Influência da água de reuso na durabilidade do concreto

Abstract

Devido à poluição dos corpos hídricos, ao aumento da população mundial, ao crescimento das atividades industriais, aos longos períodos de estiagem, dentre outros fatores, houve um desequilíbrio na relação oferta e demanda por água potável. Uma possível solução para este problema é a substituição da água potável por outra com menor qualidade para atividades que exijam um menor padrão de potabilidade. A indústria da construção civil consome grande quantidade de água em suas atividades, sendo que o aço e o concreto são os materiais de construção com a maior quantidade de água incorporada, aquela que considera a água utilizada para extração, produção e transporte. A água de reuso surge como uma alternativa para a diminuição do consumo de água potável. O interesse por utilizar água de reuso na construção civil vem crescendo em momentos de escassez, como a crise hídrica que o Brasil enfrentou em 2014 e a constante preocupação com a sustentabilidade. Este trabalho utilizou água de reuso como água de amassamento do concreto, com o objetivo de reduzir o consumo de água potável. A água de reuso foi doada por uma estação de tratamento de esgoto, localizada na região metropolitana de Campinas (RMC). A qualidade da água foi analisada de acordo com a NBR 15900-1 (ABNT, 2009). Foram realizados ensaios experimentais com o concreto no estado fresco, endurecido e após exposição a ambientes agressivos, visando avaliar a influência da água de reuso nas características físicas e mecânicas de concreto. Inicialmente foi avaliada a influência da água de reuso no calor de hidratação de vários tipos de cimento Portland. Na sequência foram produzidos dois traços, um com água potável (referência) e outro com água de reuso, para os quais foram determinadas a consistência e as características de resistência à compressão, módulo de elasticidade, determinação da capacidade de absorção de água por imersão, e por capilaridade, determinação da penetração de íons cloro, carbonatação e a permeabilidade ao ar. Para tal, após 28 dias de cura em câmara úmida, parte dos corpos de prova foram ensaiados. Os demais foram divididos em 3 grupos: um foi mantido em câmara úmida como controle, outro grupo de corpos de prova foi exposto à intempérie até atingir às idades de 135 e 220 dias e o terceiro grupo foi exposto à ataque em solução salina até atingir as idades de 220 e 340 dias. Aos 28 dias a resistência à compressão do traço com água de reuso foi 8% menor do que para o traço com água potável. Em relação ao Módulo de Elasticidade, não houve variação significativa entre o traço produzido com água potável e o com água de reuso. As características do concreto que influenciam a durabilidade do concreto como a absorção de água por capilaridade e por imersão, permeabilidade ao ar, profundidade da carbonatação e de íons cloro não apresentaram diferenças significativas entre o concreto produzido com água de reuso e o com água potável. Foi observado que a determinação da presença de açúcares na água de reuso para a produção de concreto é um parâmetro de fundamental importância.

Due to the pollution of water bodies, the increase in the world population, the growth of industrial activities, the long periods of drought, among other factors, there was an imbalance in the supply and demand for drinking water. A possible solution to this problem is the substitution of drinking water for one of lower quality for activities that require a lower standard of drinking. The construction industry consumes a large amount of water in its activities, with steel ande concrete being the building materials with the largest amount of incorporated water, the one that considers the water used for its extraction, production and transportation of the material. The reuse water appears as an alternative to reduce the consumption of drinking water. The interest in using reused water in civil construction has been growing in times of scarcity, such as the water crisis that Brazil faced in 2014 and the constant concern with sustainability. This research used wastewater as concrete mixing water, in order to reduce the consumption of drinking water. The wastewater was donated by a sewage treatment plant, located in the metropolitan region of Campinas (RMC). The water quality was analyzed according to NBR 15900 (ABNT, 2009). Experimental tests were carried out with the concrete in a fresh, hardened state and after exposure to aggressive environments, aiming to evaluate the influence of wastewater on the physical and mechanical characteristics of concrete. Initially, the influence of wastewater on the hydration heat of various types of Portland cement was evaluated. Next, two concrete mixtures were produced, one with drinking water (reference) and the other with wastewater, for which consistency and characteristics of compressive strength, modulus of elasticity, determination of the water absorption capacity by immersion were determined, capillary water absorption capacity, determination of chlorine ion penetration, carbonation and air permeability. For this, after 28 days of curing in a humid chamber, part of the specimens were tested. The others were divided into 3 groups: one was kept in a humid chamber as a control, another group of specimens was exposed to the weather until reaching the ages of 135 and 220 days and the third group was exposed to the attack in saline until reaching the ages of 220 and 340 days. At 28 days the compressive strength of the mix with reused water was 8% lower than that for the mix with drinking water. Regarding the Elasticity Module, there was no significant variation between the mixture produced with drinking water and that with wastewater. The characteristics of the concrete that influence the durability of the concrete, such as water absorption by capillarity and immersion, air permeability, depth of carbonation and chlorine ions, did not show significant differences between the concrete produced with water for reuse and that with drinking water. It was observed that the determination of the presence of sugars in the reuse water for the production of concrete is a parameter of fundamental importance.