No domínio da utilização dos recursos de resíduos da construção civil, a reciclagem de blocos de cimento e brita tornou-se uma componente chave da economia circular. As suas aplicações abrangem a construção de estradas, a produção de betão e materiais de construção, entre outras áreas. A seleção de máquinas e o controlo de qualidade impactam diretamente o desempenho e os benefícios económicos dos materiais reciclados. A análise sistemática que se segue centra-se em três dimensões: seleção de equipamentos de britagem, valor da aplicação da reciclagem e controlo de qualidade.
I. Estratégia de Seleção de Equipamento de Britagem
1. Cenários Adequados para Equipamentos de Britagem Convencionais
Britador de Mandíbulas: Como equipamento principal na etapa primária de britagem, oferece uma relação de britagem de 1:6-1:8 e pode britar blocos de cimento de 1,2 m x 1,5 m em partículas inferiores a 60 cm. Por exemplo, num projecto de reconstrução de uma auto-estrada, um único britador de maxilas PE900 x 1200 atingiu uma capacidade de processamento diária de 800 toneladas, consumindo apenas 18 kW·h/t. A sua abertura de descarga ajustável hidraulicamente (variando entre 50 a 250 mm) permite um controlo preciso do tamanho das partículas de descarga, minimizando a britagem excessiva. Britador de Impacto: A britagem fina é obtida através do impacto de martelos e colisões com placas de impacto. O produto final é cúbico, com menos de 10% de flocos. Numa central de betão comercial, a brita de 5 a 25 mm produzida por um britador de impacto PF-1315 aumentou a resistência à compressão do betão C30 em 8% após 28 dias. O diâmetro do rotor de 1320 mm e a velocidade de 750 rpm garantem um equilíbrio entre a britagem eficiente e o baixo consumo de energia.
2. Vantagens Inovadoras dos Equipamentos Móveis de Britagem
As estações móveis de britagem integram a alimentação, a britagem, a peneiração e o transporte. O seu chassis tipo rasto (capacidade de subida ≥ 30°) permite o transporte rápido para os locais de demolição. Por exemplo, o sistema de acionamento duplo diesel-elétrico do Keestrack R6e reduz o consumo de energia em 35% e mantém as emissões de poeiras abaixo dos 10 mg/m³. Num projecto de limpeza de terrenos na Nova Área de Xiongan, a estação de britagem móvel implementou uma operação em circuito fechado de "britagem no local - peneiramento imediato - reutilização directa", reduzindo os custos de transporte em 60%.
II. Explorando o Valor da Aplicação de Materiais Reciclados
1. Especificações Técnicas para a Preparação do Betão
O agregado reciclado britado deve cumprir as normas GB/T 25177-2010:
Controlo do Tamanho das Partículas: Utilizar uma granulometria contínua de 5 a 31,5 mm, sendo que 5 a 10 mm representam 30%, 10 a 20 mm representam 50% e 20 a 31,5 mm representam 20%. Testes realizados num instituto de investigação demonstraram que esta granulometria melhora a trabalhabilidade do betão em 15%, atingindo 98% da resistência de projeto para 28 dias.
Controlo do teor de lama: Um processo de limpeza em três etapas (pré-lavagem, esfrega e enxaguamento) pode reduzir o teor de lama de 3,2% para 0,8%. Num projeto de arranha-céus em Shenzhen, o betão bombeável C50 preparado com agregado reciclado limpo apresentou uma taxa de perda de abatimento 40% inferior à do agregado natural.
2. Normas de Aplicação em Engenharia Rodoviária
Material de base: A brita de 20 a 40 mm deve cumprir um valor de CBR ≥ 80% e um valor de britagem ≤ 25%. No projeto de renovação e expansão da Autoestrada Expressa Pequim-Xangai foi utilizada uma camada de base composta por 30% de brita reciclada, conseguindo uma resistência à compressão livre de 7 dias de 4,2 MPa, uma redução de 18% no custo em comparação com os materiais tradicionais.
Camada de base permeável: A mistura de brita de 10 a 20 mm de tamanho único com agregado miúdo de 5 a 10 mm na proporção de 7:3 permite obter um coeficiente de permeabilidade à água de 2,5 × 10⁻² cm/s, atendendo aos requisitos da construção de cidades-esponja.
3. Otimização do Desempenho dos Materiais de Construção
Tijolos permeáveis: Quando se utiliza agregado reciclado como matéria-prima, a relação água-cimento deve ser controlada em 0,32-0,35 e a pressão de moldação deve ser de 15 MPa. Os ensaios demonstraram que, quando a taxa de substituição do agregado reciclado atinge os 60%, o coeficiente de permeabilidade à água mantém-se nos 1,8 mm/s e a resistência à flexão atinge os 4,5 MPa. Produção de blocos: Utilizando a tecnologia de moldagem por vibração e pressão, quando o teor de agregado reciclado é de 50%, o valor de retração por secagem do bloco é de 0,45 mm/m, em conformidade com a norma GB/T 11968-2020.
III. Indicadores-chave de controlo de qualidade
1. Tamanho das partículas e propriedades geométricas
Limite máximo do tamanho das partículas: De acordo com a norma JGJ 52-2006, para componentes de vigas, o tamanho máximo das partículas do agregado reciclado não deve exceder 1/4 da altura da viga e ser ≤ 25 mm; Para componentes de laje, não deve exceder 1/3 da espessura da laje e ser ≤ 15 mm.
Otimização da Granulação: Com base nos cálculos da curva de Fuller, a trabalhabilidade do betão é ótima quando o módulo de finura é controlado entre 3,0 e 3,5. Uma aplicação de projeto demonstrou que a granulação otimizada melhorou a coesão do betão e reduziu a segregação em 70%.
2. Controlo de Substâncias Perigosas
Teor de Flocos Agulha: A análise de imagem indica que, quando o teor ultrapassa os 15%, a fluidez do betão diminui 20%. A britagem secundária (britador de maxilas + britador cónico) pode reduzir o teor de flocos agulha de 25% para 12%.
Índice de Britabilidade: Para betão abaixo de C60, a britabilidade do calcário deve ser ≤ 12% e a do granito ≤ 10%. Um projeto de uma central nuclear utilizou agregado de granito reciclado com um valor de britagem de 8%, produzindo betão C60 com uma resistência de 68 MPa em 28 dias.
3. Compatibilidade com os Tipos de Rocha
Vantagens do calcário: O seu pH (7,2-7,8) é altamente compatível com os produtos de hidratação do cimento e a sua velocidade de expansão da reação álcali-agregado é inferior a 0,05%. Na pré-fabricação dos tubos imersos da Ponte Hong Kong-Zhuhai-Macau, o betão marítimo C50 produzido com agregado de calcário reciclado atingiu uma resistência à permeabilidade aos iões cloreto de 1,2×10⁻¹²m²/s.
Propriedades do granito: A sua dureza Mohs é de 6-7, sendo adequado para betão de ultra-alta resistência. Na engenharia de fundações da Torre de Xangai, o betão C80 produzido com agregado de granito reciclado atingiu um módulo de elasticidade de 38 GPa, um aumento de 5% em relação ao agregado natural. IV. Análise Técnica e Económica
Tomemos como exemplo uma linha de produção de agregados reciclados com uma produção anual de 500.000 toneladas:
Investimento em Equipamento: Uma linha de britagem fixa (britador de maxilas + britador cónico + peneiramento) custa aproximadamente 8 milhões de yuans, enquanto uma combinação de estação de britagem móvel custa aproximadamente 12 milhões de yuans. No entanto, o sistema móvel permite poupar 2 milhões de yuans em custos de preparação do local e 3 milhões de yuans em custos de transporte por ano.
Custos Operacionais: O custo de produção do agregado reciclado é de 28 yuans por tonelada (incluindo britagem, peneiramento e limpeza), 15 yuans por tonelada inferior ao do agregado natural. Assumindo uma poupança de 3 yuans em impostos sobre os recursos por tonelada de agregado reciclado em substituição do agregado natural, a poupança fiscal anual é de 1,5 milhões de yuans.
Benefícios Ambientais: Cada 10.000 toneladas de resíduos de construção processados reduzem as emissões de CO₂ em 120 toneladas e poupam 50 toneladas de carvão comum. Após a implementação, um projeto de parque industrial recebeu a certificação de construção verde de três estrelas e gerou 800.000 yuans em receitas anuais de comercialização de quotas de carbono.
