CAPÍTULO 1 – INTRODUÇÃO
1.1. Identificação do Problema
A busca da sociedade por um desenvolvimento sustentável fez com que surgissem
várias pesquisas com foco ambiental. Estes estudos levam em conta os impactos
causados por diversas atividades industriais na natureza e como estes podem ser
amenizados. Este trabalho vem mostrar que a pavimentação viária, tanto na parte
revestimento como na base e sub-base, pode ser uma ótima alternativa na
reutilização de materiais, já que o volume de materiais utilizados é relativamente
grande, com isso reduz o consumo de matérias primas e o despejo de materiais
refugados na natureza.
Pode-se observar por meio de artigos, dissertações, teses, etc., a
potencialidade da utilização de resíduos na Pavimentação Viária, pois os mesmos
apresentam comportamentos mecânico e ambiental satisfatórios. No que diz respeito
ao aspecto ambiental, quando reutilizado fora da atividade que o gerou, não
representam nenhum risco potencial que possa contaminar com metais pesados
e/ou outras substâncias que interfiram nas características normais do meio
ambiente; quanto ao mecânico, apresentam propriedades bem próximas das obtidas
quando se utiliza recursos não renováveis (agregados).
1.2 Justificativa
Muitos materiais, resíduos, não aproveitados pelas indústrias de modo geral, podem
ser reutilizados na Pavimentação Viária, com isso diminuindo a agressão do meio
ambiente, tanto no que se refere ao esgotamento de recursos naturais (matérias
primas) como resíduos contaminantes lançados no meio ambiente. Dessa forma, a
reutilização desses materiais na pavimentação viária, Resíduo de Pneu, Areia de
fundição, Escória de Aciaria, Entulho de Construção Civil, entre outros, se torna uma
1
medida bastante eficaz para a preservação do meio ambiente, além de se tentar
melhorar com novas tecnologias a qualidade dos pavimentos flexíveis.
Para esse estudo, teve-se como sustentáculo várias pesquisas em artigos,
teses e livros na área de pavimentação flexível. Contudo foi preciso se aprofundar na
reutilização de resíduos industriais como materiais alternativos na pavimentação
flexível, ao se estudar a reutilização e de onde os resíduos são gerados, observouse que: resíduos provenientes das indústrias siderúrgicas são reutilizados para o
revestimento do pavimento, enquanto que os resíduos provenientes da construção
civil têm como características, sua reutilização nas camadas de base e sub-base da
pavimentação.
1.3 Objetivos
1.3.1 Objetivo geral
Estudar o reaproveitamento de alguns
resíduos industriais nas camadas
(revestimento, base e sub-base) de pavimentos asfalticos. Para tanto, foram
analisadas seis pesquisas (entulho da construção civil, escória de aciaria, borracha
de pneu, areia de fundição, rejeitos minerais e cinzas pesadas) referentes ao
assunto.
1.3.2 Objetivo específico
Apresentar alternativas para a reutilização de materiais (resíduos) como insumo para
compor as camadas (revestimento, base e sub-base) de pavimentos asfálticos,
atendendo características como durabilidade, conforto, resistência, redução de
custos de produção e principalmente redução dos impactos ambientais, com a
diminuição da extração de recursos não renováveis e destinação final dos resíduos
adequada de forma que não comprometa o meio ambiente.
1.4 Estrutura do trabalho
Este trabalho é estruturado em cinco capítulos, incluindo a Introdução (Capitulo 1).
No segundo capítulo é abordado a Revisão Bibliográfica referente aos materiais
enfocados (entulho da construção civil, escória de aciaria, borracha de pneu, areia
de fundição, rejeitos minerais e cinzas pesadas). No terceiro capítulo será descrito o
procedimento realizado pelos pesquisadores Carneiro et al., (2000), Rohde, (2003),
Ceratti
et
al.,
(2004),
Coutinho
Neto,
(2004),
Carvalho,
(2006)
e
2
Trichês et al., (2006), assim como os materiais utilizados nas pesquisas. O quarto
capítulo
aborda
os
resultados
obtidos
pelos
autores
sendo
denominado
apresentação e analise dos resultados. Por ultimo o quinto capítulo, baseado em
conclusões elaboradas de acordo com os resultados obtidos, que é a Conclusão de
todo o estudo realizado neste trabalho.
3
CAPÍTULO 2 – REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
Neste capítulo, abordam-se as características de cada material a ser estudado, com
o intuito de esclarecer como e onde ele é produzido, quais os rejeitos formados e
quantidades, entre outras informações importantes para saber o quanto o meio
ambiente vai ser beneficiado com a reutilização desses materiais (resíduos). Analisar
as propriedades dos materiais é importante para que se possa saber sua
composição (química e física), obtenção, reações químicas possíveis no seu uso,
entre outras características importantes para se possa saber se sua reutilização irá
comprometer o meio ambiente, e também se o pavimento irá apresentar as
qualidades exigidas pelas normas. Dentre os quais serão estudados entulho da
construção civil, escória de aciaria, borracha de pneu, areia de fundição, rejeitos
minerais e cinzas pesadas.
2.1 Entulho da Industria da Construção Civil
Segundo a Resolução CONAMA (2002) os resíduos sólidos da construção civil
também conhecidos pela sigla RCD (Resíduos de Construção e Demolição) são definidos
como materiais provenientes de construções, reformas, reparos e demolições de
obras de construção civil, e os resultantes da preparação e da escavação de
terrenos, tais como: tijolos, blocos cerâmicos, concreto em geral, solos, rochas,
metais, resinas, colas, tintas, madeiras e compensados, forros, argamassa, gesso,
telhas, pavimento asfáltico, vidros, plásticos, tubulações, fiação elétrica, etc., e são
comumente chamados de entulhos de obras, caliça ou metralha.
A geração destes materiais, em diversos lugares do mundo, tem sido motivo
de preocupação, em virtude da expressiva quantidade produzida, e com o meio
ambiente.
Segundo Ângulo et al., (2002); Schneider, (2003) no Brasil, os números
relacionados à geração de resíduos de construção são escassos, mas alguns deles
são apresentados na Tabela 2.01, que mostra a produção anual destes materiais em
4
seis cidades pertencentes ao estado de São Paulo.
No Brasil, a preocupação com os grandes montantes de resíduos de
construção gerados vai mais além, em função de um agravante que é a disposição
irregular, que ocorre principalmente em locais como vias, rios, córregos, terrenos
baldios e áreas de mananciais, o que contribui para a degradação urbana (Figura
2.01).
Os resíduos sólidos da construção civil dispostos irregularmente podem trazer
riscos à população, já que podem se tornar foco de proliferação de transmissores de
doenças provocar o assoreamento dos recursos hídricos e obstruir os sistemas de
drenagem com conseqüente aumento das enchentes nas estações chuvosas.
No Brasil, quando coletados para disposição final, os resíduos de construção
são encaminhados para unidades de aterros sanitários. Segundo Ângulo et al.
(2003) estes materiais são os grandes responsáveis pelo esgotamento destes locais
de destinação em cidades de médio e grande portes, uma vez que correspondem a
mais de 50% dos resíduos sólidos urbanos. Pinto (1999) mostrou em sua pesquisa
que esta porcentagem pode chegar a 70% da massa de resíduos sólidos.
Tabela 2.01: Geração de resíduos em municípios do estado de São Paulo
(PINTO,1999; SCHNEIDER, 2003)
População Geração
Geração aprox.
Município
aprox.
RCD
RCD per capita
(x 10³hab)
(ton/dia)
(kg/ano)
Jundiaí
293
712
758
1997
Ribeirão Preto
456
1043
714
1995
São José do Rio Preto
324
687
662
1997
Santo André
626
1013
505
1997
São Paulo
10000
16000
499
2003
São José dos Campos
486
733
471
1995
Ano
Muitas vezes, o esgotamento dos aterros pode implicar em dois tipos de
problemas como: um relacionado a gastos adicionais dos recursos públicos com
desapropriações que visam à criação de novas áreas de destinação de resíduos, e
outro à dificuldade de se encontrar locais adequados nas grandes cidades para a
implementação destes novos aterros de resíduos, uma vez que áreas livres estão
5
localizadas em distâncias remotas de difícil acesso e geralmente, pertencem a locais
ambientalmente protegidos (BODI et al., 1995).
Figura 2.01: Descarte irregular de entulho de construção civil nas vias e terrenos
com áreas de mananciais (REVISTA ESPAÇO ACADÊMICO, 2007; BRESSAN,
2007)
A composição dos resíduos de construção pode variar significativamente e
está condicionada a características específicas da região geradora.
Segundo Ângulo et al. (2002) o resíduo de construção no Brasil é uma mistura
composta de cerâmica ou blocos de concreto, argamassa, concreto armado, aço,
plástico, amianto e madeira, sendo que a porção de produtos oriundos do gesso tem
aumentado e tende a se tornar uma parte significativa do resíduo nos próximos
anos. Nos Estados Unidos e na Europa, o gesso é encontrado em larga escala nas
construções (PINTO, 1999).
2.1.1 Reciclagem
A reciclagem de resíduos de construção no Brasil, iniciou-se ainda na década de 80,
com a utilização de pequenos moinhos instalados durante a construção de edifícios,
onde os resíduos de alvenaria eram reaproveitados para a produção de argamassas
(LIMA, 1999).
De forma pioneira, a Prefeitura do Município de São Paulo implantou, no ano
de 1991, a primeira usina recicladora do Brasil (CARNEIRO et al., 2000) em Itatinga,
na zona sul da cidade, com a finalidade de produzir agregados reciclados para subbase de pavimentos. Este equipamento de reciclagem permaneceu desativado
6
durante alguns anos e mais tarde voltou a operar no bairro de Itaquera, na zona
leste do município (SCHNEIDER, 2003).
Os agregados reciclados têm a finalidade de substituir parcialmente ou
totalmente o material natural empregado. Desta forma, podendo gerar grandes
reduções como podemos ver citados abaixo:
9 redução no consumo de recursos naturais não-renováveis, quando substituídos
por resíduos reciclados;
9 redução de áreas necessárias para aterro, pela minimização de volume de
resíduos pela reciclagem. Destaca-se aqui a necessidade da própria reciclagem
dos resíduos de construção e demolição, que representam mais de 50% da
massa dos resíduos sólidos urbanos;
9 redução do consumo de energia durante o processo de produção. Destaca-se a
indústria do cimento, que usa resíduos de bom poder calorífico para a obtenção
de sua matéria-prima (co-incineração) ou utilizando a escória de alto forno,
resíduo com composição semelhante ao cimento;
9 redução da poluição; por exemplo, para a indústria de cimento, que reduz a
emissão de gás carbônico utilizando escória de alto forno em substituição ao
cimento portland.
As maiores diferenças verificadas entre os reciclados e os naturais podem ser
resumidas em: forma do grão e textura superficial, que o material reciclado tende a
ser mais irregular; densidade, que normalmente é menor nos agregados reciclados
devido à sua alta porosidade; absorção de água, que é a diferença mais marcante
entre os dois materiais, em se tratando de propriedades físicas. De forma geral, os
números relacionados à reciclagem no Brasil ainda são pouco significativos, pois
equivalem a menos de 5% dos resíduos de construção gerados.
2.1.2 Processo de Reciclagem
Segundo Ângulo et al. (2002) a reciclagem de resíduos de construção é, de forma
simplificada, um beneficiamento mineral. Em linhas gerais, este processo
compreende num conjunto de operações unitárias que podem ser divididas em:
concentração; fragmantação; peneiramento (LUZ et al., 2004; CHAVES, 2002).
2.1.2.1 Operação de concentração
Segundo Luz et al., (2004) os resíduos de construção são compostos por
7
componentes minerais misturados com outros materiais como madeira, metais,
restos de tintas e esmaltes, e gesso. Sendo assim, para ser utilizado em diversas
finalidades como obras rodoviárias, o resíduo deve ser submetido à retirada das
substâncias estranhas à fração mineral.
A operação de concentração resume-se à separação dos diferentes
componentes do resíduo de construção por processos como catação ou separação
magnética, podendo ser feita antes ou depois da operação de redução.
2.1.2.2 Operação de cominuição
A operação de cominuição, também chamada de britagem, consiste em reduzir as
dimensões do material para adequar o tamanho dos grãos à sua finalidade ou às
operações subseqüentes (ÂNGULO et al., 2003; CHAVES, 2002; LUZ et al., 2004).
Após a britagem, os grãos tornam-se mais resistentes à compressão, se
comparados ao resíduo bruto, uma vez que a fragmentação se dá no plano de
menor resistência do material.
A britagem pode ser feita por diferentes tipos de equipamentos, sendo estes
os mesmos ou uma adaptação daqueles utilizados em mineração. O tipo de
britagem é capaz de influenciar algumas características dos agregados reciclados
como graduação, forma e resistência dos grãos (LIMA, 1999).
2.1.2.3 Operação de peneiramento
A operação de peneiramento consiste em selecionar granulometricamente os grãos,
passando-os por peneiras.
A operação de peneiramento pode ser suprimida do processo de reciclagem
nos caso sem que haja interesse por material sem classificação granulométrica,
sendo este comumente denominado como brita corrida.
2.1.3 Emprego do Agregado Reciclado
Os agregados reciclados podem ser utilizados em diversos serviços de engenharia
como camadas drenantes (com ausência de finos), lastro para assentamento de
tubos ou de guias, envelopamento de galerias e estabilização de solos expansíveis
ou com baixa capacidade de suporte (BRITO FILHO, 1999).
Os agregados reciclados também podem ser empregados em regularização e
cascalhamento de ruas de terra, sendo vantajosos tecnicamente neste tipo de
8
situação em relação às britas corridas comuns em virtude de sua coesão
proveniente de reações pozolânicas que o tornam menos erodíveis (BRITO FILHO,
1999).
Além de todas as possibilidades de uso já citadas, os agregados reciclados
de resíduos de construção podem ser empregados em camadas de base, sub-base
ou reforço do subleito de pavimentos, cujo tema é o tema deste trabalho. Segundo
Luz et al. (2004) mencionam que o agregado reciclado tem uma boa aceitação no
mercado de materiais para obras rodoviárias como pavimentação.
2.1.4 Pavimentação com Agregado Reciclado no Brasil
Segundo Bodi et al., (1995) em muitas vias urbanas na cidade de São Paulo, a
população utilizou resíduos de construção civil como revestimento primário, a fim de
minimizar a ocorrência de lama em períodos chuvosos ou poeira em períodos de
estiagem, apesar de não terem recebido uma pavimentação definitiva, estas vias
passaram a requerer menores intervenções. Verificou-se que houve uma progressão
na estabilidade do subleito com a compactação do tráfego local e com a incidência
de chuvas. O esquema estrutural de um pavimento com entulho de construção civil,
onde se percebe que as camadas de reforço do subleito e sub-base foram
construídas com agregados reciclados (Figura 2.02).
3cm de pré-misturado a frio
15 cm de brita corrida comum
10cm de entulho
10cm de entulho
CBR do subleito 12%
Figura 2.02: Esquema de pavimento com entulho (BODI et al., 1995).
9
2.1.4.1 Algumas pesquisas realizadas no Brasil
As pesquisas realizadas no Brasil são voltadas, principalmente, para a área de
concretos de cimento Portland com agregado reciclado, já para a pavimentação há
em menor numero, contudo existem pesquisas com esta finalidade, como as que
serão citadas a seguir.
Bodi et al. (1995) analisaram três tipos de agregados reciclados na cidade de
São Paulo: branco, vermelho e misto. A pesquisa incluiu a análise da mistura de
agregado
reciclado
misto
com
solo
siltoso
(saprolítico)
e
argiloso
(com
comportamento laterítico), sendo feitos ensaios de compactação e ISC (Índice de
Suporte Califórnia), para emprego nas camadas de base e sub-base de pavimentos.
Trichês e Kryckyj (1999) pesquisaram agregados reciclados de Florianópolis
separados nas frações branca e vermelha e também misturados com solo arenosiltoso e argiloso. Foram realizados ensaios de peneiramento para obtenção da
granulometria, além de compactação e ISC. Os resultados obtidos demonstraram
que o material se apresenta como uma excelente alternativa para o uso em camadas
de reforço do subleito e sub-base, além de possuir potencial para ser empregado na
redução de plasticidade do solo de fundação.
Carneiro et al. (2000) estudaram agregados reciclados na cidade de Salvador
nas frações graúda e miúda, além de suas misturas com solo laterítico e saprolítico
em diferentes proporções. Foram feitos ensaios de caracterização física e mecânica,
dentre os quais incluem análise granulométrica, abrasão Los Angeles, compactação
e ISC. Com os resultados obtidos, foi concluído que o agregado reciclado de
Salvador, em ambas as frações, se apresentou como material adequado à aplicação
em bases e sub-bases de pavimentos.
Fernandes (2004) pesquisou as características do agregado reciclado in
natura na cidade do Rio de Janeiro e Belo Horizonte. A primeira usina de reciclagem
forneceu material selecionado nas frações de britas 0 e 1, pedrisco e pó-de-pedra,
sendo todas do tipo misto. Já a segunda cedeu agregados reciclados em forma de
brita corrida dos tipos misto e concreto. O autor realizou ensaios de caracterização
física como granulometria, abrasão Los Angeles e índice de forma, e ainda analisou
o comportamento mecânico dos materiais citados perante ensaios de Módulo de
Resiliência. Com os resultados, concluiu que o uso de agregados reciclados em
pavimentação é viável.
10
2.2 Escória de Aciaria
Segundo Barsa (2003), o aço é um material largamente usado pela humanidade,
tem-se registros que, desde o Egito Antigo (aproximadamente, 2900 a.C), o homem
já trabalhava com o aço. Contudo a descoberta desse material se deu
ocasionalmente, com fogueiras construídas a base de pedras de minério de ferro
que promoviam o contato de partículas suficientemente quentes de carbono com
partículas de óxido de ferro, dando início ao processo de redução, resultando em
uma massa escura, não fundida, mas em contra-partida permitindo a sua
deformação plástica por meio de técnicas de forjamento, produzindo utensílios de
diferenciadas propriedades mecânicas.
Devido a sua característica permissiva de transformação plástica, o aço vem
ao longo da historia se caracterizando como uma das grandes descobertas do
homem, pois sua influencia é grande na historia, já que o domínio da tecnologia
poderia garantir o domínio sobre nações, como no caso da China por volta do ano
221 a.c que começou a produzir o ferro carburado, mais tarde chamado de ferrogusa, que dominou praticamente todos os reinos circundantes.
Sua utilização, atualmente, é bastante diversificada, podendo ser encontrado
em aviões, carros, navios, linhas de transmissão de energia, tubulações de água,
talheres, panelas, e na construção civil é um dos materiais fundamentais podendo
ser encontrado na forma de vergalhões, perfis de estrutura metálica, chapas, etc.
podendo-se até dizer que o nível de desenvolvimento de uma nação pode ser
avaliado pelo consumo per capta de aço.
No Brasil são utilizados dois processos de produção do aço, que consistem
no refino de sucata e ferro-gusa sólido em fornos elétricos a arco, onde é feita a
combinação do refino oxidante (ocorre no forno elétrico) e o refino redutor (ocorre no
forno panela) para levar o aço a composição desejada, e no refino de ferro-gusa
liquido produzido, basicamente, a partir de minério de ferro, carvão e cal em
conversores a oxigênio, também conhecidos como conversores LD devido a
operação feita com este tipo de equipamento em 1952, em Lins e Donawitz na
Áustria, onde os óxidos formados durante o sopro do oxigênio combinam-se com o
CaO e MgO, dissolvidos, formando então a escoria estável e distinta do banho
metálico.
A fabricação do aço pode ser dividida, conforme (Figura 2.03), nas etapas de
preparação da carga, redução, refino, lingotamento e laminação.
11
Dentre estes processos de fabricação do aço, é relevante o fato da produção
das aciarias elétricas serem mais interessante para uma analise, já que de acordo
com o exposto o processo em si já obtém um ganho ambiental em relação às
aciarias LD, com a utilização da sucata como matéria prima, contudo o escoria
gerada por ambos os processos pode ser utilizada para mesma finalidade,
apresentando características físico-quimicas similares, com presença predominante
de CaO, MgO e SiO2.
Figura 2.03: Processo de Produção do Aço. (ABM, 2007)
No ano de 2000, o Brasil produziu aproximadamente 28 milhões de toneladas
de aço e com isso geraram de 1.960.000 a 4.760.000 toneladas de escória, mas
segundo o Instituto Brasileiro de Siderurgia (IBS, 2001), as Siderúrgicas que utilizam
forno elétrico foram responsáveis por 21% da produção de aço do país.
Segundo Rohde (2003) “a escória de aciaria elétrica é o produto resultante da
combinação de CaO e MgO com os elementos a serem retirados por oxidação da
sucata metálica, formando silicatos e óxidos.”, este material vem sendo uma
alternativa utilizada com sucesso na pavimentação viária em diversos países como a
Austrália, Bélgica, EUA, Alemanha, Japão, entre outros. No Brasil já existem vários
12
trechos executados a mais de 20 anos (LIMA et al. 1 , 2000 apud ROHDE, 2003,
p.14), sendo apenas 35% desse material gerado, utilizado especialmente como
agregado na construção de estradas, sendo o restante estocado.
A utilização desse material pode minimizar as agressões à natureza, causada
pela extração de matéria-prima que poderia ser substituída pela escória, disposição
final inadequada, emissão de gases, etc, e, deverá ser feita após se observar às
características dos componentes da escoria, pois alguns elementos são instáveis, e
suas reações como a corrosão e oxidação do ferro metálico residual e a hidratação
da Cal livre e do Periclássio, são responsáveis por características importantes do
material como a expansibilidade, essa característica pode levar a um aumento de
volume de até 14%, causando a fragmentação do agregado, sendo este o fator a ser
combatido na utilização da escoria de aciaria elétrica na pavimentação viária.
O problema da expansão pode ser minimizado com um período de estocagem
para ser feita a cura do material, esse período varia de três meses a um ano, sendo
fator preponderante para esta definição o conteúdo de Cal livre no material, onde o
tempo comumente usado é de seis meses. De acordo com dados obtidos por
Kandhal e Hoffman 2 (1998 apud ROHDE, 2003, p.14), através do método PTM 130,
a cura do material otimiza a utilização do mesmo, pois ao se comparar com o
material não exposto ao período de cura de seis meses, nota-se que as
porcentagens de expansão são de 0,3% para amostras curadas e 2,8% para as não
curadas, onde o máximo especificado para utilização como agregado para
pavimentação é de 0,5%.
2.3 Borracha de Pneus
Segundo SENAI-PR (2001) a borracha teve seu grande início com a descoberta, de
um processo de vulcanização, ao se expor ao fogo o produto, misturado com
enxofre. Com isso as rodas de madeiras e ferro usadas em carroças e carruagens
desde dos primórdios, foram substituídas pela borracha o que levou sua grande
descoberta a revolucionar o mundo. Além de ser mais resistente e durável, a
1
LIMA, N. P.; NASCIMENTO, J. F.; FILHO, V. P. V. e C. A. V. ALBERNAZ (2000). Pavimentos de alto
desempenho estrutural executados com escória de aciaria. Anais da X Reunião de Pavimentação
Urbana, ABPv, Uberlândia.
2
KANDHAL, P. S.; HOFFMAN, G.L. (1998). Evaluation of Steel Slag Fine Aggregate in Hot-Mix
Asphalt Mixtures. Transportation Research Record, Washington, D.C., n.1583, p.28-36.
13
borracha absorve melhor o impacto das rodas com o solo, tornando-se o transporte
muito mais pratico e confortável.
Com a revolução no setor dos transportes, a utilização dos pneus de borracha
trouxe consigo a problemática do impacto ambiental (Figura 2.04), uma vez que a
maior parte dos pneus descartados é abandonado em locais inadequados, causando
grandes transtornos para a saúde e para a qualidade da vida humana (SENAI-PR,
2001).
Segundo Bertollo; Fernandes Jr. e Schalch (2002) o depósito final dos pneus
representa um problema de difícil solução, pois são objetos que ocupam grande
volume e que precisam ser armazenados em condições apropriadas para evitar
riscos de incêndio e a proliferação de insetos e roedores. A disposição final em
aterros sanitários se torna inviável, pois os pneus inteiros apresentam baixa
compressibilidade e degradação muito lenta. No Brasil não existe dados sobre o
destino final dos pneus, por isso não tem como saber o quanto eles prejudicam o
meio ambiente. Uma estimativa baseada na frota de veículos indica que são geradas
mais de 44 milhões de carcaças de pneus anualmente e que existem mais de 100
milhões de pneus abandonados em todo o país.
Devidos a esses dados, foi feita uma Resolução de nº 258 do Conselho
Nacional do Meio Ambiente (CONAMA), que obriga as empresas fabricantes e
importadoras de fazer a coleta e dar destinação final dos pneus inservíveis no país
de acordo com suas proporções relativas a quantidades fabricadas e importadas.
Inicialmente, para cada quatro pneus novos fabricados no Brasil ou importados,
(inclusive aqueles que acompanham os veículos importados) os fabricantes e as
importadoras deverão reciclar ou reutilizar um pneu inservível.
Segundo Bertollo; Fernandes Jr. e Schalch (2002) a reciclagem de pneus
envolve um ciclo que compreende a coleta, o transporte, a trituração e a separação
de seus componentes (borracha, aço, náilon ou poliéster), transformando sucatas
em matérias primas para o mercado.
A reciclagem de pneus foi uma das formas para diminuir disposição dos
pneus em aterros sanitários, reduzindo um grande problema que vem aumentando a
cada ano.
Os pneus descartados nos aterros sanitários são inteiros, eles ocupam
grandes espaços, com isso dificultam a compactação e acumulam os gases
(metano) da decomposição do material orgânico, vindo à tona mesmo depois de
aterrados, com isso causando incêndios nos aterros sanitários, provocando grandes
14
quantidades de fumaça tóxica contribuindo pra o aumento das doenças pulmonares
da população e principalmente nas crianças que moram ao redor dos aterros
sanitários.
Estagio 1:
Estagio 2:
Estagio 3:
Estagio 4:
Estagio 5:
Extração
Processo
Processo
Coleta pneus
Destinação
Matéria
Manufatura
Consumo
Descartados
Final
Disposição
ilegal de pneus
Recauchutagem
Pneus usados
Produção de
Borracha e Aço
Produção de
novos pneus
Consumo de
pneus
retratados
Coleta para
disposição
Consumo de
pneus novos
Queima indireta
de pneus
Aterro de
pneus
Coleta para
recuperação
Reutilização
de pneus
Recuperação
de energia
Consumo de
pneus usados
Coleta para
reuso
Trituração de
pneus
Reciclagem
industrial
Figura 2.04: Ciclo de vida do pneu (BEUKERING & JANSSEN, 2001)
Esses pneus que são descartados nos aterros sanitários podem ser utilizados
em varias formas como, inteiro e em pedaços, e em diferentes tipos de aplicação,
como: compostagem ele não pode ser transformado em adubo, mas sua borracha
cortada em pedaços de 5cm pode servir para aeração de compostos orgânicos;
contenção de erosão do solo eles são colocados inteiros associados a plantas de
raízes grandes, podem ser utilizados para ajudar na contenção da erosão do solo;
reforço de aterros eles são amarrados com fitas de poliéster, que são uma matériaprima barata e eficiente para a construção de aterros sem comprometer a qualidade
da obra; recauchutagem é o processo de reforma de um pneu usado onde se
15
recoloca e vulcaniza a camada superior de borracha da banda de rolamento. A
recauchutagem
dos
pneus
é
vastamente
utilizada
no
Brasil,
atingindo
aproximadamente 70% da frota de transporte de carga e passageiros; combustível
de forno para a produção de cimento ele é altamente combustível, um grande
gerador de energia, seu poder calorífico gira entre 12 mil a 16 mil BTUs por quilo,
superior ao do carvão.
Outras formas de utilização desses pneus é na forma de várias
granulometrias que é o processo de trituração (Figura 2.05). De acordo com a
granulometria ela é encaminhado para cada tipo de industria que a utiliza como
matéria-prima na fabricação de seus produtos. A granulometria com diâmetro de 1,5
e 3mm, são utilizados como matéria-prima na pavimentação misturando com o
asfalto formando o asfalto-borracha e como agregado conhecido como agregadoborracha.
Armazenamento de pneus pra a trituração
Triturador
Maquina de trturação
Pneus após a trituração
Figura 2.05: Processo de trituração de pneu (LAGUNO, 2003)
16
2.3.1 Métodos de Adição de Borracha de Pneu
A borracha de pneu triturada é usada como matéria-prima na mistura para a
pavimentação asfáltica como agregado, formando o agregado-borracha e misturado
com o ligante, formando o asfalto-borracha.
2.3.1.1 Via seca ou agregado-borracha
A borracha triturada é introduzida diretamente no misturador da usina de asfalto.
Neste caso a borracha entra como um agregado na mistura com o ligante asfáltico.
A transferência de propriedades importantes da borracha ao ligante é prejudicada,
embora seja possível agregar melhorias à mistura asfáltica, desde que na sua
fabricação seja possível obter uma mistura homogênea.
2.3.1.2 Via úmida ou asfalto-borracha
A borracha é previamente misturada ao ligante, modificando-o permanentemente.
Nesta modalidade ocorre a transferência mais efetiva das características de
elasticidade e resistência ao envelhecimento para o ligante asfáltico original.
Segundo Salini e Marcon (1998) este novo material que, acredita-se, possuir
características bastante favoráveis, aliadas ao seu custo reduzido e a sua maior
durabilidade frente ao concreto asfáltico usinado a quente tradicional (CAUQ),
também denominado concreto betuminoso usinado a quente (CBUQ), pode
transformar-se numa excelente alternativa para a recuperação de pavimentos
deteriorados, bem como, a execução de novos pavimentos, seja em rodovias, vias
urbanas.
O asfalto-borracha é uma mistura efetuada a quente (Figura 2.06), sob
condições controladas, de ligante asfáltico (cimento asfáltico de petróleo - CAP),
borracha moída de pneus, onde o teor da borracha varia de 15% a 20% em relação
ao peso total da mistura, diluentes e alguns aditivos especiais se houver
necessidade (PETROBRÁS, 2003).
Segundo Cury et al. (2002) a primeira tentativa de se modificar as
propriedades dos betumes com borracha datam de 1898 na Inglaterra, cujo
processo patenteado originava um produto chamado “rubber-bitumen”.
Mas o considerado “pai” do asfalto-brracha é o americano Charles H.
McDonald, que no ano de 1963, que desenvolveu um material altamente elástico
para ser utilizado na manutenção de pavimentos asfálticos, composto de ligante
17
asfáltico e 25% de borracha moída de pneu, que foi chamado de Overflex e em
meados de 1970, a Arizona Refining Company Inc. criou um novo ligante contendo
borracha reciclada batizado de Arm-R-Schield (SALINI e MARCON, 1998).
Processo Úmido
Tipo de Ligante
Teor de Ligante
CIMENTO
ASFÁLTICO
BORRACHA
MOÍDA
Tipo de Borracha
Tamanho das Partículas
Teor de Borracha
Temperatura e Tempo de Reação
Diluente
LIGANTE ASFALTO-BORRACHA
Figura 2.06: Esquema da produção do ligante asfalto-borracha (ODA, 2000)
No Brasil o início deste tipo de modificação dos asfaltos convencionais iniciouse, muito tardiamente, em 1995 e o primeiro trecho de asfalto-borracha, foi com,
aproximadamente, dois quilômetros, que só foi construído em agosto de 2001 no
Estado do Rio Grande do Sul.
Algumas vantagens são apontadas como benéficas com a adição de borracha
de pneu moída no asfalto tradicional como se pode destacar:
9 redução da espessura do pavimento asfáltico construído;
9 aumento da vida útil do pavimento;
9 melhor aderência pneu-pavimento proporcionada no uso;
9 redução do ruído provocado pelo tráfego entre 65 e 85%;
9 redução da aquaplanagem e do efeito “spray” sob chuva (névoa que se forma
quando o veículo passa sobre o asfalto molhado), o que contribui para a redução
no número de acidentes e de vítimas fatais nas rodovias.
O ligante asfalto-borracha tem sido aplicado em vários serviços de
pavimentação, não ficando só restrito às atividades de reabilitação (remendo,
selante de trincas e juntas), mas também têm sido utilizado em tratamento
superficial, transição entre pavimento existente e camada de reforço e revestimento
de concreto asfáltico (ODA, 2000).
18
As características do ligante asfalto-borracha é avaliado através dos ensaios
adotados pelo Programa SHRP (Strategic Highway Research Program), além dos
ensaios normalmente utilizados para ligantes asfálticos.
Segundo Oda e Fernandes Jr. (2000) a produção pelo processo úmido
consiste na mistura de cimento asfáltico de petróleo (CAP) e borracha moída (5 a
25%), a uma temperatura elevada (150 a 200ºC), durante um determinado período
de tempo (20 a 120 minutos).
O grau de modificação do ligante depende de vários fatores: o tipo de pneu
moído, a granulometria (tamanho das partículas) e a porcentagem (teor) de
borracha, o cimento asfáltico utilizado (tipo de ligante), a proporção de cimento
asfáltico e borracha (teor de ligante), o tempo e a temperatura de reação, a
compatibilidade do ligante com a borracha, a energia mecânica durante a mistura e a
reação e o uso de diluentes.
2.4 Areia de Fundição
Aceita-se que o descobrimento do metal pelo homem tenha ocorrido a cerca de oito
mil anos, portanto, logo após o período neolítico (idade da pedra polida), quando o
homem aprendeu a dominar o fogo e a confeccionar artefatos de argilas, tendo
portanto dois elementos essenciais para a fundição de metais: o fogo para produzir
calor para fundi-los e o vasilhame para contê-los durante as fases de fusão e
vazamento.
Segundo Ferreira (2004), Fundição é um substantivo feminino que é definido
como “ato, efeito, arte ou fabrica de fundir”. Este processo consiste na fabricação de
peças metálicas, onde Kondic 3 (1973 apud COUTINHO NETO, 2004, p.08) definiu
como sendo qualquer processo de fusão e vazamento de metais em moldes, que
possa permanecer em contato com o fogo ou suportar calor elevado, sem alterações
significativas em suas características (refratário), tendo como objetivo a produção de
peças com formas e dimensões previamente estabelecidas. Este processo é descrito
por Siegel et al. 4 (1982 apud COUTINHO NETO, 2004, p.10) sendo composto pelas
etapas de modelação, moldagem, macharia, fusão, vazamento, desmoldagem e
rebarbação – limpeza.
3
KONDIC, V. (1973). Princípios metalúrgicos de fundição. Tradução de Cláudio Luiz Mariotto e
outros. São Paulo: Polígono, Ed. da Universidade de São Paulo.
4
SIEGEL, M. et al. (1982). Fundição. Notas de aulas. ABM – Associação Brasileira de Metais. 13.ª
ed. São Paulo: Édile Serviços gráficos e editora ltda.
19
Estes autores afirmam que os processos básicos de fundição são
caracterizados pelo seu processo de moldagem, sendo classificados como em areia
verde; em areia seca; em areia – cimento; em areia de macho; pelo processo de
CO2; em casca (Shell moding); pelo processo de cera perdida ou pelo investimento
(Investment casting); em moldes permanentes; em moldes semipermanentes; em
fundição por centrifugação. Contudo, embora existam vários processos, a moldagem
em areia ainda é a responsável pela maior quantidade de peças metálicas
produzidas, devido a grande quantidade desse material na natureza, o que diminui o
custo da produção, e a boa qualidade das peças obtida por esse método, embora a
preferência por este tipo de moldagem faz com que a natureza sofra com a utilização
desses recursos naturais.
As areias utilizadas são na maioria das vezes quartzosas, podendo também
serem utilizadas areias de zirconita, de cromita e de olivina, sendo oriundas da
decomposição de rochas e tendo suas propriedades influenciadas pelas mesmas. É
importante que estas areias não contenham impurezas, que são minerais que
tenham baixo ponto de fusão, pois estes minerais como feldspato e calcinita fundemse no vazamento do metal fundido, comprometendo a qualidade da peça ao fim da
produção.
A areia (base) deve estar dentro de uma determinada faixa granulometrica
que depende, principalmente, do acabamento superficial do produto fundido,
caracterizado pelo processo de moldagem usado. De um modo geral, a areia
utilizada nos diversos processos de fundição apresentam tamanho entre 0,075 e
1,0mm, tendo cerca de 85 a 95% de material passando na peneira nº 30 (0,59mm) e
retido da nº 100 (0,149mm). A areia utilizada nesta pesquisa apresenta,
aproximadamente, 90% de material passando na 30 e retido na 100.
Além das características acima mencionadas, a outras que são de suma
importância no agregado base/mistura de moldagem. Destacando-se: granulometria,
resistência mecânica, permeabilidade, refratariedade, entre outras. Lembrando que
esta mistura de moldagem também é composta por aglomerantes (orgânicos e
inorgânicos), água e aditivos.
Segundo McIntyre et al., 5 (1992 apud COUTINHO NETO, 2004, p.01) a cada
tonelada de metal produzida, tem-se aproximadamente uma tonelada de resíduo de
5
MCINTYRE, S. W. et al. (1992). Benefication and Reuse of Foundry Sand Residuals: A Preliminary
Report. Transactions of the American Foundrymen`s Society, vol. 100, p.201-208.
20
fundição, consequentemente, em 2003, o Brasil gerou mais de dois milhões de
toneladas desse resíduo, pois neste ano o país produziu de janeiro a novembro,
2.083.581 de toneladas de produtos fundidos (ABIFA, 2003).
2.07.a: Vazamento do metal
2.07.b: Molde após preenchimento
Figura 2.07: Vazamento do metal no molde (COUTINHO NETO, 2004)
Este resíduo gerado poderia ser classificado, segundo a NBR-10004/87,
como resíduo “inerte” (Classe III), mas a presença da areia de macho no descarte
faz com que se encontre uma teor acima do permitido por norma de materiais
nocivos ao meio ambiente, fazendo com que a areia de fundição seja classificada
como resíduo “não inerte” (Classe II), e até resíduos perigosos (Classe I),
dependendo das substancias e teores encontrados. Desta forma a reutilização
desse material é bastante salutar, e avaliada para emprego na construção civil de
varias maneiras, como: confecção de tijolos, concreto, aterros para construção de
rodovias, como agregado fino em misturas asfálticas e pavimentação asfáltica
armada.
Dentre as reutilizações citadas, as atividades relacionadas a movimentos de
terra e pavimentação asfáltica, são uma alternativa interessante já que são
atividades onde o consumo de bens não renováveis é grande, e diversos estudos já
comprovaram o potencial de utilização do material em aterro, subleito de rodovias,
agregado fino em material de baixa resistência controlada (Flowable fill) e como
agregado fino no concreto asfáltico.
21
Como classificado anteriormente, o resíduo das indústrias de fundição pode
apresentar uma composição química preocupante, com base nisso Bina, Castro e
Alves 6 (2003, apud COUTINHO NETO, 2004, P.37) concluiram que a utilização mais
segura é a pavimentação asfáltica armada, que consiste na colocação de uma
camada composta de tela de aço e lama asfáltica (1 a 1,5 cm de espessura) entre
duas camadas de CBUQ, sendo a camada inferior com espessura de 5 a 12 cm e a
superior, de 5 a 7cm.
2.5 Rejeitos Minerais
São resíduos oriundos da exploração de diversos minerais como quartzito, granito,
mármore, entre outros. A exploração do quartzito, por exemplo, nos estados de
Goiás e Minas Gerais, vêm sendo desenvolvidas há anos com grande produção de
resíduos.
Estudos desenvolvidos nessas regiões revelam que é muito baixo o
aproveitamento da matéria-prima, com isso há a geração de uma quantidade de
rejeito considerável com cerca de 10% de matéria-prima e 90% de rejeito, ou seja,
um aproveitamento muito baixo. Isso ocorre devido às técnicas que são aplicadas na
exploração que são chamadas de “desmonte”.
A exploração desse minério é, normalmente, direcionada para a construção
civil, para revestimento e ornamentações de ambientes internos e externos. Devido
ao baixo rendimento, a exploração pela técnica de desmonte, esta atividade é
considerada predatória, causando grande passivo ambiental. Do ponto de vista
econômico, essas empresas representam mais de um terço da economia local.
Esse tipo de exploração tem crescido bastante, no ano de 2000 a produção
de quartzito em Minas Gerais foi de 35.417,61 toneladas e em 2001 a produção foi
para 50.390,10 toneladas, correspondendo a uma alta de 42,27%. Segundo o
Departamento Nacional de Produção Mineral (DNPM, 2004), a produção de quartzito
em 2004 apresentou um crescimento médio de 37,6% em relação a 2003.
Algumas pesquisas foram realizadas dentro dos rejeitos de quartzito com
aplicação em vários segmentos da engenharia civil, como agregado no concreto pra
6
BINA, P.; CASTRO, P. R. F. de; ALVES, J. H. (2003). Utilização de areia de fundição descartada na
pavimentação: como aprovar e transformar resíduo em faturamento. 34.ª Reunião anual de
pavimentação – Campinas/SP.
22
pré-moldados, ou como agregado para pavimentação. Segundo Kropp 7 (1999 apud
BERNUCCI, 2005 p.1363) afirma que a busca de alternativas de uso para esses
materiais foi apenas iniciada e que a abrangência do tema pode ser
acentuadamente estendida, principalmente, levando-se em consideração que a
quantidade de resíduo já gerado e ainda a ser gerado, o que justificaria o esforço.
Segundo Leite et. al. (2003) para diminuir a poluição ambiental com os
rejeitos dos minerais, surge o processo de pavimentação asfáltica, que além do
cimento asfáltico de petróleo (CAP), utiliza também cerca de 95% de agregados
minerais em sua composição.
2.6 Cinzas Pesadas
Na produção de energia nas usinas termelétricas, quando o carvão mineral
pulverizado é queimado, cerca de 80% do material não queimado e as cinzas do
processo de queima são recuperados nas tubulações de exaustão de gás. Esse
material é conhecido como cinza volante, sendo, na atualidade, totalmente utilizado
pela industria como um insumo do cimento portland pozolânico. Os 20% restantes
são cinzas secas pesadas (bottom ash).
As cinzas pesadas são coletadas por um recipiente cheio de água
posicionado em baixo da câmara de combustão, sendo retiradas, sempre que
atingem quantidade suficiente no recipiente, por um jato de água de alta pressão
conduzido por um canal de limpeza para tanques de disposição ou para bacias de
decantação para perda de umidade.
Segundo Trichês et al., (2006), anualmente na usina termelétrica Jorge
Lacerda, localizada no município de Capivari de Baixo, sul do estado de Santa
Catarina, são produzidas cerca de 300.000 toneladas de cinza pesada que são
armazenadas em bacias de sedimentação e, posteriormente, parte é utilizada em
aterro de terrenos e parte tem causado transtorno, pois etá gerando um grande
passivo ambiental.
A composição química da cinza pesada é controlada basicamente pela fonte
do carvão mineral, sendo composta principalmente por sílica ( SiO2 ) e alumina
( Al 2 O3 ), que correspondem à cerca de 50% e 30%, respectivamente, na
7
KROPP, L. (1999). Universidade Técnica de Bremem. Alemanha. Comunicação pessoal. 1999.
23
composição em massa do material (KE e LOWELL 8 , 1992 apud TRICHÊS, 2006).
Quanto as características físicas, possui uma forma arredondada, estrutura porosa,
uma densidade real de 1,92 e 100% passante na peneira de nº 10, e ainda
apresenta uma umidade natural em torno de 30%.
Essas características fizeram com que vários pesquisadores destacassem a
importância de um estudo referente a aspectos que credenciem esse resíduo, de
forma que ele seja reaproveitado na construção civil, em especial na pavimentação
viária.
A utilização de rejeitos industriais, na pavimentação viária está se tornando
realidade, e em paises como Reino Unido e Estados Unidos já existem
procedimentos padronizados para a avaliação desses materiais visando seu
emprego. Entretanto, a utilização de cinzas pesadas em obras de infra-estrutura
viária tem sido pouco pesquisada ou documentada, tendo as aplicações em vias
periféricas dos municípios de Charqueada e São Jerônimo, no Rio Grande do Sul,
como registro de sua utilização no Brasil.
Ensaios comprovam que a cinza pesada quando aplicada individualmente,
tem um péssimo comportamento geotécnico, além de ser um resíduo sólido não
inerte, sendo passível de solubilizar compostos químicos presentes em sua
constituição quando submetidos a percolação de água, sendo necessária a adição
de um composto cimentante, que tem capacidade de imobilizar certos compostos
metálicos visando o sucesso da inertização desse resíduo e dar melhoria no
comportamento mecânico da mistura.
8
KE, T. C.; LOWELL, C. W. (1992) Corrosity of Indiana Bottom Ash. Transportation Research Board.
Washington – DC. Artigo técnico. Disponivel em: http://www.tfhrc.gov/hnr20/recycle/waste/cbabs1.htm
24
CAPÍTULO 3 – MATERIAIS E MÉTODOS
Neste capítulo será abordado a metodologia e materiais utilizados pelos autores
Carneiro et al., (2000); Rohde, (2003); Ceratti et al., (2004); Coutinho Neto (2004);
Carvalho, (2006) e Trichês (2006). Referente, respectivamente as pesquisas que
tratam do reaproveitamento do entulho da construção civil, da escória de aciaria, da
borracha de pneus inservíveis, da areia de fundição, de rejeitos minerais e de cinzas
pesadas.
3.1 Entulho da Indústria da Construção Civil (CARNEIRO et al., 2000)
3.1.1 Uso do Agregado Reciclado de Salvador em Camadas de Base e Subbase de Pavimentos
Com a implantação, a partir de 1997, do projeto de gestão diferenciada do entulho
de Salvador, apresentado no capitulo IV, estão sendo produzidos pela usina de
reciclagem cerca de 200 t/dia de agregado reciclado. Para viabilizar o uso desse
material, foram desenvolvidos estudos laboratoriais, pelo Projeto Entulho Bom, sobre
o uso do agregado reciclado da Industria da Construção Civil de Salvador em
pavimentos. Esses estudos buscam contribuir para o aumento da oferta de
pavimentação de vias necessárias à expansão urbana e à fundamentação do meio
técnico/empreiteiro a respeito dessa forma de reciclagem.
A avaliação da viabilidade do uso do agregado reciclado de Salvador, em
camadas de base e sub-base de pavimentos, consistiu na:
9 determinação das características físicas dos solos e do agregado reciclado de
Salvador para utilização em base e sub-base de pavimentos;
9 avaliação das propriedades físicas e mecânicas dos materiais produzidos;
9 identificação das proporções mais adequadas dos materiais e análise das
diferentes situações em que é viável a utilização do agregado reciclado de
25
3.1.1.1 Materiais utilizados
Foram utilizados dois solos geneticamente distintos e típicos da região de Salvador:
um solo de comportamento laterítico, proveniente da formação barreiras, classificado
pedologicamente como latossolo amarelo de textura arenosa, e um solo de
comportamento não laterítico, do horizonte pedológico C saprolítico, de rocha
metamórfica de fácil granulito. Foi utilizado, também, entulho de Salvador reciclado
(britado e classificado) nas frações agregado reciclado miúdo (material passante na
peneira 4,8 mm) e agregado reciclado graúdo (material passante na peneira 19 mm).
As características e a classificação AASHTO (American Association of State
Transportation Highway Officials, 1978) dos materiais utilizados estão apresentados
resumidamente na Tabela 3.01
O agregado reciclado miúdo e o agregado reciclado graúdo são,
predominantemente, constituídos de areia (grossa, média e fina) e pedregulho,
respectivamente, ambos apresentando baixos percentuais granulométricos de argila
e silte. Esse resultado indica que o agregado reciclado apresenta-se como material
adequado para ser utilizado em base e sub-bases de pavimentos.
O agregado reciclado miúdo apresenta limites de consistência e equivalente
de areia de acordo com as especificações da NBR 11804/91. Devido à ausência de
plasticidade, o agregado reciclado apresenta comportamento adequado para a
estabilização de solos plásticos, como é o caso do solo saprolítico utilizado neste
trabalho.
Suas
características
granulométricas
e
seu
coeficiente
de
permeabilidade também indicaram a possibilidade de utilização desse material na
execução de camadas drenantes de pavimentos, ou em locais onde o lençol freático
é elevado. O agregado reciclado graúdo apresentou 45% de desgaste no ensaio de
abrasão Los Angeles. Esse material atendeu às especificações da NBR 11804/91
para sub-base e base de pavimentos (< 55%).
As proporções dos materiais adotadas neste estudo e apresentadas na
Tabela 3.02, foram definidas com o objetivo de analisarem-se diferentes situações
que permitam a utilização de agregado reciclado na execução de camadas de base
e sub-base.
As amostras que continham apenas solo, Am 0 e Am 1 serviram de referência
26
para a análise das demais amostras. Esse procedimento permitiu analisar e
comparar o comportamento do agregado reciclado, bem como o comportamento da
sua mistura com dois solos típicos da região de Salvador.
Tabela 3.01: Características dos materiais utilizados
Métodos
Propriedades
Utilizado
Pedregulho
Solo
Solo
Ag. Rec.
Ag. Rec.
Laterítico
Saprolítico
Miúdo
Graúdo
%
0
0
0
50
%
80
32
82
44
Unidade
Análise
Areia
Granulométrica
Silte
%
1
30
2
3
Argila
%
19
38
16
3
_
_
_
_
2,22x10
_
A-2-4(0)
A-7-5(15)
A-2-4(0)
A-2-4(0)
NBR 7181
Coeficiente de permeabilidade
Hazen
Classificação AASHTO/ HRB
ASHTO/
(índice de grupo)
HBR
Limite de liquidez
NBR 6459
%
20
62
NL
_
Limite de plasticidade
NBR 7180
%
5
42
NP
_
Índice de plasticidade
NBR 7180
%
15
20
_
_
%
14
2
68
_
Equivalente de areia
NBR
12052
Massa unitária
NBR 7251
g/cm³
1,27
1,05
1,30
1,07
Massa especifica dos sólidos
NBR 6508
g/cm³
2,59
2,65
2,59
2,19
Abrasão Los Angeles
NBR 6465
%
_
_
_
45
3.2.1.2 Métodos de avaliação
Os métodos utilizados para avaliação das propriedades dos materiais foram
baseados em normas técnicas da ABNT — Associação Brasileira de Normas
Técnicas, procedimentos consolidados no meio técnico e métodos específicos para
a análise dos solos tropicais. Assim, a caracterização e a avaliação dos materiais
foram realizadas de acordo com o Método Tradicional e MCT (Miniatura
Compactactado Tropical).
A avaliação pelo método tradicional visou à análise das propriedades dos
materiais e à compreensão do seu comportamento mecânico. Além dos ensaios de
caracterização dos materiais, foram realizados ensaios para avaliação das misturas
estudadas: distribuição granulométrica (NBR 7181/84), compactação na energia
intermediária (NBR 7182/82), Índice de Suporte Califórnia (NBR 9895/87) e
degradação. A análise dos materiais realizada pelo método MCT teve por objetivo
determinar a classificação geotécnica (Mini-MCV e ensaios associados) e as
propriedades mecânicas e hidráulicas (Mini-CBR e ensaios associados) dos
27
-2
materiais utilizados, visando à avaliação do seu uso em bases e sub-bases de
pavimentos.
Tabela 3.02: Proporções e materiais avaliados.
Identificação da
amostra
Materiais
Proporção em Massa de
Agregado Rec. na Mistura (%)
Am 0
Solo Laterítico
0
Am 1
Solo Saprolítico
0
Am 2
Ag. Rec. Miúdo
100
Am 3
Ag. Rec. Graúdo
100
Am 4
Solo Laterítico / Ag. Rec. Miúdo
30
Am 5
Solo Laterítico / Ag. Rec. Miúdo
50
Am 6
Solo Laterítico / Ag. Rec. Miúdo
70
Am 7
Solo Laterítico / Ag. Rec. Miúdo
30
Am 8
Solo Saprolítico / Ag. Rec. Miúdo
50
Am 9
Solo Asprolítico / Ag. Rec. Miúdo
70
Am 10
Solo Laterítico / Ag. Rec. Graúdo
70
Am 11
Solo Saprolitico / Ag. Rec. Graúdo
70
Am 12
Ag. Rec. Miúdo / Ag. Rec. Graúdo
70
Para o método MCT, foram realizados ensaios com os solos laterítico e
saprolítico, com o agregado reciclado miúdo e com as misturas constituídas de 50%
de solo laterítico cada material (amostras Am 0, Am 1, Am 2, Am 5 e Am 8). As
misturas foram estudadas para análise e comparação das características e
propriedades geotécnicas obtidas pela junção desses materiais.
As atividades laboratoriais necessárias para o desenvolvimento da pesquisa
foram realizadas no laboratório de Geotecnia da Escola Politécnica da UFBA
(Universidade Federal da Bahia) e no Setor de Pesquisa Tecnológica do
Departamento de Infra-estrutura e Rodagens da Bahia (DER/BA).
Foi realizada, ainda, a avaliação econômica preliminar da implementação dos
processos de produção de bases e sub-bases de pavimentos com utilização do
agregado reciclado de Salvador. Essa avaliação teve por objetivo analisar a
viabilidade econômica dessa forma de reciclagem e colaborar, assim, no
desenvolvimento dos processos de gestão de resíduos da construção civil.
28
3.2 Escória de Aciaria (ROHDE, 2003)
Para a realização desta pesquisa foi formada uma pilha de estocagem com a escória
de aciaria elétrica gerada durante o período de um mês, visando garantir a
representatividade do resíduo gerado pela siderúrgica estudada. A pilha formada
apresentou dimensões aproximadas de 20x25x3 (m) contendo cerca de 2500 tf de
agregado com diâmetro máximo de uma polegada.
A partir do término da formação da pilha de estocagem, foram realizadas
amostragens mensais durante seis meses, buscando avaliar o comportamento do
material quando exposto a diferentes períodos de envelhecimento ao ar livre.
Tendo em vista as limitações dos métodos de amostragem recomendados
pelas normas utilizadas no Brasil, o pesquisador optou por empregar um método
alternativo para a coleta das amostras. Dividiu-se horizontalmente a pilha em seis
quadrantes e verticalmente em duas profundidades. A cada amostragem, com o
auxilio de uma máquina retroescavadeira com pá pequena, foram coletadas
amostras de pelo menos três quadrantes distintos, tanto na parte superior da pilha
quanto na inferior, sendo retiradas a cada mês cerca de 500 kg de agregado.
As características físicas e mecânicas do agregado foram determinadas por
meio de ensaios de granulometria, durabilidade ao sulfato de sódio, abrasão no
equipamento Los Angeles, compactação, Índice de Suporte Califórnia (ISC) e
modulo de resiliência, seguindo as especificações do extinto DNER.
A expansibilidade da escória de aciaria foi avaliada utilizando o método ASTM
D-4792/95 – Potential Expansion of Aggregates from Hydration Reactions. Este
método foi escolhido por ser o mais utilizado e recomendado na bibliografia
internacional (COOMARASAMY; WALSAK 9 , 1995; CHESNER et al. 10 , 2001 apud
ROHDE, 2003, p.15). Este ensaio consiste, basicamente na medida da expansão
volumétrica de três amostras compactadas de escórias imersas em água à
temperatura de (70 ± 3)ºC durante um período de sete dias (168 horas). A expansão
dos corpos-de-prova foi determinada a partir das leituras dos deslocamentos
verticais. Para possibilitar leituras quase continuas, foram instalados sensores de
deslocamento conectados a um sistema de aquisição de dados que executa
9
COOMARASAMY, A.; WALZAK, T. L. (1995). Effects of moisture on surface chemistry of steel slags and
steel slag asphalt paving mixes. Transportation Research Record, Washington, D. C., n .1492, p.85-95.
10
CHESNER, W. H.; STEIN, C. W.; COLLINS, R. J.; VAN HELDEN (2001). Waste and Recycled Materials in
the Transportation Industry. NCHRP 4-21 – Information Database, version 1.0.8. American Association of State
Highway and Transportation Officials. em CD-ROM.
29
medições a cada 30 minutos, com resolução de 0,01 mm. Os dados obtidos são
então colocados em gráficos mostrando a variação do percentual de expansão em
função do tempo de imersão, para avaliar se os valores de expansão estão dentro
dos limites estabelecidos de forma a utilizar o material nas camadas de base e subbase de pavimentos.
3.3 Borracha de Pneus (CERATTI et al., 2004)
Estudos de um segmento de um pavimento experimental, realizado no laboratório de
pavimentação da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), utilizando
um simulador de tráfego para análise da aplicação do asfalto convencional (CAP-20)
e do asfalto-borracha (Ecoflex-A) produzido pela empresa Greca Asfaltos.
3.3.1 Aplicação das Misturas Asfálticas em um Pavimento Experimental
Para a obtenção de resultados em curto prazo, aplicou-se a técnica de ensaios
acelerados, com emprego do simulador de tráfego linear do Departamento
Autônomo
de
Estradas
de
Rodagem
(DAER/UFRGS)
em
um
pavimento
experimental com duas trilhas, uma de CAP-20 e outra de Ecoflex-A com o CAP-20
com adição de 20% de Borracha Moída de Pneu (BMP) dentro de um projeto de
pesquisa desenvolvido pelo grupo formado pela Universidade Federal do Rio
Grande do Sul (UFRGS), através do Laboratório de Pavimentação (LAPAV), a
empresa Greca Asfaltos e o Consórcio Univias.
3.4 Areia de Fundição (COUTINHO NETO, 2004)
Foram realizados ensaios diversos, caracterizando os materiais por meios de suas
propriedades mecânicas como: dosagem pelo método Marshall; moldagem de
corpos-de-prova nos teores específicos de vazios (3, 4 e 5%); envelhecimento (curto
e/ou longo prazo); cantabro; umidade induzida; resistência a tração por compressão
diametral; módulo de resiliência por tração indireta, com carregamento repetitivo;
fluência por compressão uniaxial estática, em dois níveis de tensão (0,1 e 0,4 MPa),
sendo que na tensão de 0,4 MPa, este ensaio foi executado com prato superior de
carregamento normal (diâmetro do corpo-de-prova) e reduzido (diâmetro de 51 mm).
Complementando o estudo foram realizados ensaios ambientais observando
o seu potencial de contaminação do meio ambiente, através dos ensaios como:
lixiviação, solubilização de resíduos e massa bruta, nas misturas asfálticas soltas
30
contendo 10% de areia virgem (areia antes de passar pelo processo de fundição) e
15% de areia de fundição e lixiviação alterada com extrator soxhlet, em amostra de
cimento asfáltico e no corpo-de-prova compactado (5% de vazios), com o objetivo de
avaliar o comportamento da mistura a longo prazo.
O ensaio de lixiviação de resíduos foi executado com o objetivo de extrair
substâncias contidas na areia de fundição, contaminantes (fenóis, metais pesados e
outras) ou não do meio ambiente, por meio de lavagem ou percolação e desta forma,
classificar esse resíduo conforme seu potencial contaminante (ABNT-NBR
10004/87). Este ensaio foi realizado de acordo com os procedimentos descritos na
NBR 10005/87. Os valores máximos permitidos para as diversas substancias
contaminantes são apresentados na NBR 10004/87.
O ensaio de solubilização de resíduos (NBR 10006/87) foi realizado com o
intuito de diferenciar os resíduos da classe II (não-inertes), que é o caso da areia de
fundição utilizada neste estudo, dos resíduos da classe III (inertes), sendo aplicado
somente para resíduo no estado físico sólido. Os valores máximos permitidos
(Limites máximos no extrato – mg/L) são os que constam na NBR 10004/87.
Os ensaios para a classificação de resíduos, lixiviação, solubilização e massa
bruta, foram realizados em amostras de areia de fundição (resíduo de fundição), de
areia virgem (areia antes da utilização no processo de fundição), de massa asfáltica
contendo 15% de areia de fundição e de massa asfáltica contendo 10% de areia
virgem (ambas não compactadas).
O ensaio de lixiviação alterada com extrator soxhlet foi executado em amostra
de massa asfáltica compactada, com areia de fundição incorporada, para verificar se
a areia de fundição, na presença de agregados e principalmente asfalto, liberaria
substancias tóxicas, em concentrações tais, que viessem a comprometer o meio
ambiente. Assim, o objetivo da realização deste teste foi avaliar o comportamento do
resíduo incorporado a pavimentos de vias, em termos ambientais e em longo prazo
quando submetidos à ação de agentes naturais de alteração por meio de
solicitações físicas e físico-químicos.
Para a execução do ensaio de lixiviação alterada foi utilizado um corpo de
prova cilíndrico compactado (diâmetro de 101,8 mm, altura de 63,48 mm e peso de
1255,5 gf) de mistura asfáltica com 15% de areia de fundição (≈190 gf) e com
volume de vazios de, aproximadamente, 5%. A duração do ensaio foi de três meses
(90 dias) em sistema de “lavagem” intermitente, com água percolando por,
31
aproximadamente, 12 horas, seguida, por igual período sem percolação. Foram
programadas cinco coletas da solução com os lixiviados. Em cada coleta, o volume
de água destilada foi de 2,1 litros, sendo este extrato destinado á analise química. O
extrato coletado, conforme a programação (Tabela 3.03), foi submetido à analise
química nos Laboratórios de Saneamento da EESC/USP e de Recursos Hídricos da
UNAERP/SP para quantificar as substancias presentes e desta forma, avaliar se as
concentrações estavam compatíveis com os padrões de potabilidade de água,
conforme a listagem n.º 8 da norma ABNT-NBR 10004/87.
A alteração ativada ocasiona uma lixiviação continua (durante o ciclo,
considerado neste estudo de 12 horas), em virtude da água percolar pela amostra a
uma temperatura alta (em torno de 60ºC), possibilitando a “lavagem” de substancias
nela contidas (no caso, mistura asfáltica compactada) para a solução. Nesse
processo, a água ferve, o vapor ascendente passa pelo material asfáltico, entra em
contato com o cendensador de vidro, se liquefaz e pinga sobre a superfície da
amostra, lavando-a (Figura 3.01). Os ensaios de alteração, geralmente, impõem
condições mais severas do que as que geralmente ocorrem, como, por exemplo, em
relação à temperatura e umidade, que neste ensaio são muito mais elevadas que as
encontradas no meio ambiente.
Figura 3.01: Equipamento utilizado para o ensaio de lixiviação com extrator
soxhlet
Além dos ensaios de avaliação do comportamento das misturas em termos
ambientais e dos ensaios de dosagem MARSHALL (DNER-ME 043/95), foram
realizados ensaios de dano por umidade induzida (AASHTO T 283/99), cantabro
(NLT-325/86), fluência por compressão uniaxial estática, resistência à tração por
32
compressão diametral (DNER-ME 138/94) e modulo de resiliência (DNER-ME
133/94) para avaliar o desempenho do concreto asfáltico obtido com a areia de
fundição.
Tabela 3.03: Cronograma de coleta do extrato resultante do ensaio de
lixiviação com extrator soxhle.
Coletas
Tempo de lixiviação (h)
Duração do ensaio (d)
primeira
12
1
segunda
84
7
terceira
252
21
quarta
540
45
quinta
1080
90
O ensaio de umidade induzida foi executado para avaliar a susceptibilidade
da mistura ao deslocamento (stripping) da película asfáltica do agregado em longo
prazo (quatro a 12 anos, segundo AASHTO T 283/99) e avaliar ainda a eventual
necessidade de se utilizar um aditivo antistripping (dope). A areia de fundição é de
natureza silicosa (hidrófila) e apresenta em sua superfície uma fina camada
composta de carvão queimado, argila, resina, pó e, dependendo da natureza do
produto fundido, resíduos de metais ferrosos e não-ferrosos, que podem dificultar a
adesividade do filme asfáltico, resultando em perda de agregado fino (a areia) e,
consequentemente, na deterioração acelerada do pavimento. Os corpos-de-prova
podem ser preparados em laboratório ou extraídos da pista e devem ter diâmetro de
101,6 mm (4”) e altura de 63,5 mm (2,5”) ou 150 mm de diâmetro (6”) e altura de 95
mm (3,75”), com volume de vazios de 7 ± 1% ou o esperado no campo (item 6.5 da
AASHTO T 283/99). Neste estudo, os corpos-de-prova foram de 4” de diâmetro
(101,6 mm) e 2,5” de altura (63,5 mm), com 4% de vazios (volume de vazios
esperado no campo), tendo sido os ensaios conduzidos como o padronizado na
AASHTO T 283/99.
Os ensaios de fluência por compressão axial estática foram executados
tomando-se como base o descrito em diversos trabalhos segundo Coutinho Neto,
2004 (De Hilster e Van de Loo, 1977 (SHELL); Von Quintus et al., 1991 (AAMAS);
Litle et al., 1993; Coelho, 1996; Mugayar, 2003). O procedimento de ensaio constou,
em linhas gerais, das seguintes etapas: preparação dos corpos de prova (polimento
33
e medições); condicionamento em estufa, na temperatura de 40ºC, por pelo menos
seis horas; pré-condicionamento com dois minutos de aplicação da tensão de
ensaio, nesta pesquisa, 0,1 e 0,4 MPa, seguida de um período de descarregamento
ou recuperação do corpo de prova de cinco minutos; imediatamente, após o período
de recuperação, inicia-se o ensaio, submetendo os corpos-de-prova aos parâmetros
preestabelecidos (tensão e temperatura) durante 60 minutos; após esse período, o
carregamento é retirado automaticamente e inicia-se o período de recuperação, com
duração de 15 minutos; durante as fases de carregamento (fluência) e de
recuperação, os deslocamentos são registrados automaticamente a intervalos de
tempo regulares.
As deformações especificas, elásticas, viscosas ou visco-plásticas (εvp),
obtidas dos deslocamentos axiais medidos em cada LVDT, são calculadas mediante
a expressão 1. Os parâmetros indicadores da sensibilidade à deformação
permanente da mistura, são a deformação total média para uma hora de
carregamento, a inclinação do estado secundário da curva deformação versus tempo
de carregamento (m) e o modulo de fluência (Sc), e podem ser calculadas pelas
expressões 3.01, 3.02 e 3.03, respectivamente. O estagio secundário (trecho de
fluência constante) é determinado entre 1000 e 3600 segundos de tempo de ensaio.
εt =
Δht
h0
⎛ε
⎞
log⎜⎜ 3600 ⎟⎟
⎝ ε 1000 ⎠
m=
0,5563
Sc =
σ
εt
(3.01)
(3.02)
(3.03)
Onde: ε t , ε 1000 , ε 3600 : deformações axiais especificas, respectivamente, em qualquer
instante t; para 1000 e 3600 segundos de ensaio; Δht : variação da altura do corpo
de prova em qualquer instante t [mm]; h0 : medida inicial da altura do corpo-de-prova
[mm]; σ: nível de tensão do ensaio [MPa]; m: tempo de carregamento; S c : modulo
de fluência.
34
O ensaio cantabro tem a finalidade de avaliar a perda por desgaste de
misturas asfalticas empregando o equipamento de abrasão Los Angeles. Ele
consiste, basicamente, em introduzir o corpo de prova na maquina de abrasão Los
Angeles, sem nenhuma carga abrasiva e submetê-lo a 300 revoluções, no caso de
concreto asfáltico usinado a quente.
Esse
ensaio
permite
também
avaliar
indiretamente a coesão, assim como a resistência a desagregação da mistura
perante a sucção e os efeitos abrasivos originados pelo trafego. A determinação da
perda por desgaste é a media das massas perdidas dos corpos-de-prova ensaiados
individualmente na expressão 3.04. Os ensaios foram executados conforme a norma
espanhola NLT-325/86.
P=
(P1 − P 2 )× 100
P1
(3.04)
Onde: P: porcentagem de massa perdida [%]; P1 e P2: respectivamente, massa inicial e final do
corpo-de-prova [g].
O ensaio de resistência à tração indireta (por compressão diametral estática)
foi realizado conforme o método DNER-ME 138/94, com velocidade de deformação
de 0,8 ± 0,1 mm/s e temperatura de 25ºC, até a ruptura do corpo-de-prova por
separação em duas metades, segundo o plano diametral vertical. A resistência à
tração obtida deste ensaio serve como parâmetro para o ensaio do módulo de
resiliência, que no caso de ser realizado sob tensão controlada, deve utilizar nível de
tensão menor ou igual a 30% dessa resistência (DNER-ME 133/94).
A determinação do modulo de resiliência foi feita sempre em duas direções, 0
e 90º, em corpos-de-prova moldados segundo o método Marshall. Os ensaios foram
realizados em sala climatizada, com temperatura em torno de 25ºC, onde os corposde-prova permaneceram por pelo menos 12 horas antes do inicio dos ensaio e foram
seguidos os procedimentos descritos no método de ensaio DNER-ME 133/94.
Para a execução dos ensaios de fluência por compressão uniaxial estática e
de modulo de resiliência foi utilizada uma prensa com sistema pneumático de
aplicação de carga. Um programa computacional, desenvolvido em Labview
®,
controlou a aquisição das leituras dos deslocamentos (por LVDT’s) e das cargas, a
aplicação e a retirada da carga, assim como o armazenamento de dados.
35
3.5 Rejeitos Minerais (CARVALHO, 2006)
3.5.1 Origem do Rejeito e do CAP
O rejeito utilizado neste trabalho trata-se de um granito de uma pedreira da região
de Medeiros Neto – BA. Em relação ao ligante asfáltico o autor da pesquisa só
denominou de CAP, não o especificando.
3.5.2 Beneficiamento e Caracterização do Rejeito
3.5.2.1 Britagem
A amostra foi recebida com granulometria maior do que duas polegadas. Foi feita
uma britagem em três estágios, a fim de separar a amostra em três frações
diferentes: brita 1, entre 12,70 e 9,50 mm; brita 0, entre 9,50 mm e # 8 e pó de
pedra, com granulometria menor do que # 8. Para esse procedimento, foram
utilizados três britadores, onde um era britador de rolos e os outros britadores de
mandíbulas. Dessa forma a amostra estava preparada para utilização nos ensaios.
3.5.2.2 Análises química e mineralógica
As análises química e mineralógica foram realizadas pela Coordenação de Análises
Minerais (COAM) do Centro de Tecnologia Mineral (CETEM).
3.5.2.3 Análise granulométrica
Utilizou-se a norma preconizada pelo DNIT – ME 083-98, onde cada fração da
amostra foi quarteada de forma que fossem extraídas das mesmas alíquotas
representativas com massa entre 1 e 1,5 kg. Para cada granulometria, foram
utilizadas três alíquotas e obteve-se a média entre estas. O tempo de peneiramento
foi de cinco minutos e as peneiras utilizadas foram: 38,10, 25,40, 19,10, 12,70, 9,50,
4,80, 2,00, 0,42 e 0,074 mm.
3.5.2.4 Abrasão Los Angeles
Depois da análise granulométrica, verificou-se que a peneira com maior retenção do
material foi a de 9,5 mm. Com isso, o agregado foi peneirado de forma que fossem
obtidos pouco mais de 5000 g do mesmo nessa granulometria. Foi feita a lavagem e
secagem do material e então 5000 g do agregado, livre de poeira, foi adicionado ao
moinho de bolas. O moinho de bolas possui as dimensões especificadas na norma
36
DNER-ME 035/98. O equipamento operou numa rotação entre 30 e 33 r.p.m. até que
se atingisse 500 rotações. Ao término da operação, o moinho foi esvaziado e o
material peneirado numa # 12. A fração passante foi descartada e o material retido
foi lavado, seco em estufa e pesado para o cálculo da abrasão.
3.5.2.5 Densidades real e aparente e absorção de água
A densidade do agregado foi obtida de acordo com a norma DNER - ME 081/94 para
britas 1 e 0 e ME 084/94 para o pó de pedra. Cada amostra foi lavada e seca, até
que ocorresse constância de massa, e então imersa em água durante 24 horas. A
amostra foi retirada da água e obteve sua massa na condição de superfície seca
saturada, onde toda a água visível na superfície do agregado foi removida com o
auxílio de um pano absorvente. Em seguida, realizou uma pesagem hidrostática do
material, registrando a leitura na balança e após a secagem, determinou a massa do
agregado seco. De posse das três leituras, foram determinadas então médias para a
densidade real, densidade aparente e absorção de água de cada fração.
3.5.3 Avaliação da Interação Físico-Química entre o CAP e o Rejeito
3.5.3.1 Adesividade
O ensaio de adesividade foi realizado baseado no método DNER-ME 078/94,
utilizando-se o CAP e a parte graúda do agregado. Este ensaio avalia o
deslocamento da película betuminosa que recobre o agregado, quando a mistura
CAP-brita é imersa em água destilada a 40ºC durante 72 horas. Os resultados são
caracterizados pelo deslocamento total, deslocamento parcial ou não deslocamento
da película.
3.5.3.2 Adsorção
Para os ensaios de adsorção pesou 0,5 g de rejeito mineral, britado e peneirado
(diâmetro de partícula <0,149 mm), respeitando as normas de dosagem Marshall
estabelecidas na norma DNER-ME 043/95, sendo colocados em 10 tubos na
centrífuga. A cada tubo adicionou 25 ml de uma solução de CAP, com concentração
variando de 0,0005 mg/L a 0,02 mg/L. Os tubos foram agitados por 4 horas a 200
r.p.m. e centrifugado por 30 minutos a 3000 r.p.m.. O material sobrenadante foi
37
analisado em espectrofotômetrro de Ultravioleta – visível, em comprimento de onda
fixo de 402 mm (GONZÁLES e MIDDEA, 11 1990 apud CARVALHO, 2006 p.3).
3.5.4 Moldagem dos Corpos-de-Prova de Mistura Asfáltica
3.5.4.1 Determinação da composição dos corpos de prova
O método consiste em adequar o teor de cada fração, britas 0 e 1 e pó de pedra, às
especificações de alguma faixa granulométrica (A, B ou C), preconizadas pelo DNIT
para agregados em composição asfáltica. A faixa correspondente depende da
granulometria do material
3.5.4.2 Confecção dos corpos-de-prova
Determinada a faixa granulométrica adequada, pode-se determinar a composição
dos agregados a serem utilizados na mistura asfáltica. Porém, foi necessário
determinar o teor ideal de CAP a ser utilizado na mistura. Foram utilizados cinco
teores de ligante: 4,5; 5,0; 5,5; 6,0 e 6,5, onde foram confeccionados três corpos-deprova para cada teor, totalizando 15 corpos de prova de aproximadamente 1,2 kg
cada. As misturas afálticas foram compactadas em um compactador Marshall, com
cada corpo de prova sendo golpeado 75 vezes. Os corpos de prova permaneceram
nos moldes para que fossem resfriados ao ar, sendo posteriormente retirados para
avaliação de suas resistências mecânicas.
3.5.4.3 Determinação da resistência mecânica do pavimento
A determinação da resistência mecânica das misturas seguiu as especificações
Superpave - AASHTO T 283/89 LOTTMAN, (apud CARVALHO, 2006 p.4) 12 onde
cada conjunto com os diferentes teores de ligante foi dividido em três grupos: o
primeiro grupo de corpos de prova foi avaliado quanto à compressão, à tração por
compressão diametral sem nenhum tipo de condicionamento. O segundo grupo de
corpos de prova foi imerso em água, a uma pressão de vácuo de 25,4cm a 66cm de
coluna de mercúrio por um período de 5 a 10 minutos, para aumento do grau de
saturação. O corpo de prova saturado foi revestido com filme plástico e colocado em
sacos plásticos contendo aproximadamente 10 ml de água. Os corpos de prova
11
GONZALES, G. e MIDDEA, A., Peptization of asphaltene by various oil soluble amphiphiles, Energy
and Fuels, 1990.
12
AASHTO (1993). Guide for Design of Pavement Structures. Washington - 283/89 – LOTTMAN
38
foram então resfriados a uma temperatura de –18ºC por 16 horas. Em seguida foram
retirados da refrigeração sendo imediatamente analisadas quanto à resistência à
tração por compressão diametral. O terceiro grupo, após sofrer a etapa de
congelamento, foi imerso num banho à temperatura de 60ºC por 24 horas, sendo
então levado a outro banho a 25ºC por duas horas e só então sofrendo o ensaio de
resistência à tração por compressão diametral.
O resultado é obtido em termos da razão de resistência (RR), que é calculado
pela média dos valores de resistência dos corpos de prova que sofreram
condicionamento, dividido pela resistência do corpo de prova que não sofreu
condicionamento, multiplicado por 100. Valores superiores a 80% são considerados
adequados.
3.6 Cinzas Pesadas (TRICHÊS, 2006)
Nessa pesquisa foi utilizado um solo residual de granito, proveniente de uma jazida
que é explorada pela prefeitura de Tubarão (SC) para a execução de aterros e
camada final de terraplenagem de vias urbanas no município. Esse solo será
utilizado na mistura solo/cinza pesada, a composição química da cinza pesada é
descrita na Tabela 3.04.
Tabela 3.04: Composição química da cinza pesada
SiO2
Al 2 O3
Fe2 O3
MgO
CaO
Na2 O
K 2O
TiO2
S
L.O.I
56,00
26,70
5,80
0,60
0,80
0,20
2,60
1,30
0,10
4,60
Contudo a metodologia consite na comparação de valores obtidos em ensaios
de compactação (Proctor Normal), Ensaio de CBR com medida de expansão e
Determinação do módulo resiliente do solo puro e das misturas solo/cinza pesada
(conforme Tabela 3.05). Além das misturas com adição de certos teores de cal
(Tabela 3.06), teores adotados a partir do qual as misturas modificassem seus
comportamentos, estes avaliados através do método das Pastilhas (FORTES et. al.,
2002).
39
Misturas
Tabela 3.05: Misturas solo/cinza pesada analisadas
% de solo
% de cinza
Representação
1
100
0
100/0
2
70
30
70/30
3
50
50
50/50
4
30
70
30/70
5
0
100
0/100
Tabela 3.06: Teores de cal para a estabilização do solo, da cinza pesada e das
misturas solo/cinza pesada
Misturas
Teor de cal em peso (%)
Representação
100/0 (Solo puro)
4
100/0/4
70/30
4
70/30/4
50/50
3
50/50/3
30/70
6
30/70/6
0/100
5
0/100/5
40
CAPÍTULO 4 – APRESENTAÇÃO E ANÁLISE DOS RESULTADOS
Neste capítulo constam os resultados e discussões feitas pelos autores das
pesquisas citadas na metodologia deste trabalho. Neste são apresentados por meio
de gráficos e tabelas os resultados obtidos nos ensaios pertinentes (mecânico e/ou
ambiental) a cada pesquisa.
4.1 Entulho da Indústria da Construção Civil (CARNEIRO et al., 2000)
4.1.1 Método Tradicional
As curvas granulométricas das misturas dos dois solos estudados com o agregado
reciclado miúdo não se enquadraram nas faixas granulométricas especificadas pela
NBR 11804/91 para pavimentos produzidos com materiais convencionais como
podemos observar nas Figuras 4.01 e 4.02.
Contudo, a prática tem mostrado que, no caso de solo-agregado que contém
finos lateríticos, a deficiência granulométrica do material fica compensada pela
melhor qualidade das partículas finas (NOGAMI & VILLIBOR, 1995). Além disso, o
agregado reciclado é um material pouco estudado e com características diferentes
dos agregados naturais. Nesse sentido, as especificações desenvolvidas para
materiais tradicionais não devem ser consideradas como fatores limitantes para
utilização do material, e sim como referência para a análise do desempenho desses
insumos alternativos.
As curvas granulométricas das misturas contendo agregado reciclado graúdo
apresentaram-se dentro do intervalo das faixas granulométricas como podemos
observar na Figura 4.03, especificadas pela NBR 11804/91. Pode-se perceber que
os materiais estudados apresentam granulometria contínua e as curvas não
apresentaram patamares, ou seja, não são descontinua.
41
Figura 4.01: Curvas granulométricas do solo laterítico, do agregado reciclado miúdo
e suas misturas
Além disso, as misturas estudadas (com exceção da Am 1) atenderam à
especificação da NBR 11804/91 relativa à quantidade de material passante na
peneira 0,075 mm ser inferior a 2/3 do material passante na peneira 0,42 mm.
A umidade ótima das misturas que continham agregado reciclado miúdo e
solo laterítico tenderam a crescer na medida em que houve o aumento da proporção
de material reciclado na dosagem. Esse comportamento como podemos observar a
Figura 4.04, pode ser justificado pela alta absorção de água das partículas do
agregado reciclado.
De acordo com os ensaios de granulometria o agregado
reciclado miúdo apresentou 10,4% de absorção de água, enquanto que o agregado
reciclado graúdo apresentou apenas 8,2%.
Nas
misturas
de
agregado
reciclado
miúdo
e
solo
saprolítico,
o
comportamento foi inverso. Nesse caso, a redução da umidade ótima pode ser
atribuída ao decréscimo significativo de partículas finas presentes na mistura, haja
vista que o agregado reciclado apresenta partículas finas com melhor qualidade (não
plásticas) e menor quantidade que o solo saprolítico. Comparando-se, ainda, as
massas específicas secas máximas do solo saprolítico e suas respectivas misturas,
pode-se perceber que houve um ganho de densificação até aproximadamente 70%
de adição do agregado reciclado miúdo, tendo um pequeno decréscimo a partir
desse referido ponto como podemos analisar na Figura 4.05. As misturas contendo
42
solo laterítico, por sua vez, apresentaram tendência ao decréscimo nos valores de
massa específica seca máxima com o aumento da proporção de agregado reciclado.
Figura 4.02: Curvas granulométricas do solo saprolítico, do agregado reciclado
miúdo e suas misturas
Figura 4.03: Curvas granulométricas do agregado reciclado graúdo e suas misturas
com os solos e o agregado reciclado miúdo
43
Umidade ótima (%)
20
18
16
14
12
10
0
20
40
60
80
100
Teor de ag. rec. miúdo da mistura (%)
Solo saprolítico
Solo laterítico
Figura 4.04: Umidade ótima dos solos lateríticos e saprolíticos e das respectivas
misturas com agregado reciclado
Através da análise dos resultados de CBR obtidos para as misturas de solo
laterítico e saprolítico com agregado reciclado miúdo, pode-se perceber que as
misturas e materiais estudados (com exceção da amostra Am 7) apresentaram-se
adequadas à utilização em sub-bases de pavimentos como podemos observar na
Figura 4.06, visto que tenham sido obtidos valores de CBR acima de 20%, conforme
a especificação da NBR 11804/91.
Os valores de CBR obtidos para as misturas que continham solo laterítico e
agregado reciclado miúdo mostraram-se satisfatórios, uma vez que todos se
apresentaram acima de 60% (limite mínimo exigido para bases de pavimentos de
Massa especifica máxima
seca (g/cm²)
acordo com a NBR 11804/91).
20
18
16
14
12
10
0
20
40
60
80
100
Teor de ag. rec. miúdo da mistura (%)
Solo saprolítico
Solo laterítico
Figura 4.05: Massa específica máxima seca dos solos laterítico e saprolítico e das
respectivas misturas com agregados reciclados miúdo
44
Contudo, o aumento da proporção de agregado reciclado miúdo nas misturas
que continham solo laterítico mostrou uma tendência ao decréscimo desses valores
de CBR. Essa redução pode ser explicada pela diminuição da coesão das amostras,
uma vez que tanto o agregado reciclado miúdo quanto o solo laterítico são materiais
arenosos. As misturas que continham solo saprolítico, por sua vez, aumentaram a
resistência com o aumento da proporção de agregado reciclado miúdo e passaram a
apresentar valores de CBR adequados às especificações da ABNT para bases de
pavimentos, a partir da adição de 70% de agregado reciclado.
140
120
CBR(%)
100
80
60
40
20
0
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Teor de ag. rec.da mistura (%)
Solo saprolítico
Solo laterítico
Figura 4.06: Resultados de CBR dos solos lateriticos e saprolítico e das respectivas
misturas com agregado reciclado miúdo
A
expansão
das
misturas
que
continham
solo
saprolítico
diminuiu
significativamente à medida que se aumentou o teor de agregado reciclado miúdo na
mistura (Figura 4.07). Tem-se, portanto, que a adição de agregado reciclado miúdo
ao solo saprolítico utilizado neste trabalho melhora significativamente a estabilidade
do material. Além disso, a expansão das misturas que continham solo laterítico e
agregado reciclado miúdo foi praticamente nula, confirmando a possibilidade de
empregá-las em locais com lençóis freáticos elevados.
Adicionando-se agregado reciclado graúdo aos solos e ao agregado reciclado
miúdo, a maioria dos valores de umidade ótima e CBR aumentaram (Tabela 4.01). A
expansão nas misturas com agregado reciclado graúdo se mostrou praticamente
nula. Com base nesses resultados, percebe-se o grande potencial de utilização do
agregado reciclado graúdo em pavimentos, visto que as misturas se apresentaram
45
adequadas à utilização em camadas de base (com exceção da amostra Am 11) e
sub-base (sem exceção).
6
Expansão (%)
5
4
3
2
1
0
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Teor de ag. rec. da mistura (%)
Solo saprolítico
Solo laterítico
Figura 4.07: Resultados de expansão dos solos laterítico e saprolítico e das
respectivas misturas com agregado reciclado miúdo
Tabela 4.01: Comparação dos resultados das misturas contendo agregado reciclado
graúdo
Expansão
Amostra
Materiais
hótima (%) ρseca (g/cm³) CBR (%)
(%)
Am 0
Am 10
Am 1
Am 11
Am 2
Am 12
100% solo laterítico
30% solo laterítico /
70% ag. Rec. graúdo
100% Solo Saprolítico
30% Solo Saprolítico /
70% Ag. Rec. Graúdo
100% Ag. Rec. Miúdo
30% Ag. Rec. Miúdo /
70% Ag. Rec. Graúdo
* hótima – umidade ótima;
9,3
1,83
114,6
0,14
14,2
16,2
112,0
0
22,0
1,38
25,5
5,69
25,8
1,52
50,7
0,65
16,0
1,60
70,0
0
16,2
1,69
100,0
0
ρseca – massa especifica seca
Foram realizados ensaios de distribuição granulométrica antes e após a
compactação das amostras que continham agregado reciclado, com o objetivo de
calcular o índice de degradação desse material. Esse procedimento tinha como
objetivo analisar o comportamento do agregado reciclado miúdo e graúdo em função
46
do desgaste sofrido durante a compactação, além de comparar as características
granulométricas das misturas analisadas, antes e depois do processo de
compactação.
As amostras que continham agregado reciclado miúdo não apresentaram
índice de degradação significativo como podemos observar na Tabela 4.02. Por sua
vez, as amostras que continham agregado reciclado graúdo apresentaram valores
altos nos índices de degradação, entre 8,8 e 15,9%.
É válido ressaltar que as amostras com agregado reciclado graúdo, avaliadas
nesse ensaio, foram compostas pelo material retido na peneira 4,8 mm, ou seja,
retirou-se a fração “areia” do agregado reciclado graúdo. Esse procedimento
contribui para maximizar os resultados de degradação das misturas contendo
agregado reciclado graúdo.
Tem-se observado que os solos agregados, constituídos de pedregulhos
lateríticos e saprolíticos, que não satisfazem às condições impostas pelas
especificações tradicionais, sobretudo no que se refere à faixa granulométrica e à
resistência dos grãos, têm apresentado desempenho adequado para material de
base de pavimentos. (NOGAMI & VILLIBOR, 1995)
Tabela 4.02: Índice de degradação das amostras contendo agregado reciclado
Índice de degradação
Amostras
Materiais
(%)
Am 2
Ag. Rec. Miúdo
_
Am 4
Solo Laterítico / Ag. Rec. Miúdo
_
Am 5
Solo Laterítico / Ag. Rec. Miúdo
1,0
Am 6
Solo Laterítico / Ag. Rec. Miúdo
0,4
Am 7
Solo Saprolítico / Ag. Rec. Miúdo
1,1
Am 8
Solo Saprolítico / Ag. Rec. Miúdo
1,3
Am 9
Solo Saprolítico / Ag. Rec. Miúdo
—
Am 3*
Ag. Rec. Graúdo
15,9
Am 10*
Solo Laterítico / Ag. Rec. Graúdo
9,9
Am 11*
Solo Saprolítico / Ag. Rec. Graúdo
11,0
Am 12*
Ag. Rec. Miúdo / Ag. Rec. Graúdo
8,8
* Amostra modificada: agregado reciclado graúdo com 92 % de material retido na peneira 4,8 mm
47
Os elevados índices de degradação das amostras com agregado reciclado
graúdo indicam a fragmentação parcial dos grãos durante a compactação. Essa
fragmentação pode ser percebida analisando-se as curvas granulométricas das
misturas com agregado reciclado graúdo obtidas após a compactação, que se
apresentaram mais contínuas que as obtidas antes desse procedimento (Figura
4.08). A quebra de grãos resultou numa mudança na granulometria do material,
possibilitando o aumento do grau de entrosamento das partículas. O melhor
entrosamento dos grãos influi na coesão e resistência do material, melhorando as
propriedades da camada compactada.
A – 100% ag. rec. graúdo (Am3)
B – 30% solo laterítico / 70% ag. rec. graúdo (Am 10)
C – 30% solo saprolítico / 70% ag. rec. graúdo (Am 11)
D – 30% ag. rec. miúdo / 70% ag. rec. Graúdo (Am
12)
Figura 4.08: Curvas granulométricas obtidas antes e após a compactação das
amostras contendo agregado reciclado graúdo
4.1.2 Método MCT (Miniatura, Compactado, Tropical)
Os resultados obtidos nos ensaios de classificação geotécnica MCT (Figura 4.09)
confirmaram o comportamento laterítico das proporções que continham esse solo
(LA — areias com baixo teor de finos lateríticos, permeáveis, com baixa coesão e
pouco contrácteis, mas com características adequadas para sua utilização em bases
48
e sub-bases de pavimentos). A mistura do agregado reciclado miúdo com o solo
laterítico apresentou coeficiente e’ superior ao da proporção de 100% de solo
laterítico, indicando que a adição de agregado reciclado miúdo reduz o seu
Coeficiente e'
comportamento laterítico.
2,1
1,7
1,3
0,9
0,5
0
0,5
1
1,5
2
2,5
Coeficiente c'
100%Solo laterítico (Am 0)
100%Solo saprolítico (Am 1)
50% Solo laterítico / 50% Ag. Rec. miúdo (Am 5)
50% Solo saprolítico / 50% Ag. Rec. miúdo (Am 5)
Figura 4.09: Gráfico de classificação MCT, contendo a localização dos materiais
O solo saprolítico foi classificado como NS’ (solos silto-arenosos saprolíticos
com baixa capacidade de suporte e elevada expansibilidade). Esse tipo de material
apresenta características inadequadas para sua utilização em bases e sub-bases de
pavimentos. (NOGAMI & VILLIBOR, 1995)
A mistura que continha solo saprolítico e agregado reciclado miúdo
apresentou comportamento laterítico (LA). Tem-se, portanto, que a adição de
agregado reciclado ao solo saprolítico melhora as características relativas à
aplicação do material em pavimentos.
Como esperado, a mistura que continha agregado reciclado miúdo e solo
saprolítico apresentou maior valor de Mini-CBR (umidade de moldagem) que a
mistura contendo apenas solo (Tabela 4.03).
As misturas que continham solo laterítico não apresentaram diferença
significativa de capacidade de suporte. Esse comportamento mostra que a adição do
agregado reciclado melhorou as propriedades do material, no caso das misturas com
solo saprolítico, e não alterou significativamente suas propriedades, no caso das
misturas com solo laterítico, fato confirmado pelo método tradicional.
49
As amostras estudadas, com exceção da amostra Am 0 após imersão,
apresentaram-se adequadas à utilização em sub-bases de pavimentos, visto que
seus valores de Mini-CBR se mantiveram iguais ou acima de 20%, como
estabelecem as especificações para essa camada de pavimento (NBR 11804/91). A
adição de agregado reciclado miúdo melhorou significativamente a capacidade de
suporte após imersão do solo laterítico, possibilitando a utilização desse material
também em bases de pavimento (Mini-CBR > 60%).
Tabela 4.03: Mini-CBR máximo das misturas estudadas
Mini-CBR (%)
Amostra
Misturas
NA UMIDADE
APÓS IMERSÃO
(%)
80,5
35,4
43,97
78,0
63,1
80,90
33,9
3,5
10,32
46,0
38,5
83,70
DE MOLDAGEM
Am 0
Am 5
Am 1
Am 8
100% Solo Laterítico
50% Ag. Rec. Miúdo /
50% Solo Laterítico
100% Solo
Saprolítico
50% Ag. Rec. Miúdo /
50% Solo Saprolítico
RIS
A Relação de Índice de Suporte (RIS), parâmetro que indica a perda de
resistência dos materiais após a imersão, permitiu comparar os valores de Mini-CBR
obtidos antes e após a saturação das amostras analisadas. Como esperado, o solo
saprolítico apresentou significativa perda de resistência (RIS em torno de 10%),
enquanto que o solo laterítico apresentou RIS próximo de 45%. Nota-se, ainda, que
as misturas de solo laterítico e saprolítico com o agregado reciclado miúdo (Am 5 e
Am 8) apresentaram RIS em torno de 80%, evidenciando a estabilidade do material
proporcionada pela presença do material reciclado.
A amostra constituída apenas de agregado reciclado miúdo (Am 2), um
material bastante arenoso, não se mostrou adequada para a realização do ensaio de
Mini-CBR. Portanto, não foi possível comparar os valores de Mini-CBR obtidos para
esse material com os obtidos para as demais amostras.
50
4.1.3 Avaliação Econômica
A avaliação de aspectos econômicos é de fundamental importância para promover a
aceitação dessa forma de reciclagem do entulho. Os aspectos tecnológicos,
apresentados nos itens anteriores, comprovam que o agregado reciclado possui
desempenho adequado para utilização em camadas de pavimentos. Contudo, a
efetiva aplicação do material só será bem sucedida caso o material apresente
também competitividade no mercado.
Nesse sentido, foi realizada a avaliação preliminar dos aspectos econômicos da
utilização do agregado reciclado em base e sub-base de pavimentos. Comparou-se
o custo de execução de pavimentos que utilizam agregado reciclado com o daqueles
que utilizam materiais convencionais (solo, brita e brita graduada). A composição de
custo foi baseada nas obras desenvolvidas pela Prefeitura de Salvador e expressa
em reais por metro cúbico de camada executada, pois a espessura dos pavimentos
varia em cada caso. As despesas com equipamento, mão-de-obra e materiais foram
cotadas no mercado de Salvador, no período de abril/maio de 2000.
As camadas de base e sub-base produzidas com agregado reciclado apresentam
custo de construção significativamente menor que as camadas produzidas com brita
graduada ou brita adicionada ao solo (Figuras 4.10). Essa redução pode representar
uma economia entre 50% e 62% ao se utilizar o agregado reciclado em substituição
aos materiais convencionais.
Essa economia se deve ao menor preço do agregado reciclado (cerca de R$
11,00/m³), em relação à brita graduada (cerca de R$ 26,00/m³) e brita (cerca de R$
35,00/m³). Contribuem para essa redução de custo:
9 a menor distância de transporte — a brita é produzida em locais distantes do
centro, enquanto que as usinas que irão reciclar o entulho estão localizadas na
área urbana;
9 a simplicidade do processo de produção — a produção do agregado natural
utiliza explosivos no desmonte da rocha e necessita de diversas etapas de
britagem para reduzir o tamanho das partículas; a reciclagem do entulho não
utiliza explosivos, a sua britagem é feita em uma única etapa e a produtividade
(t/hora) pode ser maior, pois parte do entulho bruto já se encontra com
granulometria reduzida.
Buscando, efetivamente, os aspectos econômicos da reciclagem, deverão ser
analisados, além dos custos de execução, os custos de manutenção dos
51
pavimentos. Deve-se também acrescentar a essa análise as vantagens para a
administração pública, pela redução dos custos de coleta, transporte e disposição
em aterro desse material com alto potencial de reciclagem.
A grande quantidade de entulho gerado tem reduzido significativamente a
vida útil dos aterros, e encontrar novas áreas para disposição é uma tarefa cada vez
mais difícil nos centros urbanos.
Mat. Convecional de Base (R$) X Mat. Reciclado (R$)
Valor (R$/m³)
60
50
40
30
20
10
0
100
70
50
30
0
Proporção de agregado na mistura (%)
Brita / Brita graduada
Agregado reciclado
Figura 4.10: Comparação de custo por m³ de base de pavimento utilizando material
convencional e material reciclado misturados com solo do próprio Local
Além disso, a reciclagem de um resíduo que causa tantos problemas ao meio
ambiente urbano contribui para a redução de impactos ambientais e sociais tais
como a degradação das áreas de extração de matéria prima natural, o esgotamento
de jazidas, o consumo de combustíveis fosseis e a geração de poluição na produção
e transporte dos materiais, além dos problemas causados pela destinação
inadequada dos resíduos de construção e demolição (alagamentos, deslizamentos
de encostas, proliferação de vetores de doenças, entre outros). Esses impactos têm
um custo para a sociedade, nem sempre mensurado, mas que deve ser considerado
ao se fazer uma análise global dos aspectos econômicos da reciclagem do entulho.
Estudos realizados em outras cidades também têm demonstrado que essa
forma de reciclagem possibilita economia significativa à Prefeitura na execução de
pavimentos (PINTO, 1997). Entretanto, deve-se evitar a generalização dos
resultados, uma vez que os fatores que mais influem no custo (produção e distância
de transporte dos materiais, qualidade do solo, entre outros) variam em cada caso.
52
Nos casos em que a utilização de agregado reciclado em pavimentação não
for economicamente atrativa aos empresários, a administração pública deverá fazer
uma análise dos custos de gestão desse resíduo e avaliar as vantagens econômicas
que a reciclagem do entulho poderá proporcionar. Quando for o caso, poderá
introduzir benefícios fiscais para fomentar essa forma de reciclagem.
4.2 Escória de Aciaria (ROHDE, 2003)
Após o resfriamento, a escória de aciaria passa por um processo de beneficiamento
que consiste basicamente da britagem e da separação da fase metálica que ainda
pode estar presente. O processo de britagem não possui nenhum controle quanto à
distribuição granulométrica do material, apenas observa-se o diâmetro maximo
(bitola).
Por outro lado, o processo de amostragem adotado garantiu amostras com
distribuições
granulométricas
bem
semelhantes
nos
diferentes
tempos
de
estocagem. A analise granulométrica das amostras revelou que a granulometria da
escória estudada não se enquadra em nenhuma das faixas exigidas pela
especificação do DNER (1994) para a utilização como base granular de pavimentos
(DNER-ES 010/94), aproximando-se mais ao limite inferior da distribuição da Faixa
C. Este fato alerta para a necessidade de corrigir-se a granulometria da escoria
estudada, através de britagem e composição.
Além disso, durante a execução do ensaio de compactação enfrentou-se dificuldade
de obter uma boa compactação dos corpos-de-prova, que por sua vez dificultaria a
desmoldagem das amostras, inviabilizando a realização dos ensaios de módulo de
resiliência.
Alguns autores relatam que escórias de aciaria podem apresentar Índice de
Suporte Califórnia (ISC) acima de 100%, alcançando até 300% (Chesner et al.,
2001; Silva, 1994; Lima et al., 2000). Dessa forma a obtenção de valores de ISC
inferiores aos esperados, aliado aos fatores já expostos, deixou clara a necessidade
das alterações na distribuição granulométrica das amostras.
Sendo assim optou-se pela correção granulométrica, que se iniciou com as
amostras referentes ao quarto mês de estocagem, tendo em vista que não havia
material disponível para realizar o processo de fracionamento para os meses
anteriores. O material resultante da correção granulométrica foi denominado Escória
com Granulometria Corrigida (EGC).
53
Conforme era esperado, a alteração da distribuição granulométrica do
material proporcionou melhorias na trabalhabilidade, na compactação e nos
resultados de ISC. Pode-se observar na Figura 4.11 que os valores de ISC para a
EGC ficaram sempre acima de 100%, verificando-se um aumento da capacidade de
suporte do material quando empregado com a granulometria corrigida se comparado
ao agregado com a granulometria original (meses 1 a 3).
Figura 4.11: Variação do ISC das amostras de escória e EGC (escória com
granulometria corrigida) em função do tempo de cura.
Características como a perda de massa por abrasão no equipamento de Los
Angeles, a perda de massa devida ao ataque por sulfatos, a densidade e a absorção
de água não sofreram variações significativas em função do tempo de exposição
(Tabela 4.04).
Tabela 4.04: Características da escória de aciaria estudada
Perda de massa por abrasão Los Angeles
38%
Perda de massa devida ao ataque por sulfatos
0,5%
Densidade
3,4%
Absorção de água
2,6%
Ao realizar-se os ensaios de expansão com as amostras de escória na
granulometria original observou-se a ocorrência de uma provável distorção de
resultados em função da compactação deficiente, sendo observada contração inicial
das amostras. A deficiência da compactação é uma conseqüência da predominância
54
da fração pedregulho na distribuição granulométrica do material. Durante os três
primeiros meses os ensaios de expansão foram realizados utilizando a escoria com
granulometria original.
Para caracterizar a influencia da distribuição granulométrica e, por
conseguinte, da compactação das amostras, foi coletada uma nova amostra que não
passou por período de estocagem. Foram realizados ensaios para a verificação do
potencial expansivo com amostras com granulometria corrigida e com amostras com
a granulometria original.
A norma americana ASTM D-2940/92 – Standard specification for graded
aggregate material for bases or subbases for highways or airports, que fixa os
requisitos dos agregados para a utilização como base ou sub-base de rodovias e
aeroportos, estabelece para o ensaio de expansão um limite maximo de 0,5% de
expansão aos sete dias (168 horas) de ensaio.
Comparando-se os resultados obtidos, e apresentados na Figura 4.12,
comprovaram que a escória com granulometria original obteve valor superior ao
limite estabelecido por norma, enquanto que a amostra com granulometria corrigida
se manteve em torno de 0,20% de expansão, conclui-se que a correção
granulométrica era fundamental para a quantificação do potencial expansivo da
escoria de aciaria. Tendo em vista que esta característica é função também da
distribuição granulométrica, é essencial que os ensaios sejam realizados com
amostras com granulometria proposta para a utilização do agregado.
Figura 4.12: Variação da expansão média em função do tempo de ensaio para
escória sem período de estocagem com granulometrias original e corrigida
55
A análise dos resultados das médias de expansão dos corpos-de-prova
ensaiados com amostras de EGC não exposta e curada por 4 meses demonstradas
na Figura 4.13, permitiu concluir que a escória de aciaria estudada pode ser liberada
para utilização como agregado para pavimentação após 4 meses de cura.
Figura 4.13: Variação da expansão média em função do tempo de ensaio para
amostras de EGC não curada e exposta por 4 meses
Tendo em vista que a EGC pode ser empregada como substituta de materiais
convecionais,
é
interessante
comparar
o
seu
comportamento
quanto
a
deformabilidade elástica com o verificado para alguns agregados, tradicionalmente,
empregados nas camadas de base e sub-base de pavimentos. Os módulos de
resiliência (Figura 4.14) da EGC com os obtidos para britas de basalto (Marmitt,
2002), granito (Ceratti, 2000) e saibro (LAPAV, 2001).
Observa-se que a EGC apresenta módulo de resiliência superior aos dos
outros materiais granulares para qualquer nível de tensão confinante, comprovando
seu excelente comportamento quanto a deformações elásticas. Tal diferença pode
ser função da forma e textura superficial rugosa do agregado que garantiram um
maior intertravamento entre as partículas de escória em relação aos agregados
tradicionais. Vários autores citados por Lekarp et al. (1999 apud Rohde 2002)
concluíram em seus estudos que agregados com partículas com superfície rugosa
56
apresentam módulos de resiliência superiores aos agregados de superfície lisa.
Barksdale e Itani (1989) ao estudarem diversos tipos de agregados observam que o
módulo de resiliência de agregados com partículas angulares e com superfície
rugosa são superiores aos de agregados com partículas arredondadas.
Figura 4.14: Módulos de resiliência da EGC e de materiais granulares convecionais
4.3 Borracha de Pneus (CERATTI et al., 2004)
4.3.1 Solicitação dos Pavimentos Experimentais com Simulador de Tráfego
A Figura 4.15 e a Figura 4.16 apresentam as estruturas solicitadas pelo simulador de
tráfego.
Foram aplicados mais de 98.000 ciclos de carga de eixo na estrutura com o
asfalto convencional e aproximadamente 123.000 ciclos na faixa de tráfego com
asfalto-borracha. Inicialmente, aplicaram-se 2.000 ciclos com carga de eixo de 8,2 tf,
visando uma acomodação inicial do material, e a seguir cargas de eixo de 10 tf, que
foram aplicadas até o final do ensaio em cada estrutura, onde se realizaram
levantamentos defletométricos e de afundamentos de trilhas de roda. Na Tabela
4.05 apresenta-se o histórico de solicitação das estruturas experimentais.
57
4cm recape de concreto asfáltico convencional
4cm concreto asfáltico trincado
30cm base em brita graduada
50cm subleito em solo argiloso
Figura 4.15: Estrutura com recape em concreto asfáltico convencional (AC)
4cm recape de concreto asfáltico com adição de
borracha vulcanizada
4cm concreto asfáltico trincado
30cm base em brita graduada
50cm subleito em solo argiloso
Figura 4.16: Estrutura com recape em concreto asfáltico com borracha (AR)
4.3.2 Medidas de deflexões
Os levantamentos defletométricos foram feitos, em sua maioria, com a utilização da
viga Benkelman. As deflexões após o recapeamento, e antes do início das
aplicações de cargas, nas duas trilhas foram semelhantes, como pode ser
observado na Figura 4.17.
Embora antes do início da solicitação a estrutura com recapeamento em
concreto asfáltico com ligante modificado com borracha (AR) tenha apresentado
uma pior condição estrutural (com deflexões um pouco mais elevadas do que na
trilha em concreto asfáltico com ligante convencional), ao longo dos períodos de
carregamento,
esse
pavimento
mostrou
um
comportamento
elástico
significativamente superior, como mostram as Figuras 4.18 e 4.19. Nestas figuras
estão identificadas as deflexões medidas sobre áreas que apresentavam ou não
trincas na camada asfáltica subjacente ao recapeamento.
58
Tabela 4.05: Histórico de solicitação das estruturas experimentais
Estrutura com Ligante Convencional
Estrutura com Asfalto-Borracha
Mês
Carga de eixo
Numero acumulado
aplicada
de solicitações
Mês
Carga de eixo
Numero acumulado
aplicada
de solicitações
(tf)
(tf)
Julho
10
25.535
Outubro
10
25.426
Agosto
10
60.002
Novembro
10
52.813
Setembro
10
98303
Dezembro
10
91.916
Janeiro
10
123.356
Deflexões (0,01mm)
Comparativo das deflexões entre as duas trilhas carga 100KN - Após
recapeamento N=0
70
60
50
40
30
20
2
3
4
5
6
7
Seções
Asfalto convecional
Asfalto borracha
Figura 4.17: Deflexões nas duas trilhas após o recapeamento e antes do início do
ensaio
Deflexões (0,01 mm)
Evolução das deflexões - Asfalto convencional
80
75
70
65
60
55
50
45
40
0
20000
40000
60000
80000
100000
120000
N (carga do eixo = 100 KN)
Médias das deflexões nas áreas não trincadas previamente
Média das deflexões nas áreas trincadas previamente
Figura 4.18: Evolução das deflexões médias na trilha AC
59
Deflexões (0,01 mm)
Evolução das deflexões - Asfalto Borracha
80
70
60
50
40
0
20000
40000
60000
80000
100000 120000 140000
N (carga do eixo = 100 KN)
Médias das deflexões nas áreas não trincadas previamente
Média das deflexões nas áreas trincadas previamente
Figura 4.19: Evolução das deflexões médias na trilha com AR
No recapeamento com ligante asfáltico convencional (AC), as deflexões
experimentaram redução inicial seguida de um aumento progressivo e significativo
após 80.000 ciclos de carga, sugerindo a fadiga do pavimento. Já na estrutura com
recapeamento com ligante modificado com borracha (AR) as deflexões aumentaram
no início do período de solicitação, diminuindo após 60.000 ciclos de carga e
apresentando no final do ensaio o mesmo nível defletométrico inicial, sem prenúncio
de fadiga.
4.3.3 Afundamentos nas trilhas de roda
Os afundamentos nas trilhas de roda (ATR) foram medidos semanalmente com
emprego de um perfilógrafo. A Figura 4.20 apresenta a evolução dos ATR médios
com o tráfego, em cada estrutura.
Os afundamentos de trilha de rodas apresentaram evoluções semelhantes,
embora com menor magnitude na estrutura com recapeamento em asfalto
convencional. É possível que o pior comportamento da estrutura com recapeamento
em asfalto borracha tenha sido causado pelas diferenças entre as temperaturas
durantes os períodos de ensaio, uma vez que a estrutura com asfalto convencional
foi ensaiada no inverno, enquanto que o pavimento com asfalto-borracha
foi
ensaiado em meses de primavera e início do verão.
60
ATR médio
Evolução das flechas médias
8
7
6
5
4
3
2
1
0
0
20000
40000
60000
80000
100000
120000
N (carga do eixo=100KN)
Asfalto Borracha
Asfalto Convecional
Figura 4.20: Comparação entre os ATR registrados nas estruturas ensaiadas
4.3.4 Reflexão de trincas
Quanto à evolução do trincamento com o tráfego no revestimento com o asfaltoborracha, obteve um grande desempenho como pode ser observado na Figura 4.21.
Trincamento (cm/m²)
1400
1200
1000
800
600
400
200
0
0
20000
40000
60000
80000
100000
120000
140000
Numero de ciclos de carga de eixo de 10 tf
Asfalto borracha
Asfalto convencional
Figura 4.21: Evolução do trincamento nas duas trilhas analisadas
As primeiras fissuras refletidas foram observadas na trilha com asfalto
convencional, após 14.000 ciclos de carga, evoluindo até tornarem-se trincas. As
trincas existentes na camada asfáltica subjacente propagaram-se através do
recapeamento, de tal forma que ao final do ensaio o revestimento estava
completamente trincado.
61
Observou-se, ainda, que o trincamento também ocorreu em áreas que não
tinham trincas na camada subjacente.
Já na trilha com recapeamento em asfalto-borracha, a única trinca refletida
apareceu em cima de uma canaleta serrada no revestimento antigo para instalação
dos cabos elétricos da instrumentação, somente aos 123.000 ciclos de carga.
4.3.5 Resultados de ensaios de laboratório em corpos-de-prova extraídos das
trilhas
Os resultados dos ensaios de módulo de resiliência (MR) e de resistência à tração
por compressão diametral (RTCD), realizados nos corpos-de-prova extraídos das
trilhas experimentais, podem ser analisados nas Tabelas 4.06 e 4.07.
Tabela 4.06: Módulos de resiliência e Resistência à tração dos corpos-de-prova de
AC
CAP (AC) - Trilha
Módulo de
Resistência a Tração por
Relação
Asfalto
Resiliência
Convencional
(Kgf/cm2)
1
65.810
6,27
10.496
2
69.500
7,06
9.644
3
43.990
7,31
6.018
4
29.880
7,32
4.082
5
37.300
7,71
4.838
6
49.290
7,71
6.393
49.295
7,23
6.945
Médias Estatísticas
Compressão Diametral
MR/RTCD
(Kgf/cm2)
Observou-se que os corpos-de-prova da mistura com ligante modificado com
borracha (AR) apresentam módulo de resiliência em média 31% menores do que os
correspondentes à mistura convencional (AC), ou seja, a incorporação de borracha
ao ligante reduziu significativamente a rigidez da mistura asfáltica. Como as
resistências à tração dos dois materiais são muito semelhantes, a relação MR/RTCD
da mistura AR é 34% inferior à da mistura AC. Este fato, do ponto de vista da
mecânica, é muito interessante, já que o que se deseja é uma mistura tão flexível
quanto possível, desde que a resistência à tração seja razoável.
62
Tabela 4.07: Módulos de resiliência e Resistência à tração dos corpos-de-prova de
AR
CAP (AR) - Trilha
Módulo de
Resistência a Tração por
Relação
Asfalto-Borracha
Resiliência
Compressão Diametral
(Kgf/cm2)
MR/RTCD
(Kgf/cm2)
1
43.720
6,62
6.604
2
39.200
6,38
6.144
3
46.850
6,37
7.355
4
29.810
8,03
3.712
5
22.330
6,88
3.246
6
32.440
8,10
4.005
37.525
7,06
5.178
Médias Estatísticas
Os resultados experimentais obtidos através da solicitação das estruturas
com o simulador de tráfego mostraram que o recapeamento com concreto asfáltico
com ligante modificado com borracha (AR) teve um comportamento muito superior
ao recapeamento com asfalto convencional (AC).
Praticamente não houve reflexão de trincas quando o ligante empregado na
mistura asfáltica foi modificado pela adição de borracha (AR), enquanto no
recapeamento em AC houve reflexão total de trincas e surgimento de trincas de
fadiga em áreas não trincadas.
Além disso, o recapeamento com AR proporcionou ao pavimento melhor condição
estrutural, como mostraram os levantamentos defletométricos e as deformações
registradas por sensores inseridos na interface entre o revestimento antigo trincado
e os recapeamentos.
4.4 Areia de Fundição (COUTINHO NETO, 2004)
Nos itens seguintes são apresentados os resultados da avaliação das misturas 10%
AF e 10% AV, tanto do ponto de vista de sua utilização como material de construção
em obras viárias, assim como do ponto de vista de riscos ambientais.
63
4.4.1 Resultados dos ensaios de avaliação de comportamento mecânico.
Na Tabela 4.08 são exibidos os resultados da dosagem Marshall (DNER-ME 043/95)
e os valores da superfície especifica e da espessura da película asfaltica, calculados
para as misturas com 10% de areia de fundição (AF10%) e a de referencia, com
10% de areia virgem (AV10%), em função dos teores de asfalto utilizados.
Na Tabela 4.09 são apresentados os resultados dos ensaios que avaliaram as
propriedades mecânicas das misturas: cantabro, umidade induzida, resistência a
tração por compressão diametral, módulo de resiliência por tração indireta e fluência
por compressão uniaxial estática, tendo sido, este último, realizado em dois níveis de
tensão (0,1 e 0,4 MPa).
Nas Figuras 4.22 e 4.23 são apresentados os resultados, da Resistência à
Tração e a Perda de Massa no ensaio Cantabro versus o teor de asfalto e nas
Figuras 4.24 e 4.25, as relações do módulo de resiliência com a resistência à tração
em função do teor de asfalto e o módulo de resiliência em função do teor de asfalto.
Tabela 4.08: Resultados da dosagem Marshall, superfície especifica e espessura de
película asfáltica
MISTURAS
AF10%
AV10%
Teor de Vazios
Teor de Vazios
PARÂMETROS
3%
4%
5%
3%
4%
5%
Teor de Asfalto (%)
6,00
5,50
5,10
5,85
5,30
5,00
Teor de Agregado (%)
94,00
94,50
94,90
94,15
94,70
95,00
Densidade Teórica Máxima
2,584
2,606
2,623
2,591
2,614
2,628
Densidade Aparente
2,506
2,502
2,492
2,513
2,509
2,497
Estabilidade (N)
11520
12650
12250
11900
12700
12330
Fluência (mm)
3,55
2,90
2,60
4,00
3,40
3,20
Coeficiente de Suporte Marshall (N/mm)
3245
4362
4711
2975
3735
3853
Vazios preenchidos por asfalto (%)
14,71
13,51
12,47
14,42
13,07
12,25
83
77
71
83
77
71
Vazios do Agregado Mineral (%)
17,71
17,51
17,47
17,42
17,07
17,25
S (m²/kg)
12,68
12,68
12,68
12,68
12,68
12,68
EPA (μm)
4,95
4,51
4,16
4,81
4,34
4,08
Relação Betume – Vazios (%)
EPA – Espessura da Película Asfáltica (μm = 0,000001 m); S – superfície especifica da combinação de agregado.
64
Tabela 4.09: Resultados dos ensaios para avaliação das propriedades mecânicas
asfálticas.
MISTURAS
AF10%
AV10%
Teor de Asfalto
Teor de Asfalto
ENSAIOS / PARÂMETROS
6,00%
5,50%
5,10%
5,85%
5,30%
5,00%
Cantabro – P (%).
6,17
7,60
10,10
5,57
6,92
7,60
Umidade Induzida – RRT (%).
NR
78
NR
NR
73
NR
RT – Resistência à Tração (MPa).
1,43
1,51
1,65
1,50
1,55
1,48
MR – Módulo de Resiliência.
5372
6663
8145
6648
8677
6429
Relação MR/RT.
3756
4412
4936
4432
5598
4343
Fluência por Compressão Uniaxial Estática (Tensão = 0,1 MPa – De Hilster e Van de Loo, 1977).
Deformação Total (%).
0,22
0,28
0,19
0,21
0,17
0,22
m.
0,125
0,088
0,063
0,093
0,075
0,061
Recuperação (%).
57
41
59
46
52
53
Modulo de Fluência – 3600 s (MPa).
43
37
52
48
61
47
Modulo de Fluência – 4500 s (MPa).
119
63
127
89
169
103
Fluência por Compressão Uniaxial Estática (Tensão = 0,4 MPa – Little et al., 1993).
Deformação Total (%)
0,35
0,36
0,28
0,34
0,27
0,30
m.
0,061
0,087
0,036
0,071
0,045
0,037
Recuperação (%)
68
60
74
63
71
78
Modulo de Fluência – 3600 (MPa)
118
109
141
123
159
134
Modulo de Fluência – 4500 (MPa)
371
298
596
345
526
624
P – Perda de massa; RRT – Relação de Resistência à Tração; NR – Não Realizado; m – Inclinação do estágio secundário da
curva de fluência
10000
MR (MPa)
9000
8000
7000
6000
5000
4000
4,80
5,00
5,20
5,40
5,60
5,80
6,00
6,20
Teor de Asfalto (%)
MR - 10%AF
MR - 10%AV
Figura 4.22: Resistência à Tração versus Teor de Asfalto
65
12
Perda (%)
10
8
6
4
2
4,80
5,00
5,20
5,40
5,60
5,80
6,00
6,20
Teor de Asfalto (%)
Perda de massa - 10%AV
Perda de massa - 10%AF
Figura 4.23: Perda de massa no ensaio Cantabro versus Teor de Asfalto
10000
MR (MPa)
9000
8000
7000
6000
5000
4000
4,80
5,00
5,20
5,40
5,60
5,80
6,00
6,20
Teor de Asfalto (%)
MR - 10%AF
MR - 10%AV
Figura 4.24: Modulo de resiliência versus o Teor de Asfalto
6000
5500
MR/RT
5000
4500
4000
3500
3000
4,80
5,00
5,20
5,40
5,60
5,80
6,00
6,20
Teor de Asfalto (%)
MR/RT - 10%AF
MR/RT - 10%AV
Figura 4.25: Modulo de resiliência versus o Teor de Asfalto
66
Segundo a BIOAGRI AMBIENTAL LTDA 13 (2003a; 2003b apud Coutinho
Neto, 2004), a areia de fundição foi classificada como resíduo Classe II – Não Inerte,
em virtude das concentrações para os parâmetros fenóis, fluoretos, alumínio,
cloretos e ferro ultrapassem os limites máximos no extrato para o teste de
solubilização (NBR 10004/87).
A areia virgem foi classificada como resíduo
Classe III – Inerte, em função das concentrações nos parâmetros obtidos do
lixiviado, do solubilizado e da massa bruta estarem abaixo dos valores permitidos. Já
para as amostras de massas asfalticas com 10% de areia virgem e com 15% de
areia de fundição, as concentrações dos parâmetros não ultrapassaram os limites
máximos nos extratos do lixiviado e do solubilizado e na massa bruta, fixados pela
NBR 10004/87; dessa forma, as misturas foram classificadas como resíduos de
Classe III – Inerte. Os resultados do ensaio de lixiviação alterada com extrator
soxhlet, para as 1ª, 2ª, 3ª e 5ª coletadas estão apresentados. Esses resultados
(Tabela 4.10) são as concentrações acumuladas do parâmetro analisado do
parâmetro analisado, em mg/l, baseado nos padrões para o teste de solubilização. A
quarta coleta foi desprezada devido a problemas e, portanto, o período referente à
quinta coleta passou a ser 792 horas (1080h – 288h).
4.3.2 Resultados dos ensaios de avaliação de risco ambiental
Os resultados da avaliação do risco ambiental referem-se aos seguintes ensaios:
lixiviação, solubilização e massa bruta das areias virgem e de fundição utilizadas,
isoladamente, isto é, antes de suas inclusões na massa asfáltica e das misturas
asfalticas com a incorporação destas areias, no caso da areia de fundição, na
situação mais desfavorável (15% de areia de fundição). Apresentam-se, como
material de controle, os resultados desses ensaios para a areia virgem,
isoladamente, e para massa asfáltica com a sua inclusão no teor de 10%. Os
resultados da analise química dos extratos do ensaio de lixiviação alterado com
extrator soxhlet em corpo-de-prova compactado (5% de vazios) são apresentados
em quatro condições distintas, a saber: com 12 h (um dia), 84 h (sete dias), 252 h
(21 dias) e 792 h (66 dias) de lixiviação.
13
BIOAGRI AMBIENTAL LTDA (2003a). Caracterização de Resíduos segundo a NBR 10004 – Areia virgem.
Boletim de analise N.º1347/03 – amostra N.º 03656/03. Piracicaba/SP.
__________ (2003b). Caracterização de Resíduos segundo a NBR 10004 – Areia de fundição. Boletim de
analise N.º1997/03 – amostra N.º 05498/03. Piracicaba/SP.
67
Tabela 4.10: Resultado da análise química do ensaio de lixiviação alterada com
extrator sokhlet
Parametros
Unidade
Resultado analítico
LQ
NBR 10004
1ª C
2ª C
3ª C
5ª C
VMP
Arsênio (As)
mg/l
0,001
NA
NA
NA
NA
0,050
Bário (Ba)
mg/l
0,010
<0,010
<0,010
<0,010
0,028
1,000
Cádmio (Cd)
mg/l
0,001
<0,001
<0,001
<0,001
<0,001
0,005
Chumbo (Pb)
mg/l
0,001
<0,001
<0,001
<0,001
0,019
0,050
Cianetos (CN)
mg/l
0,001
<0,001
<0,001
<0,001
<0,001
0,100
Cromo total (Cr)
mg/l
0,001
<0,001
<0,001
<0,001
0,010
0,050
Índice de Fenóis
mg/l
0,001
<0,001
<0,001
<0,001
<0,001
0,001
Fluoretos (F)
mg/l
0,010
0,030
0,120
0,280
1,260
1,500
Mercúrio (Hg)
mg/l
0,001
<0,001
<0,001
<0,001
<0,001
0,001
Nitratos (N-NO3)
mg/l
0,010
0,135
0,283
0,564
9,084
10,000
Prata (Ag)
mg/l
0,001
<0,001
<0,001
<0,001
0,003
0,050
Selênio (Se)
mg/l
0,010
NA
NA
NA
NA
0,010
Alumínio (Al)
mg/l
0,001
0,010
0,320
0,610
1,210
0,200
Cloretos (Cl)
mg/l
0,500
0,260
0,750
1,300
1,630
250,000
Cobre (Cu)
mg/l
0,001
0,004
0,008
0,009
0,029
1,000
Dureza Total (CaCO3)
mg/l
1,000
5,850
11,290
17,560
22,99
500,000
Ferro (Fe)
mg/l
0,050
0,056
0,124
0,170
0,409
0,300
Manganês (Mn)
mg/l
0,001
<0,001
<0,001
<0,001
0,015
0,100
Sódio (Na)
mg/l
0,100
3,550
11,910
27,800
69,600
200,000
Surfactantes
mg/l
0,010
<0,100
<0,100
0,108
0,403
0,200
Sulfatos (SO4)
mg/l
1,000
<1,000
<1,000
5,850
12,95
400,0
Zinco (Zn)
mg/l
0,001
0,003
0,059
0,059
0,134
5,0
8,70
8,75
8,85
9,90
pH
LQ – Limite de Quantificação; h – horas; C – coleta; VMP – valor maximo permitido pela NBR 10004; NA – não analisado.
4.5 Rejeitos Minerais (CARVALHO, 2006)
4.5.1 Caracterização do Rejeito
4.5.1.1 Análise química
O resultado da análise química do rejeito, juntamente com os resultados da análise
química de um basalto (RIBEIRO, 2003), amplamente utilizado em pavimentação,
estão apresentados na Tabela 4.11. Pode-se observar uma composição similar,
onde se verificam altos teores de sílica e alumina, com relações SiO2/Al2O3 em torno
de 3,90 para o rejeito e 4,40 para o basalto, característico de um sílico-aluminato
68
(ABOLLINO 14 et al., 2003 e FARRAH 15 , 1977 apud CARVALHO, 2006 p4.). Esse
resultado preliminar indica a idéia de utilização deste rejeito na composição da
mistura asfáltica, uma vez que sua composição é semelhante à de um agregado
basáltico padrão, porém, os resultados mais específicos devem ser avaliados.
Tabela 4.11: Resultados de análise química do rejeito e de um agregado mineral
basáltico
Composição(%)
Rejeito
Basalto
SiO2
70,50
72,40
Al2O3
18,00
16,54
K2O
5,60
6,69
Na2O
2,70
3,08
Fe2O3
1,40
2,49
CaO
1,20
7,51
Tio2
0,03
3,17
MgO
0,10
2,91
4.5.1.2 Análise mineralógica
O resultado da análise mineralógica realizada com o rejeito pode ser observado na
Tabela 4.12 onde se pode verificar uma alta concentração de feldspato, chegando a
valores em torno de 64%, e quartzo em torno de 34%. Comparando com o basalto,
verifica-se a similaridade no percentual de feldspato, indicando ser este, o mineral
responsável pelos resultados de adsorção e adesividade com o CAP.
4.5.1.3 Abrasão Los Angeles
O valor de abrasão obtido foi de 52,85%, que é considerado alto, mas que ainda
encontra-se dentro dos padrões estabelecidos. O valor máximo de abrasão Los
Angeles permitido para uso em misturas asfálticas é limitado entre 40% para
14
ABOLLINO, O., ACETO, M., MALANDRINO, M., SARZANINI, C. AND MENTASTI, E., Adsorption of
heavy metals on Na-montmorillonite. Effect of pH and organic substances, Water Research, 37, 1619-1627,
Italy, 2003.
15
FARRAH, H. AND PICKERING, The Sorption of lead and cadmium species by clay minerals, Aust.
J. Chem 30, 1977.
69
algumas agências americanas a 60% para outras (ROBERTS 16 et al. 1996 e
MARQUES 17 , 2001 apud CARVALHO, 2006 p.5).
Tabela 4.12: Composição Mineralógica dos Agregados Minerais
Minerais(%)
Rejeito
Basalto
Feldspato
63,60
64
Quartzo
34,40
2
Granada
2
--
Piroxênios
--
30
4.5.1.4. Densidades real e aparente e absorção de água
As médias dos resultados de densidade real aparente e absorção de cada fração do
rejeito estão apresentados na Tabela 4.13. Os valores de densidade obtidos, em
torno de 2,5 g/ml, são adequados para este tipo de rocha, pois, segundo KIEHL
(1979) o valor médio para este tipo de rochas é da ordem de 2,55 g/ml, isto porque
os constituintes minerais principais dessas rochas, feldspato e quartzo, apresentam
valores de densidade real em torno de 2,5 e 2,6 g/ml.
Em relação a absorção de água, verifica-se que o rejeito apresenta baixa
interação com a mesma, apresentando, em média, um absorção de 1,5%. Estes
resultados são favoráveis, uma que o rejeito tenderá a absorver com mais
intensidade o CAP.
Tabela 4.13: Valores de densidades real e aparente e absorção de água de cada
fração do rejeito
Brita 1
Brita 0
Pó de pedra
Dreal média(g/ml)
2,373
Dreal média(g/ml)
2,296
Dreal média(g/ml)
2,549
Daparente média(g/ml)
2,311
Daparente média(g/ml)
2,215
Daparente média(g/ml)
2,586
Absor. média(%)
1,134
Absor. média(%)
1,593
Absor. média(%)
1,458
16
ROBERTS, F. L., KANDHAL, P. S., BROWN, E. R.; LEE D. Y. e KENNEDY T. W., “Hot mix asphalt
materials, mixture design and construction”, in: NAPA Research and Education Foundation, Lanham, Maryland,
1996.
17
MARQUES, G. L. O., “Procedimentos de avaliação e caracterização de agregados minerais usados
na pavimentação asfáltica”,in: I Seminário de Qualificação ao Doutorado, COPPE-UFRJ, Rio de
Janeiro, 2001.
70
4.1.5 Análise granulométrica
Os resultados da distribuição granulométrica para cada fração do rejeito, podem ser
verificadas na Tabela 4.14 onde se observa o enquadramento do rejeito na faixa B,
segundo às normas do DNIT.
Tabela 4.14: Distribuição granulométrica de cada fração do rejeito
Brita 1 (21,90%)
Brita 0 (30,00%)
Pó de pedra (46,00%)
Peneiras
Média(% passante)
Média(% passante)
Média(% passante)
11/2”
100,00
100,00
100,00
1”
100,00
100,00
100,00
3/4”
100,00
100,00
100,00
1/2"
100,00
87,10
100,00
3/8”
94,20
6,90
100,00
4#
34,00
1,60
100,00
10#
1,10
0,90
92,20
40#
0,30
0,30
28,50
80#
0,10
0,10
12,70
200#
0,10
0,00
4,50
Fundo
0,00
0,00
0,00
4.5.2 Avaliação da Interação Físico-Química entre o CAP e o Rejeito
4.5.2.1 Adesividade
Após 72 horas em água, não houve nenhum deslocamento algum da película do
CAP, o que constitui uma ótima adesividade do ligante ao rejeito. Tal resultado
corrobora os resultados da baixa absorção de água por parte do rejeito.
4.5.2.2 Adsorção
Os resultados da adsorção do CAP à superfície do rejeito e do basalto. Podem ser
vizualizadas na Figura 4.26. Observa uma adsorção de CAP similar às superfícies
das rochas basálticas, observando-se valores máximos, em torno de 4,5 mg/g a uma
concentração de CAP de 18 mg/L. Tal fato pode estar relacionado com similaridade
em suas composições químicas e mineralógicas. Com isso pode se fazer utilização
do rejeito em estudo como um novo agregado para o processo de pavimentação
asfáltica.
71
Adsorção(mg/g)
5
4
3
2
1
0
0
5
10
15
20
Concetração de equilibrio(mg/L)
Basalto
Finos de granito
Figura 4.26: Adsorção de CAP às superfícies do rejeito fino de granito e do basalto
4.5.3 Determinação da composição dos corpos-de-prova de misturas asfáticas
A composição mais equilibrada segundo as normas do DNIT foram as seguintes
composições dos agregados: brita 1: 21,90%; brita 0: 30,00%; pó de Pedra: 46,00%,
e tendo 2,1% de filer. Sendo o CAP variando nas seguintes percentagens em peso:
4,5; 5,0; 5,5; 6,0 e 6,5, até a obtenção do valor de resistência mecânica mais
adequado.
4.5.4 Determinação da Razão de Resistência Mecânica do Pavimento
Pode-se verificar um valor de razão de resistência mecânica de 86,9%, o máximo
valor de razão de resistência foi de 94,89% com um teor de 5,5% de ligante. Os
demais resultados encontraram-se nessa faixa, porém também acima do mínimo
exigido, que é de 80%.
4.6 Cinzas Pesadas (TRICHÊS, 2006)
Em um primeiro momento analisando as misturas solo/cinzas pesadas sem a adição
de cal, como era de se esperar, apresentam uma massa especifica aparente seca
menor que a do solo puro além de aumento da umidade ótima de compactação
(Figura 4.22). Porém, quando utilizados os materiais, isoladamente, (100/0 e 0/100),
demonstram que a adição de cinzas pesadas revelam uma certa melhora nas
propriedades geotécnicas (aumento do valor da capacidade de suporte do solo,
redução da expansibilidade e redução da massa especifica aparente seca), pois os
materiais
puros
apresentaram
resultados
insatisfatórios
nos
aspectos
72
mecânicos.Como, no caso do solo puro, expansibilidade variando de 1,5 a 3% e
CBR em torno de 5 a 11% como podemos observar na Figura 4.27, e no caso da
cinza pesada, elevada umidade ótima (42%), uma baixa capacidade de suporte (5%)
e baixa massa especifica aparente (0,95 g/cm³). Além do fator ambiental, que a
Massa esp. aparente seca
(g/cm³)
cinza pesada tem capacidade de desenvolver reações perigosas ao meio ambiente.
1,75
1,50
1,25
1,00
0,75
0,50
0
10
20
30
40
50
Umidade (%)
100/0
70/30
50/50
30/70
0/100
Figura 4.27: Curva de compactação das misturas solo/cinza pesada
O solo utilizado na pesquisa apresentou um comportamento resiliente pouco
sensível a pressão de confinamento e para baixos níveis de pressão de
confinamento (< 0,2 kgf/cm² ou 19,61 kPa) ele tende a apresentar um
comportamento dos materiais do Grupo B da classificação resiliente (PINTO;
PREUSSLER 18 , 2001 apud TRICHÊS, 2006). Tais características que pode torná-lo
interessante para aplicação em camada final de terraplenagem, porém não sendo
indicado para camada de reforço.
Por sua vez os resultados obtidos para a cinza pesada indicam que ela possui
um comportamento de material granular, porém com elevado grau de resiliência
(Grupo A da classificação), maior que o do solo estudado. O módulo resiliente da
cinza pesada é muito dependente da pressão de confinamento e os valores são
muito baixos, caracterizando um comportamento extremamente ruim como material
de camada final de terraplenagem.
No caso das misturas solo/cinza pesada (70/30; 50/50, 30/70), apresentaramse relativamente bem, pois ocorreu uma estabilização granulométrica do material,
18
PINTO, S; PREUSSLER, E (2001) Pavimentação Rodoviaria – Conceitos fundamentais sobre pavimentos
flexíveis. 1ed. – Rio de Janeiro: Copiadoras e Artes Gráficas Ltda. 259p.
73
melhorando significativamente o comportamento geotécnico do material, sendo
obtidos valores de CBR da ordem de 20%, porém quando analisadas quanto ao
comportamento dinâmico apresentaram um péssimo comportamento, só podendo
serem utilizadas em rodovias de baixo volume de trafego, e representando ainda
risco ao meio ambiente.
Na Figura 4.28, pode-se observar que a mistura 50/50 apresentou os maiores
valores de CBR. Com a adição de 50% (em peso) de cinza pesada no solo, o valor
do CBR aumenta para cerca de 22% e a expansão se aproxima de 0%. A cinza
pesada torna a mistura não expansiva, pouco sensível à umidade e com a
capacidade de suporte apresentada ela poderia ser empregada até em camadas de
sub-base, notadamente em vias de baixo e médio volume de tráfego.
Os ensaios de resiliência com a mistura 70/30 indicaram que a adição de
cinza pesada não apresentou melhora no comportamento resiliente do solo e que a
mistura se enquadra no Grupo A (comportamento ruim).
Partindo para etapa da anáise das misturas com adição de cal, pode-se dizer
que a avaliação servirá para verificar a influencia da cal no comportamento mecânico
das misturas além da influência da cal nas interações ambientais. Em função da
adição da cal, pode-se constatar, conforme Figura 4.29, que a sua influência foi
praticamente nula na variação da massa específica aparente seca das misturas.
30,00
CBR (%)
25,00
20,00
15,00
10,00
5,00
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Umidade (%)
100/0
70/30
50/50
30/70
0/100
Figura 4.28: Variação do CBR das misturas solo/cinza pesada
74
Massa Específica Aparente
Seca (g/cm³)
1,75
1,50
1,25
1,00
0,75
0,50
0
10
20
30
50
40
Umidade (%)
100/0/4
70/30/4
50/50/3
30/70/6
0/100/5
Figura 4.29: Curva de compactação das misturas solo/cinza pesada/cal
Contudo, pode-se observar na Figura 4.30, que a adição de 3 a 4% de cal nas
misturas propicia, mesmo com apenas 4 dias de cura, um aumento significativo no
valor de CBR de todas as misturas, e redução a zero da expansão.
50,00
CBR (%)
40,00
30,00
20,00
10,00
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Umidade (%)
100/0/4
70/30/4
50/50/3
30/70/6
0/100/5
Figura 4.30: Curva de CBR das misturas solo/cinza pesada/cal (cura de 4 dias)
Em se tratando do comportamento resiliente da mistura com adição de cal,
constatou-se que a mistura 70/30, estabilizada com 4% de cal (70/30/4) e com 15
dias de cura, apresentou um comportamento enquadrado no Grupo B, podendo ser
empregado em camadas de sub-base de pavimentos flexíveis. A mistura 50/50,
estabilizada com 3% de cal (50/50/3) e também com 15 dias de cura, apresentou um
comportamento resiliente superior ao da mistura 70/30/4.
75
Resumindo, a incorporação de cal à mistura, serviu para estabilizá-la e
alcançar uma melhora na capacidade de suporte, chegando a valores próximos de
60%, e também melhorar o comportamento resiliente (mesmo com apenas 15 dias
de cura), tornando possível o seu emprego em camadas de sub-base de pavimentos
flexíveis, podendo-se então concluir, de acordo com os resultados obtidos, que as
misturas 70/30/4 e 50/50/3 têm o melhor potencial para serem aplicadas nas
camadas de sub-base de pavimentos de vias de baixo e médio volume de tráfego,
além de, com a inertização feita pela adição de cal, não apresentarem risco a
natureza.
76
CAPÍTULO 5 – CONCLUSÕES
Este trabalho procurou esclarecer aspectos quanto a reutilização de materiais que
são expurgados por diversas áreas da indústria nacional, que podem ser
reaproveitados na pavimentação asfáltica, trazendo assim um ganho econômico na
diminuição de gastos com transporte dos materiais, no pagamento de taxas de
utilização de aterros industriais e o barateamento do produto final das industrias,
com
a
diminuição
destas
despesas
indiretas
da
produção
industrial
e,
principalmente, ambiental por se dar destinação a estes resíduos e também fazendo
com que a substituição, de recursos naturais por materiais alternativos, reduza a
agressão sofrida pela natureza ao longo da historia da humanidade.
Dentre as pesquisas abordadas, pode-se concluir que:
5.1 Entulho da Construção Civil
O entulho da construção civil é visto como um grande causador de problemas, ele
deve se visto também como uma grande fonte de materiais alternativos para a
utilização na própria fonte geradora do resíduo, como também para o emprego em
camadas de bases e sub-bases da pavimentação flexível abordado. Neste trabalho
foi visto que a utilização de materiais reciclados da construção civil em camadas de
base e sub-base na pavimentação viária pode ter uma grande economia na
execução do pavimento e na parte ambiental reduzindo a exploração das matérias
primas que são utilizados em grande escala nessa área, houve também uma
melhoria na resistência das camadas de base e sub-base, em comparação com
outros agregados tradicionais.
77
5.2 Escória de Aciaria Elétrica
Devido vários aspectos analisados nos ensaios citados pode se ver que a escória de
aciaria elétrica é um material que atende as exigências das normas DNER-ES
010/94 e ASTM D-2940/92, tendo algumas características que obrigam a se fazer
tratamentos, tais como a correção granulométrica e a cura do material, que são
medidas fundamentais para o seu emprego nas camadas de base e sub-base. De
acordo com resultados obtidos por Rohde (2003), a escória de aciaria quando
comparada com outros materiais granulares tradicionais, apresenta o modulo de
resiliência superior aos demais para qualquer tensão confinante.
5.3 Borracha de Pneu
Neste trabalho concluiu-se que o emprego de borracha de pneus em ligantes
asfálticos utilizados para a pavimentação, se mostra como uma técnica bastante
promissora nessa área para aumentar a durabilidade em nossas rodovias. Com a
adição de borracha na mistura asfáltica, o material se torna mais elástico, portanto o
pavimento apresenta uma maior flexibilidade, capaz de suportar amplas variações
de temperatura e tráfego pesado sem apresentação de fissuras e maior resistência
às deformações das trilhas de rodas. Neste trabalho foi apresentado resultados
obtidos por Ceratti et al., (2004), com experiências reais sobre o assunto, com isso
espera-se uma conscientização da sociedade para os impactos ambientas que os
pneus inservíveis provocam nas cidades e solucionar o problema causado pela
disposição inadequada destes.
5.4 Areia de Fundição
De acordo com as analises feitas por Coutinho Neto (2004), pode-se concluir que,
tanto pelo ponto de vista ambiental como pelas características mecânicas de
interesse a pavimentação, é viável o emprego da areia de fundição em misturas
asfalticas densas. Essa alegação pode ser feita haja visto, que o residuo é gerado
pela industria de fundição em grandes quantidades necessitando de uma destinação
adequada, e a adição da areia de fundição à mistura nos teores de 5, 10 e 15% em
peso produz misturas que darão ao revestimento asfáltico propriedades mecânicas
satisfatórias para a pavimentação, alem de não apresentarem risco ao meio
ambiente quando devidamente incorporada a mistura.
78
5.5 Rejeitos Minerais
Concluiu-se que os rejeitos utilizados nos ensaios realizados por Carvalho (2006),
apresentaram-se de forma satisfatória, de acordo com a norma estabelecida pelo
DNIT para a utilização como agregados, esse agregado teve boa aceitação com o
CAP apresentando grandes resistências mecânicas. Outro beneficio desse rejeito é
na parte ambiental que ele reduz grande parte dos rejeitos jogados no ao meio
ambiente com isso reduzindo o impacto ambiental e o custo da pavimentação.
5.6 Cinzas Pesadas
No que diz respeito a misturas solo/cinzas pesadas, pode-se dizer que quando
utilizados os materiais separadamente (solo e cinzas pesadas), os resultados não
são satisfatórios pelos aspectos geotécnicos e ambientais, se estendendo para as
misturas sem adição de cal, que apresentam comportamento resiliente ruim, não
sendo portanto adequado a utilização na pavimentação viária. Contudo, também, de
acordo com valores obtidos por Trichês (2006), pode-se concluir que a reutilização
de cinzas pesadas é viável, desde que seja adicionada cal a mistura, o que dá um
ganho de 60% na capacidade de suporte e melhora no comportamento resiliente,
estabilizando e tornarndo o material não perigoso ao meio ambiente, estando apto
para emprego em camadas de sub-base de pavimentos flexíveis.
5.7 Conclusão Geral
Com base nas pesquisas, notou-se que o aspecto ambiental não foi, por alguns
autores considerado como barreira na utilização dos materiais, e no entanto um dos
objetivos desse estudo é obter um ganho ambiental. Tendo esse aspecto sido
abordado por Coutinho Neto (2004) e Trichês (2006). Em relação as propriedades
mecânicas os materiais abordados apresentam resultados satisfatórios, o que
viabiliza o seu emprego com os devidos tratamentos necessários, ou seja, com cura
e correção granulométrica como no caso da escória de aciaria e a adição de outros
materiais como no caso das cinzas pesadas que se adicionou cal a mistura
solo/cinza pesada.
79
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
ANDRIETTA, A. J. Pneus e Meio Ambiente: Um Grande Problema Requer uma
Grande Solução. <www.reciclarepreciso.hpg.ig.com.br/recipneus.htm>
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (1987). NBR 10004/87:
Residuos Sólidos. Rio de Janeiro.
______. (1984). NBR 7182: Solo – Ensaio de compactação. Rio de Janeiro.
______. (1987). NBR 10005/87: Lixiviação de residuos. Rio de Janeiro.
______. (1987). NBR 10006/87: Solubilização de residuos. Rio de Janeiro.
______. (1987). NBR 10007/87: Amostragem de residuos. Rio de Janeiro.
______. (1990). NBR 11798: Materiais para sub-base ou base de solo-cimento. Rio
de Janeiro.
______. (1991). NBR 11806: Materiais para sub-base ou base de brita graduada.
Rio de Janeiro.
______. (2004). NBR 15115: Agregados reciclados de resíduos sólidos da
construção civil-Execução de camadas de pavimentação – Procedimentos. Rio de
Janeiro.
ASTM (1992) ASTM D 2940 - Standard specification for graded aggregate material
for bases or subbasesfor highways or airports. American Society for Testing and
Materials, Philadelphia.
ANGULO, S. C.; KAHN, H.; JOHN, V. M.; ULSEN, C. Metodologia de caracterização
de resíduos de construção e demolição. In: SEMINÁRIO DESENVOLVIMENTO
SUSTENTÁVEL E A RECICLAGEM NA CONSTRUÇÃO CIVIL, 6., São Paulo, 2003.
Anais. São Paulo: IBRACON, 2003.
BARSA (2003). Enciclopédia Barsa Eletrônica. Barsa Planeta Internacional LTDA.
Barsa CD 3.1. São Paulo/SP
BERTOLLO, S. A. M.; FERNANDES JR., J. L.; SCHALCH, V.. Benefícios da
Incorporação de Borracha de Pneus em Pavimentos Asfálticos, In: XXVIII
CONGRESSO INTERAMERICANO DE ENGENHARIA AMBIENTAL E SANITÁRIA.
www.resol.com.br/textos/reciclagem de pneus.pdf
BERNUCCI, L. L. B. Considerações sobre o dimensionamento de pavimentos
utilizando solos lateríticos para rodovias de baixo volume de tráfego. 1995. 237p.
Tese (Doutorado) - Escola Politécnica, Universidade de São Paulo. São Paulo, 1995.
BERNUCCI, L.L.B. (2005)Estudo do rejeito de quartzito mineiro para o Emprego em
estruturas de pavimento. XIX ANPET – CONGRESSO DE PESQUISA E ENSINO
EM TRANSPORTES, (2005), Recife-Pe
BODI, Janos; BRITO FILHO, J. A.; ALMEIDA, S. Utilização de entulho de construção
civil reciclado na pavimentação urbana. In: REUNIÃO ANUAL DE PAVIMENTAÇÃO
BRITO, E.M. et al. Ecopneu: Solução da COMLURB para Gerenciamento de Pneus
Inservíveis. Rio de Janeiro: Companhia Municipal de Limpeza Urbana – COMLURB,
80
(2001), In: 22º CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA SANITÁRIA E
AMBIENTAL,– Trabalhos Técnicos, disponível em:
www.web-resol.org.br/textos/ecopneu.htm
BRITO FILHO, J. A. Cidades versus entulhos. In: SEMINÁRIO
DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL E A RECICLAGEM NA CONSTRUÇÃO
CIVIL, 2., São Paulo, 1999. Anais. São Paulo, 1999.
CARNEIRO, A. P.; BURGOS, P. C.; ALBERTE, E. P. V. Uso do agregado reciclado
em camadas de base e sub-base de pavimentos. Projeto Entulho Bom. Salvador:
EDUFBA / Caixa Econômica Federal, 2001.
CARRISSO, R. C. C, CORREIA, J. C. G. e SANTOS, C. A. M., Caracterização
Tecnológica e Ensaios de Concentração de Feldspato em Resíduos de Pedreira de
Granito, Relatório Técnico TR 2003 – 067 – 00, CETEM, Rio de Janeiro, RJ, 2003.
CARVALHO, M. R. S. (2006) – Utilização do rejeito de corte de granito em
pavimentação asfática. Universidade Federal do Rio de Janeiro – UFRJ. Rio de
Janeiro 2006
CERATTI, J. A.; CRUZ, L. L. da; NUÑEZ, W.P.. Estudo Comparativo do
Desempenho de um Recapeamento Utilizando Asfalto-Borracha em pavimento
Flexível.
CHAVES, A. P.; PERES, A. E. C. Teoria e prática do tratamento de minérios –
Britagem, Peneiramento e Moagem. 2ed. São Paulo: Signus, 2003. v.3.
CONSELHO NACIONAL DO MEIO AMBIENTE. Brasília. 2002. Resolução CONAMA
nº 307, de 5 de julho de 2002. Disponível em:
<http://www.mma.gov.br/port/conama/res/res02/res30702.html>. Acesso em: 18 de
ago. 2007.
COUTINHO NETO, Benedito (2004). Avaliação do reaproveitamento de areia de
fundição como agregado em misturas asfálticas densas. 304 p.Tese (Doutorado) –
Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos, 2004.
CUNHA, L. C. et al.. Utilização de Borracha de Pneus como Material de
Pavimentação Asfáltica, Universidade Estadual de Maringá (UEM), In: 8º SIMPÓSIO
INTERNACIONAL DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA - SIIC/USP - CICTE, (2000), São
Carlos, SP.
CURY, M. V. Q.; et al.. Análise Sócio-Econômica e Ambiental Para o Uso de Asfalto
Emborrachado na Construção de Rodovias, Rio de Janeiro: IME, 2001, Dissertação
(Mestrado em Transporte) - Instituto Militar de Engenharia, Rio de Janeiro, RJ.
______. DNER (1994) DNER-ES-P 010/94 – Base estabilizada
granulometricamente. Departamento Nacional de Estradas de Rodagem. Rio de
Janeiro.
81
______. DNER (1994) EM 262/94: Esacoria de aciaria para pavimentos rodoviarios.
Departamento Nacional de Estradas de Rodagem, Rio de Janeiro.
______. DNER (1994) DNER-ES P 010/94: Base estabilizada granulométricamente.
Departamento Nacional de Estradas de Rodagem, Rio de Janeiro.
______. DNER (1994) ME 133: Misturas betuminosas – determinação do módulo de
resiliência. Departamento Nacional de Estradas de Rodagem, Rio de Janeiro.
______. DNER (1994) ME 138: Misturas betuminosas – determinação da resistência
à tração. Departamento Nacional de Estradas de Rodagem, Rio de Janeiro.
______. DNER (1994) PRO 263/94: Emprego de escórias de aciaria em pavimentos.
Departamento Nacional de Estradas de Rodagem, Rio de Janeiro.
______. DNER (1995) ME 043: Misturas betuminosas a quente – ensaio Marshall.
Departamento Nacional de Estradas de Rodagem, Rio de Janeiro.
______. DNER – Departamento Nacional de Estradas de Rodagem, Ministério dos
Transportes, Brasil, ME 035/98 – Agregados – Determinação de abrasão Los
Angeles, Rio de Janeiro, p. 6, 1998.
______. DNER – Departamento Nacional de Estradas de Rodagem, Ministério dos
Transportes, Brasil, ME 083/98 Agregados – Análise Granulométrica, Rio de Janeiro,
p. 3, 1998.
______. DNER – Departamento Nacional de Estradas de Rodagem, Ministério dos
Transportes, Brasil, ME 081/94 – Agregado – Determinação de densidade relativa,
Rio de Janeiro, p.3, 1998.
______. DNER – Departamento Nacional de Estradas de Rodagem, Ministério dos
Transportes, Brasil, ME 084/94 – Agregado – Determinação de densidade relativa,
Rio de Janeiro, p.3, 1998.
______. DNER- Departamento Nacional de Estradas de Rodagem, Ministério dos
Transportes, Brasil, ME 078-94 – Adesividade de Ligante a agregado graúdo, Rio de
Janeiro, p.2, 1998.
FERNANDES, C. G. Caracterização mecanística de agregados reciclados de
resíduos de construção e demolição dos municípios do Rio de Janeiro e de Belo
Horizonte para uso em pavimentação. 2004. 109p. Dissertação (Mestrado) –
Coordenação dos Programas de Pós-Graduação de Engenharia, Universidade
Federal do Rio de Janeiro (COPPE-UFRJ). Rio de Janeiro, 2004.
FERREIRA, A. B. de H. (2004). Novo dicionário Aurélio da Língua Portuguesa. 3ª
edição. Editora Positivo. Brasil, 2004.
KIEHL, J. E., Manual de Edafologia: Relações Solo-Planta, São Paulo: Editora
Agronômica Ceres, 1979, p. 264.
82
LAGUNO, M. Meio Ambiente. REVISTA BICYCLE – A Revista do Bicicleteiro, São
Paulo, edição 92, junho 2003, disponível em:
http://www.revistabicycle.com.br/edicoes_anteriores/Bicycle92/ambiente.html
LEVY, S.M. Contribuição ao estudo da durabilidade do concretos, produzidos com
resíduos de concreto e alvenaria. 2001.
LEITE, L., SILVA, P. D. E. A., BORGES, P. e RIBEIRO, R. C. C., Comportamento
Mecânico de Misturas Asfálticas Quanto ao Deslocamento, Relatório Técnico,
CENPES, Rio de Janeiro, RJ, 2003.
LIMA, J. A. R. Proposição de diretrizes para produção e normalização de resíduo de
construção reciclado e de suas aplicações em argamassas e concretos. 1999. 240p.
Dissertação (Mestrado) - Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São
Paulo. São Carlos, 1999.
LUZ, A. B.; SAMPAIO, J. A.; ALMEIDA, S. L. M. Tratamento de minérios. 4ed..Rio de
Janeiro: CETEM-MCT, 2004.
MARCELO BRESSAN – Hortolândia:
<http://www2.uol.com.br/tododia/ano2006/setembro/130906/cidades.htm> acesso
em: 15 nov. 2007.
MEDINA, J Mecânica dos Pavimentos. Rio de Janeiro: UFRJ, 1997.
MORILHA JR., A.; DANTAS, G. A.; BARROS, R. M. V.. Aplicações Práticas de
Ligante Asfáltico Modificado por Borracha de Pneus de Alta Viscosidade, In: 11ª
REUNIÃO DE PAVIMENTAÇÃO URBANA, (2003), Rio de Janeiro, RJ.
ODA, S.; FERNANDES JR., J. L.; Resultados da Avaliação de Asfalto Borracha
através de Ensaios tradicionais e de Ensaios da Especificação Superpave, In: XIV
ANPET – CONGRESSO DE PESQUISA E ENSINO EM TRANSPORTES, (2000),
Gramado, RS.
ODA, S. Análise da Viabilidade Técnica da Utilização do Ligante Asfalto Borracha
em Obras de Pavimentação. São Carlos: EESC/USP, (2000), 260 f. Tese (Doutorado
em Transportes) – Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo,
São Carlos, SP, 2000.
PETROBRÁS, Distribuidora; Petróleo Brasileiro S/A; Colinas Experimenta Asfalto
Ecológico na SP-075 em Itu. (2003), CONCESSIONÁRIA RODOVIAS DAS
COLINAS - DESTAQUES, SP.
PINTO, T. P. Metodologia para a Gestão Diferenciada de Resíduos Sólidos da
Construção Urbana.1999. Tese (Doutorado) - Escola Politécnica, Universidade de
São Paulo.
RECICLAGEM DE ENTULHO PARA A PRODUÇÃO DE MATERIAIS DE
CONSTRUÇÃO – Projeto entulho bom, Salvador, 2001.
83
REVISTA ESPAÇO ACADÊMICO – nº 61 – Junho/2006 – mensal ISSN 1519.6186 –
Ano VI. Disponível em:< http://www.espacoacademico.com.br/061/61sposto.htm>.
Acesso em: 15 nov. 2007
RIBEIRO, R. C. C., Interação entre Cimentos Asfálticos e seus Constituintes com
Agregados Minerais na Formação do Asfalto, Tese de Mestrado, EQ – UFRJ, 2003.
ROHDE, Luciana (2003). Escoria de aciaria elétrica: uma alternativa aos materiais
granulares tradicionais. Revista Transporte Vol. XI, ANPET SENAI-PR, 2003.
SALINI, R. B.; MARCON, A. F. Utilização de Borracha Reciclada de Pneus em
Misturas Asfálticas. Florianópolis: UFSC, (2000), 120 f., Dissertação (Mestrado em
Transportes) – Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico,
Florianópolis, SC.
SENAI-PR, Senai/CIC-Cetsam; Reciclagem de Pneus é a Solução para o Descarte
Inadequado de Pneus e Controle do Impacto no Meio Ambiente. (2001). disponível
em: <www.bolsafiep.com.br> Acesso em: 20 out. 2007.
SCHNEIDER, D. M. Deposições irregulares de resíduos da construção civil na
cidade de São Paulo. 2003. 130p. Dissertação (Mestrado) – Faculdade de Saúde
Pública, Universidade de São Paulo. São Paulo, 2003.
TRICHÊS, G.; KRYCKYJ, P. R. Aproveitamento de entulho da construção civil na
pavimentação urbana. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE GEOTECNIA
AMBIENTAL, 4., São José dos Campos, 1999. Anais. São Paulo: ABMS, 1999.
TRICHÊS, G. (2006). Analise dos aspectos mecânicos da utilização de misturas
solo-cinzas pesadas na Pavimentação Rodoviaria. XX ANPET – CONGRESSO DE
PESQUISA E ENSINO EM TRANSPORTES, (2006), Brasilia - DF.
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