |
| Aparece nas coleções: | Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais |
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