Aplicação do Resíduo de Construção e Demolição (RCD) como
Base de Pavimentos Estabilizados Granulometricamente.
Marta Pereira da Luz
Pontifícia Universidade Católica de Goiás, Goiânia, Brasil, [email protected]
Saulo Oliveira de Assis
Pontifícia Universidade Católica de Goiás, Goiânia, Brasil, [email protected]
Jhefferson Rodrigues Viana
Pontifícia Universidade Católica de Goiás, Goiânia, Brasil, [email protected]
Pedro Álvaro Rocha
Pontifícia Universidade Católica de Goiás, Goiânia, Brasil, [email protected]
Yago Isaias da Silva Borges
Pontifícia Universidade Católica de Goiás, Goiânia, Brasil, [email protected]
RESUMO: A pavimentação rodoviária tem sido foco de diversos pesquisadores, como via para o
emprego de resíduos de natureza diversa. Concomitantemente a indústria da construção civil tem sido
um dos maiores colaboradores na produção destes resíduos. Assim, visando aliar as duas realidades, esta
pesquisa buscou avaliar a viabilidade técnica da utilização de RCD em base e sub-base de pavimento,
sendo a metodologia empregada a de pavimento estabilizado granulometricamente. Para tanto, foram
utilizados três tipos de RCD, característicos das construções prediais da região metropolitana de
Goiânia-GO, sendo diferenciados pela granulometria de britagem. A composição da mistura foi de 5%
de RCD mais graúdo, 40% de RCD de granulometria intermediaria e 55% de RCD fino (po). Estando a
composição enquadrada proximamente à faixa C do DNIT, podendo ser classificado como pedregulho
arenoso. Foram feitos ensaios de caracterização, compactação e CBR da composição obtida, seguindo as
regras normativas tradicionais de Mecânica dos Solos. Com os resultados dos ensaios, pode-se concluir
que a técnica pode ser empregada em bases e sub-bases de pavimento de alta responsabilidade de carga,
visto que o CBR na umidade ótima foi de 124% e expansão nula. O material mostrou-se adequado a
norma NBR 15115 que trata de parâmetros de aplicação de RCDs em sub-bases de pavimentos. O
percentual de resíduo absorvido por esta técnica é certamente bastante relevante para a diminuição dos
impactos da indústria da construção civil no meio ambiente. Ressalta-se, no entanto, que mais ensaios
devem ser feitos, visando avaliar a durabilidade desta conformação de pavimento.
PALAVRAS-CHAVE: RCD, pavimentação, reciclagem, Índice Suporte Califórnia
1
INTRODUÇÃO
Existem aplicações diversas para a utilização
dos resíduos de construção e demolição
provenientes da construção civil, dentre elas a
utilização para a execução de pavimentos
urbanos ou rodoviários, uma vez que os
materiais tradicionais utilizados para a execução
destes pavimentos estão se tornando mais
escassos. Desta forma, é essencial o estudo de
alternativas não convencionais para a
substituição dos materiais naturais, atualmente
utilizados, em busca da sustentabilidade do
setor construtivo.
Assim, por ter como principal atrativo o
aspecto econômico, os agregados reciclados
advindos da construção civil se tornam uma
alternativa interessante na pavimentação, pois
podem
substituir
os
materiais
convencionalmente utilizados, assim como
colaborar gradativamente na redução de custos
da atividade de pavimentar. CARNEIRO (et al.,
2001; apud FERNANDES, 2004) citam que no
estudo do aproveitamento dos RCDs, os
agregados para pavimentação devem ser
destinados a camadas de base e sub-base
apresentando diversas vantagens, tais como:
a) Utilização de quantidade significativa de
material reciclado tanto na fração miúda
quanto na graúda;
b) Simplicidade dos processos de execução
do pavimento e de produção do agregado
reciclado;
c) Possibilidade de utilização dos diversos
materiais componentes do entulho
(concretos,
argamassas,
materiais
cerâmicos, areia, pedras, etc.);
d) Redução dos custos da administração
pública municipal com a remoção do
material depositado clandestinamente e
nos custos de pavimentação.
Para diminuir os impactos ambientais da
indústria da construção civil, KILBERT (1994)
acrescenta ainda os seguintes princípios:




Otimizar e maximizar a reutilização de
recursos: reutilizar componentes que
possam desempenhar a função cuja
foram produzidos, ou até mesmo serem
utilizados em outra função;
Preservar o meio-ambiente: optar pela
não utilização de materiais cuja extração
de
matéria-prima
cause
danos
ambientais, aproveitar recursos naturais
para reusar águas servidas, iluminação,
etc.;
Evitar a utilização de materiais que
possam causar danos ao meio ambiente
quanto aos usuários, criando um
ambiente saudável e não tóxico.
Utilizar técnicas que admitam uma
construção mais econômica, menos
poluente e que cause menos impactos ao
meio-ambiente;
A resolução n°. 307, do CONAMA
(SILVA, 2007) define que os resíduos de
construção e demolição (RCD) são como:
“resíduos provenientes de construção, reformas,
reparos e demolições de obras de construção
civil, e os resultantes da preparação e da
escavação de terrenos, tais como tijolos, blocos
cerâmicos, concretos em geral, solos, rochas,
metais, resinas, cola, tintas, madeiras e
compensados, forros, argamassas, gesso, telhas,
pavimento
asfáltico,
vidros,
plásticos,
tubulações, fiação elétrica, etc., comumente
chamados de entulhos de obras”, sendo dividido
em quatro classes:
Classe A - são resíduos recicláveis ou
reutilizáveis como agregados de construções,
reforma e demolição de pavimentos, de obras
de infraestrutura, fabricação e/ou demolição de
pré-moldados de concreto produzidos em obras.
Classe B - os resíduos recicláveis para
outras destinações, como plásticos, metais,
papel, madeiras e metais.
Classe C - são resíduos que não foram
desenvolvidos tecnologias ou aplicações
economicamente viáveis para sua
reciclagem ou recuperação, como gesso
e sacos de cimento.
Classe D - são resíduos perigosos,
provenientes do processo de construção
como: tintas, óleos, solventes, reparos de
clínicas radiológicas, entre outros.
O estudo apropriado das características e
propriedades dos resíduos por meio de métodos
e ensaios é fundamental. Estas informações
darão condições para a seleção das possíveis
aplicações desses resíduos.
PINTO (1999), descreve que a composição
do RCD é diferente em cada país, devido às
técnicas construtivas utilizadas, da fase em que
a obra se encontra e as características
socioeconômicas da região. No geral, RCDs são
formados por vários materiais, que apresentam
propriedades diferenciadas como resistência
mecânica, absorção de água, etc. As
propriedades dos componentes dos resíduos
determinam as propriedades do material
reciclado.
O aproveitamento dos RCDs reciclados
como base de pavimentação é caracterizado por
ser
uma
alternativa
tecnologicamente
consolidada. Contudo, dados nacionais apontam
que o setor da pavimentação sozinho seria
incapaz de consumir todo o RCD reciclado
produzido (ÂNGULO et al., 2000; PINTO,
1999).
A NBR 15115 (ABNT, 2004) estabelece os
requisitos para utilização dos agregados
reciclados em pavimentação, conforme
simplificado na Tabela 1.
Tabela 1. Propriedades do Agregado Reciclado (ABNT,
2004)
PROPRIEDADES
Composição
Granulométrica
Dimensão máxima
característica
Índice de forma
AGREGADO RECICLADO
GRAÚDO
Não uniforme e bem
Graduado com coeficiente de
umidade cu>10
≤ 63 mm
≤3
Material passante
na #0,42mm
Teor máx. de
sulfato em relação
à massa do
agregado reciclado
Entre 10% e 40%
2%
Segundo MOTTA (2005) na pavimentação são
utilizados materiais naturais, solos grossos
(cascalhos, laterítas) e finos (siltes e argilas),
mas também, devido aos vários estudos sobre
estabilização de solos para uso em
pavimentação de rodovias, são utilizadas
misturas como: solo-brita, solo-betume, solo-cal
e solo-cimento.
A utilização de resíduos de construção em
camadas dos pavimentos tem-se mostrado
viável diante a disponibilidade deste material e
da existência de uma tecnologia de reciclagem.
Assim, várias cidades do Brasil e no exterior,
tem utilizado agregados reciclados em
pavimentos visto que seus resultados são
satisfatórios, por serem alternativas muito
interessantes na substituição de materiais
naturais, não renováveis, principalmente na
pavimentação de vias de baixo volume de
tráfego (MOTTA, 2005).
2
materiais naturais utilizados em sub-base e
bases de pavimento flexível e, caso necessário
buscar a solução
de melhor faixa
granulométrica para que se possa atender as
características de suporte.
3
MATERIAIS E MÉTODOS
Os ensaios geotécnicos foram realizados no
laboratório de Geotecnia da PUC Goiás. Os
resíduos de construção e demolição (RCD)
foram coletados em empresa de reciclagem de
resíduos sólidos, localizada em Aparecida de
Goiânia-GO, os quais sofreram processo de
separação manual por tipo de material e
granulometria.
A seguir, nas Figuras 1, 2 e 3 são
apresentados os materiais coletados e sua
classificação preliminar.
Figura 1 – RCD (1) Brita 1.
OBJETIVO
Figura 2 – RCD (2) Brita 0.
Esta pesquisa tem como objetivo principal:
analisar laboratorialmente aspectos físicos e de
comportamento mecânico de agregados
reciclados de resíduos sólidos advindos da
construção civil, para aplicação nas camadas
estruturais de pavimentos em substituição aos
materiais convencionalmente utilizados.
Esta pesquisa tem ainda como objetivo
específico: fazer a análise dos resultados
obtidos nos ensaios geotécnicos, tendo como
base parâmetros do DNIT (Departamento
Nacional de Infraestrutura de Transportes) para
Figura 3 – RCD (3) Pedrisco.
A preparação dos materiais foi executada
conforme a NBR 6457 (ABNT, 1986). Em
função de se ter três materiais distintos de RCD,
foi necessário realizar a composição dos
mesmos, em busca de uma única amostra para
realização dos ensaios. Nesta linha de
pensamento utilizou-se a norma DNER ES
303/97 - Pavimentação - base estabilizada
granulometricamente, como referência técnica
para enquadramento da faixa de solos, onde
optou-se pela faixa “C”, a qual é caracterizada
para rodovias com N > 5 x 106. A faixa pode ser
visualizada conforme distribuição na Tabela 2.
Tabela 2 – Distribuição granulométrica, faixa “C” DNER
ES 303/97.
FAIXA "C" DNER ES 303/97
Abertura Peneira
(mm)
%
passando
4
%
mín
%
máx
25
9,5
4,8
2
0,4
0,1
100
50
35
25
15
5
100
85
65
50
30
15
APRESENTAÇÃO DOS RESULTADOS
Após o parcial enquadramento dos materiais na
faixa “C”, obteve-se uma amostra única,
conforme Figura 4 e respectiva curva
granulométrica – Figura 5.
Figura 5 – Curva granulométrica RCD (4)
Para demonstrar a relação percentual dos
materiais que compõem a mistura RCD (4) foi
necessário realizar uma separação dos mesmos,
classificando-os em RCD de concreto,
cerâmica, gesso e argamassa. Onde obteve-se os
seguintes dados: concreto 52,59%; argamassa
39,65%; cerâmica 5,60%; e gesso 2,16%.
A massa especifica dos grãos do material
RCD é de 2,848 g/cm3 e quanto a plasticidade é
classificado como não plástico.
Desta forma, ao final o material analisado
enquadrou-se na classificacao granulometrica
como pedregulho arenoso (Tabela 3),
classificacao USCS - SW (areia bem graduada)
e TRB como A-1a.
Tabela 3 - Classificação Granulométrica do RCD,
segundo ABNT – Percentuais retidos
Classificação Granulométrica
Areia
argila
1,7
Figura 4 – RCD (4) Composição dos RCD.
Pedre
gulho
silte
6,0
fina
media
grossa
8,0
9,4
16,2
58,7
Pedra
0,0
Do processo de compactacao, executado
conforme NBR 7182 (ABNT, 1986), obteve-se
como condição ótima (1) massa especifica seca
maxima de 1,871 g/cm3 e (2) umidade ótima de
14,8%, conforme Figura 6.
Figura 6 – Curva de compactação – RCD.
4.1
Análise dos Resultados
Conforme os parâmetros pré-estabelecidos da
norma NBR 15115 - Agregados Reciclados de
Resíduos Sólidos da Construção Civil –
Execução de Camadas de Pavimentação –
Procedimentos, pode-se avaliar a potencialidade
de aplicação do RCD estudado em
pavimentação, Tabela 4.
Tabela 4 – Comparativo – Norma NBR 15115 e
Resultados Obtidos da Amostra RCD
Resultados
Parâmetro
NBR
Descrição
Amostra
15115
RCD (4)
Bem
Bem
graduado
graduado,
não
uniforme e
Cu ≥ 10
ABNT
7181
ABNT
9895
NBR
7809
Análise
Granulométrica
Índice de
Suporte
Califórnia
Índice de forma
método
paquímetro
Percentual
que passa
na
# 0,42 mm
deve ficar
entre 10% e
40%
CBR
≥60%
Expansão
≤ 0,5%
Desta forma, embasado na NBR 15115
(ABNT, 2004) a composição do RCD mostrouse: bem graduada, não uniforme e apresentando
um alto valor para coeficiente de uniformidade,
bem acima de 10, o que significa boa
distribuição granulométrica.
Já no que tange a NBR 11804 (ABNT,
1991), que trata de faixa granulometrica, a
composicao apresentou êxito parcial, visto que
nao se enquadrou completamente na faixa C do
DNIT.
O índice de forma da composição confirma a
boa britagem dos RCDs, ou seja, obteve-se o
valor de 21%, o qual demonstra estar dentro do
requisito de norma que e ≤ 30%.
Quanto ao CBR, onde utilizou-se energia
de compactação intermediária no procedimento,
obteve-se na condição ótima de umidade o valor
esperado, segundo a bibliografia, ou seja, CBR
≥60% (124%).
Trabalhos conduzidos por JIMÉNEZ
(2011) na mesma energia de compactação e
faixa granulométrica utilizadas neste estudo
apontaram CBR de 95% e expansão nula, na
condição de 13% de umidade ótima e massa
específica seca máxima de 1,750 g/cm3.
Pesquisas similares, enquadradas na faixa “B,”
apresentaram resultados de CBR da ordem
73%, chegando a 117% quando a energia
empregada foi a modificada (LEITE, 2007).
Não
uniforme
Cu = 54,3
23,0%
CBR
124,0%
Expansão
= 0,0%
Energia
intermediári
a
Energia
intermediária
≤30%
21%
5
CONCLUSÕES
Conforme a análise e comparação de resultados,
conclui-se que o material em estudo RCD (4)
apresenta valores dentro dos parâmetros
exigidos pelas normas que regulam a utilização
de materiais reciclados construção civil e
demolição (NBR 15115) e também dentro da
norma que regula a utilização de solos
estabilizados
granulometricamente
(NBR
11804).
Como forma de incentivo ao uso do RCD,
recomenda-se realizar um estudo mais
detalhado visando o desenvolvimento de
metodologias que possibilitem a aplicação
destes materiais em maiores escalas. Sugere-se
ainda que os futuros trabalhos abordem
aspectos econômicos (como a implantação de
usinas de RCDs e o uso de materias regionais,
bem como um comparativo de custos entre estes
e os materiais tradicionais) e técnicos ( como a
construção de novas pistas experimentais e o
monitoramento de trechos existentes de
diferentes idades.)
AGRADECIMENTOS
À PROPE (Pro-Reitoria de Pesquisa) da PUC
Goiás e ao Conselho Nacional de
Desenvolvimento Científico e Tecnológico
(CNPq) pelo apoio financeiro para a execução
desta pesquisa de iniciação científica.
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