Caracterização mecânica e retração de blocos de terra comprimida estabilizados com ligantes recuperados a partir da fração cimentícia de resíduos de betão

Abstract

A construção em Terra, mais concretamente os blocos de terra comprimida (BTC), ressurgiu nos últimos anos no sentido de atender à crescente preocupação ambiental por parte da sociedade. A estabilização dos BTC com cimento Portland (CP) é essencial para garantir o seu adequado desempenho a longo prazo, em especial na presença da água, porém é incompatível com a natureza ecológica e sustentável da construção em Terra. Como tal, tem existido um esforço de investigação relevante na procura de ligantes alternativos de baixo impacto ambiental para a estabilização química dos BTC. Neste sentido, no Instituto Superior Técnico (IST) tem sido explorada a utilização de cimento reciclado (CR) nos BTC. Para tal, foi realizada uma extensa campanha experimental que visou a produção e caracterização mecânica de BTC com diferentes teores e tipos de estabilizante, incluindo CR proveniente diretamente de pasta (CRP), CR a partir de resíduos de betão (CRB) e ainda CP, como referência. O CRB foi produzido tendo em conta um método recentemente desenvolvido e patenteado no IST. De modo a atingir soluções de maior eficiência foi ainda considerada a incorporação de até 25% de agregado reciclado resultante de resíduos de construção e demolição (RCD). Para efeitos de comparação foram também produzidos e caracterizados BTC não estabilizados (NE), permitindo avaliar a eficiência do CR como agente estabilizante. No total, foram avaliadas 14 composições diferentes, incluindo a variação de diferentes parâmetros: teor de ligante (5%, 8%), taxa de substituição de CP por CRP ou CRB (20%, 50% ou 100%), percentagem de agregado reciclado (0%, 15%, 25%), e teor de humidade (em equilíbrio com ambiente de laboratório, saturado, seco em estufa). Os blocos foram caracterizados em termos de massa volúmica no estado fresco e endurecido, resistência à compressão, resistência á tração por flexão e compressão diametral, dureza superficial por esclerómetro pendular, módulo de elasticidade, retração por secagem e velocidade de propagação dos ultrassons. Em geral, os BTC estabilizados com CP apresentaram melhor desempenho do que os BTC com CR. Isso justifica-se pela menor compacidade atingida pelos BTC com CR. Porém, para igual compacidade, os resultados indiciam que o CR pode ser tão eficiente na estabilização dos BTC como o CP. A retração foi ligeiramente inferior nos BTC com CR do que com CP. Acrescenta-se que face aos BTC NE, a estabilização dos BTC com CR conduziu a resistências mecânicas até mais de 2 vezes superiores. Assim, conclui-se que a adição de CR é eficaz na estabilização química dos BTC, resultando na produção de blocos mais eco-eficientes sem grande prejuízo no desempenho técnico destes materiais. O CRB, recuperado de betão, foi igualmente eficiente, quando comparado com o CRP, demonstrando a boa eficiência do método de separação adotado no presente trabalho. A substituição parcial de solo por RCD teve uma influência pouco significativa na resistência mecânica dos BTC.