AVALIAÇÃO DO RESÍDUO CASCALHO DE
PERFURAÇÃO DE POÇO DE PETRÓLEO NA
CONSTRUÇÃO DE PISTA EXPERIMENTAL DE
BAIXO VOLUME DE TRÁFEGO
Danielly Thiare Oliveira de Araújo, Mestranda, PROEC/UFS, Brasil
Prof. DSc. Erinaldo Hilário Cavalcante, PROEC/UFS, Brasil
Prof. DSc. Gisélia Cardoso, PEQ/UFS, Brasil
Universidade Federal de Sergipe, Aracaju/Brasil
SUMÁRIO
• Introdução e objetivos da pesquisa
• Resíduos de petróleo
• Cascalho de perfuração
• Trecho experimental
• Resultados
• Conclusões
Introdução
• As indústrias cada vez mais produzem resíduos
• Os órgãos ambientais apertam o cerco para inibir a deposição
inadequada dos resíduos
• A pavimentação carece de materiais para a construção de pavimentos
• É crescente a demanda pelo uso dos recursos naturais
• O cascalho de perfuração pode ser uma alternativa técnica e
ambiental
Objetivo da pesquisa:
Viabilidade técnica do uso do cascalho de perfuração em camadas de
pavimentos asfálticos de baixo volume de tráfego, inicialmente a partir
de ensaios de laboratório, e em seguida, o monitoramento de campo.
Metodologia
Materiais utilizados:
• Solo (percentual de 77% em massa)
• Cascalho de perfuração (20% em massa)
• Cimento Portland (3% em massa)
Solo residual maduro, areno-argiloso, classificado como A2-4.
Cascalho de perfuração, classificado como A7-5.
Tabela 1: Descrição dos materiais usados nesta pesquisa para comparação de desempenho
Origem dos materiais
• Solo: Jazida São Sebastião do Passé, Bahia, Brasil.
• Cascalho de perfuração: Unidade de Taquipe, S. Sebastião do Passé
• Cimento Portland: CP II 32
Materiais empregados na construção dos segmentos do trecho experimental
Trecho
1
2
3
Descrição
Solo puro (SP) da jazida São Sebastião
Solo puro (SP) jazida São Sebastião + 20% cascalho de perfuração
(CP)
Solo puro (SP) jazida São Sebastião + 20% cascalho de perfuração
(CP);+ 3% cimento CPII E32
Extensão (m)
120
120
120
Características geotécnicas
Solo puro
• Granulometria
GRANULOMETRIA
(FRAÇÃO)
Silte
%
Argila
%
Areia
%
Pedregulho
%
Amostra 1
Amostra 2
7,00
7,50
19,00
15,00
74,00
78,00
0,00
0,00
Média
7,25
17,00
76,00
0,00
• Limites de Atterberg e massa específica real
PARÂMETRO
WL (%)
WP (%)
IP (%)
IG
G (g/cm³)
ENSAIO 01
NL
NP
NP
0
2,653
ENSAIO 02
NL
NP
NP
0
2,653
Análise: Solo areno-argiloso, classificado como A2-4
MÉDIA
NL
NP
NP
0
2,653
Características geotécnicas
Solo puro
• Compactação, CBR e Expansão
dmáx
CBR
Expansão
( kN/m³)
wót
(%)
(%)
(%)
01
20,00
9,4
54,0
0,01
02
19,84
9,6
53,0
0,00
Média
19,92
9,5
53,5
0,01
Ensaio
Análise: Solo de capacidade de suporte mediana
Solo de baixíssima expansibilidade
Características geotécnicas
Cascalho de perfuração
• Granulometria
Granulometria
(Fração)
Cascalho de
Perfuração
Silte
%
Argila
%
Areia
%
Pedregulho
%
57,64
32,91
7,86
1,61
Análise 1 : material composto por >90 % de silte + argila
Análise 2 : material classificado como A7-5 (material fino)
Resultados
Misturas do solo + resíduo
• Granulometria
SOLO PURO
COMBINAÇÃO 01 COMBINAÇÃO 02
FRAÇÃO
PEDREGULHO
AREIA
ARGILA
SILTE
(com 3% de cimento)
(%)
0,0
(%)
(%)
1,5
1,0
76,0
17,0
7,0
68,9
16,2
13,4
67,0
19,0
14,0
Análise: a presença do cimento aumentou os percentuais de argila e silte do
solo
Resultados
Misturas do solo + resíduo
• Limites de Atterberg
PARÂMETRO
WL (%)
WP (%)
IP (%)
IG
G (G/CM³)
SOLO PURO
NL
NP
NP
0
2,653
COMBINAÇÃO COMBINAÇÃO 02
01
NL
NL
NP
NP
NP
NP
0
0
2,667
2,676
Análise 1: a presença do cimento e do resíduo não alterou a plasticidade do
solo
Análise 2 : A mistura solo+resíduo + cimento continuo com a mesma
classificação do solo puro,ou seja, A2-4 (areia-argiloso)
Resultados
Misturas do solo + resíduo
• CBR e EXPANSÃO
Material
Solo Puro
Combinação 01
Combinação 02
dmáx
( kN/m³)
19,92
20,40
20,44
wót
(%)
9,50
9,50
9,35
CBR
(%)
53,5
21,0
61,0
Expansão
(%)
0,01
0,00
0,05
Análise 1 : A mistura solo+resíduo sem causou uma queda no CBR do
solo, que passou de 53,5% para 21%.
Análise 2: a presença do cimento na mistura elevou a capacidade de
suporte da mistura, conforme se pode obter do CBR da combinação 02,
ficando maior do que o CBR do solo puro
Análise 3: são necessários ensaios complementares para avaliar melhor a
conclusão da análise 2, bem como a realização de ensaios ambientais,pelo
fato desse resíduo ser considerado perigoso pela norma ambiental.
Conclusões
O cascalho de perfuração é um passivo ambiental produzido em larga
escala pela indústria do petróleo que exige uma destinação adequada
A pavimentação rodoviária demanda um elevado volume de recursos
naturais, às vezes não renováveis
O aproveitamento do cascalho de perfuração em camadas de pavimentos,
em mistura com solo, pode se tornar uma alternativa viável, desde que seja
avaliado o impacto ambiental desta proposta
Do ponto de vista de resistência, o uso do cascalho de perfuração na matriz
de solo não compromete a capacidade de suporte, desde que se use a
metodologia indicada nesta pesquisa
Entretanto, são ainda necessários ensaios complementares para avaliar
melhor questões relacionadas aos impactos ambientais decorrentes do uso
do resíduo.
Um trecho experimental foi construído e os dados estão sendo analisados.
Agradecimentos
À PETROBRAS pelo financiamento da pesquisa
Ao CNPq pelas bolsas de iniciação científica
À Rede Asfalto N/NE pelo apoio nas ações relacionadas ao projeto de
aproveitamento de resíduos industriais no Norte e Nordeste do Brasil
Contato: [email protected], [email protected]