Relatório BRITAGEM A1

 

 

UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ INSTITUTO DE TECNOLOGIA FACULDADE DE ENGENHARIA QUÍMICA

EQ 01039  –  Laboratório  Laboratório de Engenharia Química II

RELATÓRIO DA PRÁTICA DE BRITAGEM E PENEIRAMENTO

Adrielle de Sousa Nascimento Franck dos Santos Araújo

Belém –  PA  PA  JANEIRO/2018

 

 

Adrielle de Sousa Nascimento Franck dos Santos Araújo

RELATÓRIO DA PRÁTICA DE BRITAGEM E PENEIRAMENTO

Relatório apresentado à Faculdade de Engenharia Química da Universidade Federal do Pará como parte integrante das atividades da disciplina Laboratório de Engenharia Química II, realizadas do 4º período de 2017

Profª Drª Shirley Cristina Cabral Nascimento Profª Drª Marlice Cruz Martelli

Belém –  PA  PA  JANEIRO/2018

 

 

1 

SUMÁRIO  INTRODUÇÃO ............................................ ................................................................... ............................................. .................................... .............. 4 

2 

OBJETIVOS ................... .......................................... ............................................. ............................................ ............................................ ...................... 4 

3 

MATERIAIS E MÉTODOS..................... ........................................... ............................................. ........................................ ................. 5  3.1 

Materiais ............................................. ................................................................... ............................................ ........................................ .................. 5 

3.2 

Procedimento Procedime nto Experimental .................... .......................................... ............................................. ................................. .......... 5 

3.3 

Dimensionamento Dimensioname nto do Sedimentador ............................. ................................................... ................................. ........... 6  

4 

RESULTADOS E DISCUSSÃO ..................... ........................................... ............................................. ................................. .......... 7 

5 

CONSIDERAÇÕES FINAIS ............................................. .................................................................... .................................... ............. 7 

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................................................ ....................................................................... ............................. ...... 8 

 

 

1 

INTRODUÇÃO Diversas indústrias e processos geram grandes quantidades de resíduos, que podem

 provocar problemas ambientais e até mesmo financeiros pois a destinação adequada do resíduo pode ter custo elevado. Um exemplo disso são os resíduos da construção civil, que  possuem como principais constituintes cimento, areia, brita, restos de tijolos ou tenhas. Ao  passar por um processamento, estes podem ser reaproveitados promovendo a diminuição dos impactos gerados, conforme estabelecido pelo Conselho Nacional de Meio Ambiente, por meio da Resolução CONAMA n°307 n°307 de 5 de julho de 2002, e gerando um uma receita de R$ 8 bilhões ao ano, segundo Associação Brasileira para Reciclagem de Resíduos da Construção Civil e Demolição (Abrecon).   Normas como a ABNT NBR 15116, que estabelece requisitos para a utilização de agregados reciclados de resíduos sólidos da construção civil em pavimentação e preparo de concreto sem função estrutural, apresentam entre um de seus critérios a adequação do material a uma faixa granulométrica, tornando essencial para isso a utilização de operações unitárias de fragmentação e peneiramento. Dentre as operações de fragmentação encontra-se a britagem, empregada seja para obter blocos de dimensões trabalháveis ou aumentar a área externa das partículas a fim de tornar mais rápido o processamento processamento de sólidos. A britagem é responsável responsável pela fragmentação grosseira de sólidos, apresentando faixa granulométrica de alimentação de 150 e 0,5 cm e 85% dos produtos entre 0,1 e 5 cm (GOMIDE, 1983). Para britadores do tipo mandíbula, a distribuição granulométrica de saída é função da abertura de saída do britador  – medida medida na  posição aberta, aberta, sendo fornecida pelos fa fabricantes bricantes curvas de distribuição distribuição granulométrica versus versus abertura (CHAVES & PERES, 2003). Após a britagem do material, torna-se necessário a classificação granulométrica deste  para a separação das partí partículas culas que já atingiram o tamanho adequado daquelas que precisam retornar ao processo de fragmentação. O peneiramento é a operação unitária responsável por essa separação, que se dá a partir da retenção do sólido em malhas de abertura padronizadas. Em um ensaio granulométrico, os sólidos são adicionados em um conjunto de peneiras ordenadas da maior para a menor abertura da série e agitados por um intervalo de tempo, determinando-se após o processo a fração mássica retida em cada peneira, que poderá ser utilizada, por exemplo, para a determinação do diâmetro médio do material (d50), obtido pela interceptação das curvas de % retida acumulada e % retida passante versus diâmetro médio da abertura da peneira. 4

 

 

2 

OBJETIVOS Realizar a britagem e o ensaio granulométrico por peneiramento a fim de se obter a

distribuição granulométrica e o diâmetro médio (d50) de um corpo de prova residual (CPR) descartado pelo Laboratório de Engenharia Civil (LEC) da Universidade Federal do Pará, feito à base de cimento e areia.

3 

MATERIAIS E MÉTODOS

3.1 

Materiais

 

Corpos de prova cilíndricos descartados pelo LEC (UFPA), contendo cimento e areia;

 

Estufa;

 

Britador de mandíbulas;

 

Balança eletrônica ;

 

Peneiras (# 1/4; # 3,5; # 4; # 6; # 9; # 12; # 14; # 28; # 35; # 65 série Tyler);

 

Agitador de peneiras;



 

Suporte.

3.2 

Procedimento Experimental













O procedimento experimental foi realizado na Usina de Materiais do Laboratório de Engenharia Química-UFPA. Para a obtenção dos dados coletou-se no Laboratório de Engenharia Civil  –  LEC,   LEC, localizado no Campus 2 da Universidade Federal do Pará  –  UFPA,   UFPA, um corpo de prova, material que após ensaios de resistência à compressão, é geralmente descartado. O corpo de prova utilizado foi previamente seco em estufa a 105°C por 24h e então  britado no britador de mandíbulas presente na Figura 1. O material britado a ser peneirado teve sua massa medida e foi despejado pelo topo na série de peneiras previamente pesadas dispostas em ordem decrescente de diâmetro da malha. Procedeu-se o peneiramento em mesa vibratória (Figura 2) por 5 minutos para a classificação granulométrica do produto. Após o peneiramento as peneiras contendo o material foram pesadas e a tabela de distribuição granulométrica (massa retida, % retida, % passante, % retida acumulada e %  passante acumulada) foi preenchida com base nos dados de fração retida de amostra em cada  peneira. Cabe ressaltar que os blocos que apresentava apresentavam m granulometria muito superior à da  peneira de maior diâmetro foram separados, não constando na distribuição granulométrica do material.

5

 

 

Figura 2. Agitador de peneiras

Figura 1. Britador de Mandíbulas 3.3 

Cálculos e Análise dos Resultados O diâmetro médio das partículas que passam em cada peneira (DM#) foi estimado pela

Equação (1), por meio da média aritmética entre o diâmetro da abertura da peneira analisada (n) e da peneira anterior (n-1). DM# DM #=

(D n     D n -1 ) *100

(1)

2

As frações de massas retidas e passantes foram calculadas por meio das Equações (2) e (3), respectivamente. Nestas equações

mR 

representa a massa retida na peneira e

m Total a

massa total de sólidos utilizado durante o peneiramento. %R  =

m R 

*100%

(2)

m Total

%P =

m Total    

m

(3) R

m Total

Para a obtenção das curvas de fração (% retida acumulada e % passante acumulada) versus diâmetro médio e a determinação do diâmetro médio (d50) observado na interceptação das curvas, foram utilizadas as Equações (4) e (5), respectivamente, sendo %RA o percentual retido acumulado e %PA o percentual passan passante te acumulado. %RA = %R     %R %RA A PeneirasAnteriores %PA = 10 100   0%  %RA

(4) (5) 6

 

 

4 

RESULTADOS E DISCUSSÃO Os resultados do peneiramento e a análise granulométrica da amostra após britagem

estão presentes na Tabela 1. Porém, deve-se ressaltar que essa distribuição granulométrica não representa veemente a granulometria do produto da britagem, pois os produtos que apresentaram granulometria muito superior à malha da peneira de Tyler #1/4 não passaram  pelo processo processo de peneiramento. Tabela 1. Distribuição granulométrica do CPR após o processo de britagem.

#Tyler

DM(mm) mP (g)

1/4

6,300

mP+A (g) mR  (g) %R

%P

%RA

%PA

465,50 1058,0

592,5 55,85% 44,15% 55,85% 44,15%

+1/4 -3,5 5,930

430,00 466,5

36,5

3,44%

96,56% 59,29% 40,71%

+3,5 -4

5,160

330,50

398,0

67,5

6,36%

93,64% 65,65%

34,35%

+4 -6

4,060

489,00

554,0

65,0

6,13%

93,87% 71,78%

28,22%

+6 -9 +9 -12

2,680 1,700

468,50 452,00

552,5 491,0

84,0 39,0

7,92% 3,68%

92,08% 79,70% 96,32% 83,37%

20,30% 16,63%

+12 -14

1,290

411,00

423,5

12,5

1,18%

98,82% 84,55%

15,45%

+14 -28

0,890

309,50

391,0

81,5

7,68%

92,32% 92,23%

7,77%

+28 -35

0,513

392,00

399,0

7,0

0,66%

99,34% 92,89%

7,11%

+35 -65

0,319

359,50

364,4

4,9

0,46%

99,54% 93,35%

6,65%

Fundo

0,106

351,50

422,0

70,5

6,65%

93,35% 100,00% 0,00%

Total

1060,9 100,0%

Verifica-se que a granulométria do resíduo britado apresenta uma distribuição desigual, havendo uma grande fração de partículas retida na peneira de Tyler ¼, o que equivale a 55,85% da massa total peneirada, assim como uma percentagem de 44,15% de finos que passam na primeira peneira. Evidencia-se portanto assim um material de partículas de tamanhos misto, o que fica evidenciado quando se analisar os sólidos da amostra de acordo com a ABNT NBR 6502/95, onde se verifica que essa apresenta na mistura existem partículas que se classificam em pedregulho e arreia. arreia. A matéria prima gerada se adéqua a como resíduo de classe A conforme a ABNT 15116.

7

 

 

100.0%

% Passante Acumulado 90.0%

% Retido Acumulado

80.0%

  a 70.0%    d   a    l   u 60.0%   m   u 50.0%   c    A      %40.0% 30.0% 20.0% 10.0% 0.0% 0.10

0.60

1.10

1.60

2.10

2.60

3.10

3.60

4.10

4.60

5.10

5.60

6.10

6.60

d50 Diâmetro médio (mm) Gráfico 1- Obtenção de d50. Porcentagens Retidas e Passantes Acumuladas

versus

 Diâmetro

Médio da peneira. A análise da figura 3 permite verificar o comportamento granulométrico dos  particulados obtidos no processo de britagem, retidos e passante nas peneiras, na qual se evidencia que a fração de passantes é inferior a dos retidos para a distribuição granulométrica desejada (conjunto de peneiras). Uma vez que as curvas das porcentagens acumuladas não se interceptam, não é possível determinar o d50 do resíduo britado. Isso ocorreu porque mais de 50% do material peneirado foi retido na peneira de Tyler #1/4.

5 

CONSIDERAÇÕES FINAIS Portanto o CPR pode ser reutilizado ou reciclado para outros fins, após o processo de

 britagem, uma vez que este se adéqua como resíduo de classe A pela norma ABNT 15116. Entretanto, seria necessária uma melhor adequação do britador com ajuste da abertura ou a aplicação de uma segunda britagem, para obter um perfil granulométrico que possibilite a determinação do d50, pois de posse deste paramento será possível determinar o diâmetro médio das partículas, o que classificaria melhor o reuso deste resíduo, já que foi possível realizar o seu calculo com os resultados obtidos.

8

 

 

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS GOMIDE, Reinaldo. Operações Unitárias: granulares. Cempro, São Paulo, 1983.

operações

com

sistemas

sólidos

CHAVES, A.P.; PERES, A.E.C. Teoria e Prática do Tratamento de Minérios/Britagem, Editora,, 2003. Peneiramento e Moagem. 2 Ed. V.3. São Paulo: Signus Editora ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS . ABNT NBR 15116:2004: Agregados reciclados de resíduos sólidos da construção civil- Utilização em pavimentação e preparo de concreto sem função estruturas-Requisitos. Rio de Janeiro (RJ), 2004.

9