44ª RAPv – REUNIÃO ANUAL DE PAVIMENTAÇÃO
E
18º ENACOR – ENCONTRO NACIONAL DE CONSERVAÇÃO RODOVIÁRIA
ISSN 1807-5568 RAPv
Foz do Iguaçu, PR – de 18 a 21 de Agosto de 2015
INCORPORAÇÃO DE CINZAS DE ALGAROBA GERADAS NO APL DE
CONFECÇÕES DO AGRESTE PERNAMBUCANO EM CONCRETO
BETUMINOSO USINADO A QUENTE – CBUQ
Lyneker Souza de Moura¹ ; Ana Cecília da Nónrega² ; Shirley Minnell de Oliveira ³
RESUMO
No agreste Pernambucano estão instalados alguns segmentos industriais de grande importância econômica para região,
como o Arranjo Produtivo Local (APL) de confecções onde ocorrem processo de tingimento e lavagem do jeans através
do aquecimento da água. Nessa região existe grande disponibilidade da lenha de Algaroba, utilizada como matriz
energética nas mais de 240 lavanderias do pólo, além de olarias e outros seguimentos. Durante o processo de queima para
produção de energia térmica, ocorre a geração de grande quantidade de cinzas, que na sua maioria não recebe qualquer
controle sobre seu descarte e sua disposição final, justificando, assim, estudos que envolvam seu reaproveitamento, como
em materiais de construção, visando com isso, contribuir para preservação do meio ambiente. As grandes obras civis, em
especial na pavimentação de rodovias, requerem a exploração de grandes quantidades de materiais em seu estado natural,
podendo então, a cinza de Algaroba ser aplicada como um compósito do revestimento asfáltico em substituição aos
recursos naturais. O fíler constitui um material mineral inerte em relação aos demais componentes da mistura asfáltica,
finamente dividido, passando pelo menos 65% na peneira de 0,075 mm de abertura de malha quadrada (DNER – EM
367/97). Nessa ótica tem-se a possibilidade da incorporação dessa cinza como fíler no concreto betuminoso usinado a
quente (CBUQ), estabilizando granulometricamente o compósito. A caracterização das cinzas de Algaroba foi realizada
macroscopicamente por meio de granulometria; quimicamente por FRX (fluorescência de Raios-X); microscopicamente
por MEV (microscopia eletrônica de varredura) e mineralógica por DRX (difração de Raios-X). A estabilidade do
compósito por meio da análise do método MARSHALL. Os resultados apontam que a incorporação de 4% de cinza no
traço de CBUQ (faixa “C” do DNIT) não comprometeu suas características iniciais, sendo assim tecnicamente viável sua
aplicação.
PALAVRAS-CHAVE: concreto betuminoso usinado a quente, CBUQ, cinza de algaroba, fíler, pavimentação
_______________________________
¹ Graduado e Mestrando de Engenharia Civil. Universidade Federal de Pernambuco, Centro Acadêmico do Agreste - CAA. Núcleo de
Tecnologia - NT. Rodovia BR-104, Km 59 - Nova Caruaru, Caruaru - PE, 55002-970. E-mail: [email protected]
² Professora Adjunta. Universidade Federal de Pernambuco, Centro Acadêmico do Agreste - CAA. Núcleo de Tecnologia - NT.
Rodovia BR-104, Km 59 - Nova Caruaru, Caruaru - PE, 55002-970. E-mail: [email protected]
³
Professora Assistente. Universidade Federal de Pernambuco, Centro Acadêmico do Agreste - CAA. Núcleo de Tecnologia - NT.
Rodovia BR-104, Km 59 - Nova Caruaru, Caruaru - PE, 55002-970. E-mail: [email protected]
ABSTRACT
Some industrial segments with great economic importance for the region are installed in the Agrest region of Pernambuco
– Brazil. One of this segments is the local productive arrangement (LPA) of clothes, where hot water is necessary to wash
and dye the jeans. Algaroba ash is highly available in this region, being utilized as energy matrix in the APL laundries,
as well as in brickworks and other segments. Ashes are generated in consequence of the burning process with problematic
and uncontrolled destination. In this way, it is necessary reuse studies in order to reduce environmental impacts, as
incorporate the ashes in civil construction materials. Significant civil works demand natural raw materials, especially in
road paving. So, the algaroba ashes can be used replacing then in asphalt pavements. The fíler is an inert mineral content
related to the other components of the asphalt mixes, finely ground, passing at least 65% by the sieve 0.075 mm (square
mesh opening) (DNER – EM 367/97). In this scenery, there is the possibility to incorporate the algaroba ashes as fíler in
the hot mix asphalt concrete (HMAC), granulometric stabilizing the composite. The characterization of the ashes was
performed macroscopically through particle size; chemically by XRF (X-ray fluorescence); microscopically by SEM
(scanning electron microscopy); and mineralogically by XRD (X-ray diffraction). The stability of the composite by
Marshall method. The results show that the incorporation of 4% ash in the HMAC mix (zone “C” DNIT) did not
compromise its initial characteristics, so technically feasible to apply in paving.
KEY WORDS: hot mix asphalt concrete, HMAC, algaroba ash, fíler, paving.
INTRODUÇÃO
No agreste Pernambucano a lenha de Algaroba é uma das principais fontes de energia de
alguns segmentos industriais de grande importância econômica para região como o polo de
confecções, onde é utilizada nas mais de 240 lavanderias para o aquecimento de água no processo de
tingimento do jeans e na indústria de cerâmica vermelha, como combustível para os fornos de
tratamento térmico. A Algaroba (Prosopis Juliflora) é uma árvore exótica proveniente do Peru que
foi introduzida no Brasil, se adaptou muito bem ao clima e ao estilo da terra da Caatinga. Ás árvores
adultas podem ir de 10 a 20 metros. Não exige muita água e cresce em terrenos salobros. Hoje, ela é
uma fonte de alimento para os rebanhos em período de secas prolongadas, mas com seu rápido
crescimento e propagação vem tomando espaço de espécies nativas. A madeira é boa para lenha, pois
segundo (OLIVEIRA, 1999) o seu poder calorífico chega aos 16.544 KJ/Kg.
Durante o processo de queima para produção de energia térmica, ocorre a geração de grande
quantidade de cinzas, que na sua grande maioria não recebe qualquer controle sobre sua disposição
final, justificando, assim, estudos que envolvam seu reaproveitamento, como em materiais de
construção. Atualmente a questão ambiental é cada vez mais uma preocupação generalizada no sector
industrial, dentro do qual se insere a indústria da pavimentação, existindo a necessidade de se estudar
alternativas que permitam tornar o sector mais sustentável. Dessa forma, o estudo da cinza de
Algaroba pode diminuir a busca por novos recursos naturais.
Segundo Bonet (2002), o concreto betuminoso usinado a quente (CBUQ) é um tipo de massa
asfáltica a quente resultante da mistura, em usina, dos agregados graúdos e miúdos, material de
enchimento (fíler – eventualmente para correção de granulometria) e cimento asfáltico de petróleo
(CAP) como ligante, de acordo com proporções definidas previamente em laboratório, de forma a
atender os requisitos granulométricos, de densidade, de vazios e de resistência, compatíveis com
padrões preestabelecidos.
Fíler ou material de enchimento constitui um mineral inerte em relação aos demais
componentes da mistura asfáltica, finamente dividido, passando pelo menos 65% na peneira de 0,075
mm de abertura de malha quadrada (DNER – EM 367/97).
Santana (1995) define fíler, de maneira mais geral, como sendo um material constituído de
partículas minerais provenientes dos agregados graúdos e/ou miúdos empregados na mistura asfáltica,
ou de outras fontes, como, por exemplo, pó calcário, cal hidratada, cimento Portland, etc., que pode
melhorar o comportamento reológico, mecânico, térmico e de sensibilidade à água, desde que
obedecidos os limites para granulometria e plasticidade. O uso de fíleres é importante para aumentar
a uniformidade na consistência e na suscetibilidade térmica, que podem advir de eventuais
irregularidades na produção de ligantes asfálticos e na confecção da massa asfáltica (Santana, 1995).
No comportamento das misturas asfálticas, o índice de vazios assume particular importância.
A influência da porcentagem de vazios quanto à fadiga pode ser explicada pelos seus efeitos na rigidez
e nas tensões de tração que se desenvolvem no ligante ou na combinação fíler-ligante, perdendo
características de flexibilidade e provocando assim, diminuição na resistência à fadiga do material
(ROBERT et al., 1996).
A norma DNIT - ES 031/2006 diz que a aplicação de fíler deve ser constituído por materiais
minerais finamente divididos, tais como cimento Portland, cal extinta, pós-calcários, cinza volante,
etc.
Melo (2012) identificou que as cinzas de Algaroba geradas no APL de confecções
Pernambucano tem grãos entre 2,46 e 43,91 μm. Nessa ótica tem-se a possibilidade da incorporação
dessa cinza como fíler no concreto betuminoso usinado a quente (CBUQ), estabilizando
granulometricamente o compósito.
METODOLOGIA
Para se conhecer e avaliar a capacidade de utilização da cinza de Algaroba em misturas
asfálticas a quente, foram feitos os seguintes procedimentos:
•
•
Coleta das cinzas na grelha da caldeira de lavanderias de médio porte emblemáticas no APL
de confecções Pernambucano, situada em Caruaru-PE. As cinzas foram peneiradas para
retirada de pedaços de lenha que tiveram combustão incompleta e em seguida, passadas na
peneira de Nº10 com auxílio de peneirador elétrico para compor a mistura asfáltica.
Avaliações microestruturais e caracterização ocorreram após peneiramento pela malha de
Nº200; os métodos utilizados foram:
1. Granulometria à laser: foi empregado um analisador de tamanho de partículas S3500
/ Microtac para descrever a faixa granulométrica que não pode ser avaliada por meio
de peneiras.
2. DRX (difração de Raios-X): a análise de DRX nas amostras de cinza foram realizadas
empregando equipamento da Shimadzu, modelo XRD-600, com fonte de radiação de
CuKα, voltagem de 30kV e corrente de 30 mA. Os dados foram coletados na
velocidade do goniômetro de 0,02º 2 por passo, com tempo de contagem de 1,0 s
por passo e coletados de 3 a 70º 2 , utilizando o spin com 60 rpm para diminuir erros
causados pela orientação preferencial. A interpretação do espectro foi efetuada por
comparação com padrões contidos no banco de dados JCPDS do International Center
for Diffraction Data® (ICDD®) de 2002.
3. FRX (fluorescência de Raios-X): a determinação da composição química foi feita
através de FRX, por energia dispersiva, em equipamento Shimadzu modelo EDX700. Os espectros de fluorescência de raio X foram obtidos utilizando-se cerca de 300
mg de amostra em pó fino, previamente seca em estufa por 24h e depositada em um
porta-amostras com um filme plástico de polietileno, que apresenta baixa absorção de
raio X na faixa de energia de interesse.
4. MEV (microscopia eletrônica de varredura): os exames microscópicos das amostras
foram realizados em um microscópio de varredura Shimadzu SSX550 SUPESCAR e
metalizador Shimadzu IC 50 utilizando corretamente 4mA em um período de 3 min.
O procedimento de preparação dos materiais para análise consistiu na deposição de
uma porção do pó fino sobre uma fita adesiva de carbono fixada no porta -amostras.
5. BET (área superficial específica e porosidade das partículas): Para as medidas de área
superficial pelo método BET (Brunauer-Emmett-Teller) e do volume de poros pelo
método BJH (Barrett-Joyner-Halenda), foi usado o analisador de superfície e de
tamanho de poros ASAP2420 da Micromeritics.
Determinação do traço da mistura de concreto asfáltico (CA).
1. Caracterização granulométrica dos agregados: empregando a norma DNIT 031/2006
– ES, onde se optou pela faixa C (faixa intermediária entre misturas abertas e densas).
Os resultados de granulometria dos agregados levaram ao uso do método gráfico de
Rothfucks, com o objetivo de se obter uma indicação da participação percentual em
peso de cada agregado seco na mistura para atender à faixa de trabalho selecionada.
2. Os ensaios de adesividade do agregado ao CAP seguiram os procedimentos e
parâmetros das DNER-ME 079/94 e DNER-ME 078/94 DNER-ME079/94 e DNERME078/94.
3. Ensaio Marshall para definição do teor de ligante ótimo a ser utilizado: A mistura dos
agregados para confecção dos corpos de prova foi definida como a necessária para
obtenção de um corpo de prova com 1200 g, 6,3 cm de altura e 10 cm de diâmetro. A
energia de compactação empregada nos corpos de prova foi de 75 golpes por face. Em
Em um estudo realizado por Pinto e Preussler (1980), sobre módulos de resiliência de
concretos asfálticos de vários trechos de rodovias no Brasil, verificaram que os
volumes de betume encontrados variam na faixa de 4,3 a 6,5%. Senço (2001) diz que
os teores de betume que se encontram na faixa de 4% a 6% fornecem às misturas
maiores condições de resistência, estabilidade e pequeno percentual de vazios,
evitando a exsudação com a passagem de tráfego.
Assim, na análise do desempenho das misturas asfálticas, através do método Marshall,
foram realizados seis traços (4,0%; 4,5%;5,0%; 5,5%; 6,0% e 6,5%), um ponto antes
e outro depois do que o proposto na literatura para obter um intervalo mais amplo do
teor de ligante. Foram moldadas três amostras por traço. As misturas foram realizadas
com ligante a 160ºC, os agregados aquecidos à temperatura de 175ºC, temperatura da
massa 165ºC e temperatura de moldagem 140ºC. Após análise e interpretação dos
resultados foi possível determinar para a mistura em estudo o teor de CAP de projeto,
conjuntamente com a proporção dos agregados em peso e a máxima incorporação da
cinza de Algaroba.
4. Critérios para determinação do teor de ligante ótimo: segundo Bernucci et al. (2008)
o método Marshall permite diversas formas de determinação do teor de projeto do
ligante asfáltico. Especificamente no Brasil a escolha desse teor pode ser realizada
pelos seguintes métodos: 1) o teor de projeto é determinado a partir de um volume de
vazios (Vv) da mistura de 4%; 2) partindo-se da estabilidade Marshall máxima, massa
específica aparente máxima e Vv máximo. Com o teor correspondente a cada item fazse uma média aritmética, encontrando assim o teor de projeto; 3) baseando-se em
apenas dois parâmetros volumétricos: Vv e RBV (relação betume vazios). Com os
valores médios para cada teor, traça-se uma linha de tendência de cada parâmetro.
Com os valores mínimos e máximos de cada parâmetro traça-se linhas horizontais que
cortarão as linhas de tendência, assim X1, X2, X3 e X4 corresponde as interseções. O
teor ótimo é dado pela média dos dois teores centrais, ou seja, igual a (X2 + X3)/2. No
presente trabalho, utilizou-se o segundo método.
RESULTADO E DISCUSSÕES
Os aspectos da cinza de Algaroba após coleta na grelha e após peneiramento em malha #200
podem ser visualizados nas Figuras 1a e 1b, respectivamente.
(a)
(b)
Figura 1. Aspecto das cinzas de Algaroba coletadas nas lavanderias in natura (a) e após peneiramento em malha 200 (b).
Fonte: Melo, 2012 (adaptado por MOURA, LYNEKER, 2015)
A massa específica e a densidade de massa das cinzas são apresentadas nas Tabela 1 e foram
obtidas por meio do ensaio de massa específica e área especifica (BET).
Tabela 1. Massa especifica e área especifica da cinza com partículas ≤ 75μm.
Avaliação
Massa específica
Área específica
Porosidade
Diâmetro médio dos poros
Valor obtido no ensaio
2,47 g/cm³
47.000 m²/kg
0,0673 cm³/g
58,42 Å
Fonte: Melo, 2012 (adaptado por MOURA, LYNEKER, 2015).
As partículas de cinza de Algaroba que passaram na peneira de malha Nº200 possuem
dimensões predominantemente entre 2,46 e 43,91 μm (Figura 2), (Melo, 2012). Esses dados reforçam
as informações obtidas na análise de área de superfície específica, bem como indicam condições para
utilização dessas cinzas como fíler numa matriz asfáltica. Ressalta-se, no entanto, que as cinzas
utilizadas para a composição da mistura asfáltica no presente trabalho apresentavam frações com
granulometria maior, cuja curva granulométrica será apresentada adiante.
Figura 2. Granulometria cinza de Algaroba que passa na peneira 200. Fonte: Melo, 2012 (adaptado por MOURA,
LYNEKER, 2015)
A composição química da cinza investigada por FRX pode ser vista na Tabela 2,
caracterizando-se basicamente pela alta quantidade de cálcio, acompanhado ainda de quantidades
significativas de potássio, magnésio, fósforo e silício. A quantidade elevada de cálcio está relacionada
ao carbonato e hidróxido de cálcio, enquanto o silício pode estar associado com a fase cristalina ou
amorfa quartzo, a depender se provém da cinza e/ou de contaminações de areia na cinza (BARBOSA,
2012).
Tabela 2. Composição química da cinza de Algaroba, em % de óxidos.
ELEMENTOS COMPOSIÇÂO (%)
CaO
73,769
K2O
11,067
P2O5
4,139
MgO
3,576
SO3
3,474
SiO2
2,930
Fe2O3
0,727
TiO2
0,153
MnO
0,097
ZnO
0,031
Br
0,019
CuO
0,019
Fonte: Barbosa, 2012 (adaptado por MOURA, LYNEKER, 2015)
A quantidade de CaO sugere a possibilidade da presença de calcita, que quando em
granulometria reduzida, como é o caso das cinzas, pode contribuir para a melhora do empacotamento
do sistema. De fato, a calcita foi identificada nos resultados de DRX. A Figura 3 apresenta os
resultados da análise por DRX da cinza. Analisando os picos do difratograma verifica-se que a
principal fase cristalina existente na cinza é o carbonato de cálcio, confirmando com os resultados
apresentados na Tabela 2, embora também se verifique a presença de quartzo e óxido de potássio. O
fato de parte da sílica ser cristalina, uma vez que foi detectado no DRX, embasa a premissa que o
material mineral é inerte em relação aos demais componentes da mistura asfáltica.
Figura 3. Difratograma de raio X da cinza de Algaroba. Fonte: Barbosa, 2012
Na figura 4 podem ser vistas micrografias eletrônicas referentes a cinza. Verifica-se que a
cinza apresenta aspecto irregular e poroso, sendo formada por aglomerados com uma forma
predominante arredondada resultante da aglomeração de partículas. Ou seja, a cinza não se apresenta
como partículas separadas, mas sim, como um produto sintetizado e bastante poroso em sua estrutura
(BORLINI et al., 2005). O aspecto irregular pode ser visto, bem como as partículas tendem a se
aglomerar, de forma que o efeito fíler pode vir a ser minimizado pelo possível aumento no diâmetro
dos aglomerados (BARBOSA, 2012).
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
Figura 4. Microscopia eletrônica de varredura para cinza de Algaroba. (a) 500X SE, (b) 1200X SE, (c) 1200X
BSE, (d) 5000X SE, (e) 12000X SE. Fonte: Barbosa, 2012
Os resultados dos ensaios de caracterização física dos agregados estão apresentados na Tabela
3. Verifica-se que o resultado do ensaio de desgaste “Los Angeles” atendeu ao requisito preconizado
pela especificação de serviço do DNIT (DNIT-ES 031/2006), onde estabelece que o desgaste deve
ser igual ou inferior a 50%.
Tabela 3. Caracterização física dos agregados.
ENSAIOS
Desgaste Los Angeles
Massa específica
Absorção
BRITA 19
33%
2,71 g/cm³
0,70%
MATERIAIS
BRITA 12 PÓ DE PEDRA
2,7 g/cm³
2,69 g/cm³
0,68%
-
CINZA
2,59 g/cm³
-
% Passando
Pode-se analisar na Figura 5 a distribuição granulométrica dos agregados. As granulometrias
da brita 19 mm e brita 12 mm são do tipo contínua e uniforme, já o pó de pedra apresentou
granulometria do tipo contínua e aberta e a cinza de Algaroba com partes da fração passando pela
peneira de número 200. Portanto, caracteriza presença de material que possibilita o efeito fíler.
100,0
90,0
80,0
70,0
60,0
50,0
40,0
30,0
20,0
10,0
0,0
0,01
BRITA 19
0,1
BRITA 12
1
Aberturas ( mm )
PÓ DE PEDRA
10
100
CINZA DE ALGAROBA
Figura 5. Curvas granulométricas dos agregados
% Passando
Com a distribuição granulométrica dos presentes agregados, empregou-se o método
Rothfuchs, para a faixa “C” da referida especificação de serviço do DNIT. Para esta faixa,
encontraram-se os seguintes valores para mistura: 12% de brita 19 mm, 30% de brita 12 mm, 54% de
pó de pedra e 4% de cinza de Algaroba. Pelo peneiramento verificou-se que os percentuais obtidos
de cada material pelo processo de Rothfuchs atenderam à faixa “C” da especificação de serviço
DNIT–ES 031/2006, conforme apresentado na Figura 6. Limites da faixa “C”, percentual do traço e
tolerâncias da norma podem ser vistos na. Tabela 4.
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
0,01
0,1
Faixa "C" Min.
Faixa "C" Máx.
1
Aberturas ( mm )
Mistura
Faixa Trab. Min
10
Faixa Trab. Máx.
Figura 6. Composição granulométrica dos agregados - Faixa C
Tabela 4. Verificação dos resultados obtidos pelo processo de Rothfuchs.
% Faixa C
100
80-100
70-90
44-72
22-50
8-26
4-16
2-10
% em massa passando
100
93
81
59
42
17
13
6,7
Tolerâncias
±7
±7
±7
±5
±5
±5
±3
±2
100
IDEAL
Os resultados de caracterização do cimento asfáltico de petróleo 50/70 produzido na Lubnor
(Fortaleza), fornecidos em boletim técnico pela Petrobrás, podem ser vistos na Tabela 5. Todos os
resultados estão dentro das especificações do fabricante.
Tabela 5. Resultados da caracterização do ligante CAP 50/70
ENSAIOS
Penetração
Ponto de amolecimento
Viscosidade Brokfield 135 GCSP21
Viscosidade Brokfield 150 GCSP21
Viscosidade Brokfield 177 GCSP21
Rtfot- Penetração retida
Rtfot- aumento do ponto de
amolecimento
Rtfot- Ductilidade a 25GC
Rtfot variação em % massa
Ductilidade a 25 GC
Solubilidade no tricloroetileno
Ponto de fulgor
Índice de suscetibilidade térmica
Resultado
Especificação
50 a 70
46 min
274 min
112 min
57 a 285
55 min
8 max
58
49,2
335
173
67
71
4,2
20 min
-0,50 a 0,50
60 min
99,5 min
235 min
-1,5 a 0,7
>150
-0,201
>150
99,9
319
-1,1
Unidade
0,1 mm
grau C
Cp
Cp
Cp
%
ºC
cm
%
Cm
% massa
ºC
N/A
O resultado do ensaio de adesividade foi satisfatório de acordo com as normas DNER-
ME079/94 e DNER-ME078/94, estes dados podem ser vistos na Tabela 6.
Tabela 6. Resultado do ensaio de adesividade.
Dosagens
Peso da Cápsula (g)
Peso do Material (g)
Peso da Cápsula + Material (g)
Peso do ligante betuminoso (g)
Peso Total (g)
72h / 40 ºC = % de Recobrimento
Resultado da adesividade:
CAP 50/70
PURO
64,4
500,0
564,4
17,5
581,9
99%
Satisfatória
Na Figura 7 estão representados os gráficos de teor de ligante x estabilidade (a), densidade
(b), fluência (c), porcentagem de vazios (d) e relação betume vazios (e).
7
Teor de Ligante (%)
Teor de Ligante (%)
6,5
6
5,5
5
4,5
4
800
850
950
5,5
5
4,5
2250 2270 2290 2310 2330 2350 2370 2390 2410
Densidade (Kg/m³)
(b)
7
6,5
6,5
Teor de Ligante (%)
7
6
5,5
5
4,5
4
6
5,5
5
4,5
4
11
13
15
17
19
2
Fluência (1"/100)
3
4
6,5
6
5,5
5
4,5
4
40
(e)
50
60
5
6
7
8
9
Porcentagem dos Vazios (%)
(d)
7
Teor de Ligante (%)
9
(c)
6
4
1000
Estabilidade (Kgf)
(a)
Teor de Ligante (%)
900
6,5
70
80
90
Relação Betume Vazios (%)
Figura 7. Parâmetros do método Marshall
10
Utilizando o método 2, obteve-se um teor de projeto de 5,5%. Esse resultado atende aos
requisitos da especificação de serviço do DNIT-ES 031/2006, ilustrados na Tabela 7
Tabela 7, Parâmetros para o teor de CAPprojeto = 5,5%
Parâmetro
Resultado
Porcentagem de vazios, %
Relação betume/vazios
Estabilidade, mínima, (Kgf) (75 golpes)
Fluência 1/100
3,5%
78,3%
957 kg
13,7%
Especificação Camada
de Rolamento
3% - 5%
75% - 82%
>500 kg
9% - 18%
CONCLUSÕES
Os agregados graúdos e miúdos atenderam às especificações técnicas recomendadas do
Departamento Nacional de Infraestrutura dos Transportes (DNIT-ES 031/2006) além de
apresentarem propriedades físicas adequadas, o que é indispensável para um bom revestimento
asfáltico. A cinza de Algaroba se mostrou eficiente para contribuir com a compacidade do sistema.
A faixa granulométrica utilizada no trabalho, com a incorporação de 4% de cinza de Algaroba atendeu
à especificação de serviço do DNIT (DNIT-ES 031/2006) para concreto asfáltico em faixa de
rolamento, sendo este requisito um dos mais importantes para o bom desempenho da mistura. O
cimento asfáltico de petróleo utilizado nessa pesquisa apresentou propriedades físicas dentro do
especificado pelas normas técnica da ABNT e métodos de ensaio do DNIT. Observou-se que o teor
de 5,5% de CAP é o ideal quando submetido à energia de compactação máxima correspondente à 75
golpes, bem como obedecendo ao método de ensaio (DNER-ME 043/95), mostrou maior estabilidade
frente aos outros teores de CAP. Os valores de fluência encontrados para os corpos de prova
encontram-se dentro do especificado na literatura. A porcentagem de vazios obtida no teor de projeto
foi de 3,5% e se encontra dentro da faixa preconizada pela especificação de serviço (DNIT-ES
031/2006). A relação de betume-vazios é de 78,3% para o teor de projeto e o teor de 5,5% de ligante
atenderam as especificações do (DNIT-ES031/2006), onde se recomenda uma estabilidade mínima
de 500 kgf. Deste modo, vê-se que a incorporação da cinza de Algaroba no CBUQ é uma forma
eficiente para estabilizar o compósito sem perda de desempenho de sua função, para aplicação em
camada de revestimento asfáltico. Com isso, além de proporcionar uma destinação final ao resíduo,
também cria a possibilidade de utilizar um subproduto da indústria têxtil, em substituição aos recursos
naturais. Como obras de pavimentação requerem a utilização de grandes volumes de materiais, como
exemplo, em um trecho de rua com 100 m de comprimento, 7 m de largura e espessura de 5 cm, terse-ia a incorporação de mais de 320 kg de cinza de Algaroba podendo ser aproveitada e com isso,
contribuindo para a diminuição do impacto ambiental.
AGRADECIMENTOS:
A orientação das professoras Ana Cecília e Shirley Minnell. Especialmente ao laboratorista
Givaldo (in memorian) pelos auxílios nos ensaios de laboratório. À FACEPE pela concessão de bolsa
de mestrado.
REFERÊNCIAS
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