agregado reciclado de construção e demolição com adição de ...
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IGOR AMORIM BEJA
AGREGADO RECICLADO DE CONSTRUO E DEMOLIO COM ADIO DE AGLOMERANTES HIDRULICOS COMO SUB-BASE
DE PAVIMENTOS
So Paulo 2014
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IGOR AMORIM BEJA
AGREGADO RECICLADO DE CONSTRUO E DEMOLIO COM ADIO DE AGLOMERANTES HIDRULICOS COMO SUB-BASE
DE PAVIMENTOS
Dissertao apresentada Escola Politcnica da Universidade de So Paulo, como parte dos requisitos para obteno do ttulo de Mestre em Engenharia de Transportes.
So Paulo 2014
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IGOR AMORIM BEJA
AGREGADO RECICLADO DE CONSTRUO E DEMOLIO COM ADIO DE AGLOMERANTES HIDRULICOS COMO SUB-BASE
DE PAVIMENTOS
Dissertao apresentada Escola Politcnica da Universidade de So Paulo, como parte dos requisitos para obteno do ttulo de Mestre em Engenharia de Transportes.
rea de Concentrao: Engenharia de Transportes
Orientador: Prof Dr Liedi Lgi Bariani Bernucci
So Paulo 2014
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Este exemplar foi revisado e corrigido em relao verso original, sob responsabilidade nica do autor e com a anuncia de seu orientador. So Paulo, de janeiro de 2014.
Assinatura do autor ____________________________
Assinatura do orientador _______________________
FICHA CATALOGRFICA
Beja, Igor Amorim
Agregado reciclado de construo e demolio com adio de aglomerantes hidrulicos como sub-base de pavimentos / I.A. Beja. -- verso corr. -- So Paulo, 2014.
219 p.
Dissertao (Mestrado) - Escola Politcnica da Universidade de So Paulo. Departamento de Engenharia de Transportes.
1. Resduos de construo 2. Pavimentos flexveis 3. Agrega- dos (Reciclagem) I. Universidade de So Paulo. Escola Poli-tcnica. Departamento de Engenharia de Transportes II. t.
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DEDICATRIA
minha amada Ana Lgia (me) pela
orientao, fora e amor para toda
vida.
A toda minha famlia e em especial a
Jorge Luiz (pai), Maria Goretti e
Evandro Andrade (tios).
Maria e Orlando (avs) meu amor
eterno e exemplo de vida e
humildade.
minha amada Paraba (estado) e
aos amigos e o amor que cultivei ao
longo de minha vida.
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AGRADECIMENTOS
Deus pai eterno e soberano em suas aes para guiar e proteger os meus passos.
Ao meu mentor professor John Kennedy G. R. por sua participao decisiva em
minha formao profissional e pessoal.
minha orientadora, a professora Liedi L. B. Bernucci por ter acreditado em minha
capacidade, me oferecido a oportunidade e por edificar meu conhecimento em todos
os sentidos.
Dr. Rosngela Motta e ao professor Dr. Carlos Suzuki pela contribuio valorosa
na anlise da dissertao no exame de qualificao.
Dr Kamilla L. Vasconcelos pelas boas vibraes do dia a dia e por contribuir
sensivelmente com o saber em comportamento de misturas asflticas.
Ao Dr. Edson de Moura pela amizade, bom humor de sempre e por transmitir e
esmiuar os conhecimentos da metodologia MCT.
Diomaria Santos pelo seu trabalho, gentileza e empenho junto a todos do LTP.
Ao amigo Kendi, o Japons, pelo privilgio e honra de sua amizade nas horas
alegres e de dor, pela ajuda na coleta dos materiais e parceria nas campanhas de
campo.
Ao amigo Rodrigo, pelo bom humor, descontrao, pelas horas de estudos somadas
juntos e ajuda na correo da dissertao.
Ao amigo Tiago pela ajuda substancial com o programa de elementos finitos, e pelo
sua presena nas tardes de sbados e domingos com estudos.
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Aos amigos Robson, Vanderlei e Erasmo e amiga Patricia pela fora e entusiasmo
em ajudar na execuo dos ensaios de laboratrio.
empresa Fremix, representada pelo Msc. Valmir Bonfim pela ajuda na concesso
dos trechos experimentais, materiais e suporte nas campanhas de levantamento em
campo.
Prefeitura Municipal de So Paulo pela parceria e empenho em prol do
desenvolvimento de inovaes no meio tcnico de infraestrutura.
Ao Laboratrio de Tecnologia de Pavimentao pela oportunidade de aprendizado e
desenvolvimento da pesquisa.
empresa Dynatest pela colaborao nos levantamentos de campo e pelo
emprstimo do equipamento FWD a pesquisa.
empresa Belocal pelo fornecimento da cal hidratada utilizada na pesquisa
laboratorial e no trecho experimental.
Ao Instituto Nacional de Meteorologia pela gentileza em conceder os dados
pluviomtricos empregados na presente pesquisa.
CAPES pela ajuda financeira e contribuio essencial formao deste
profissional.
minha pequena grande Ju por seu amor, pacincia e dedicao e por estar
presente mesmo quando eu estive ausente.
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O saber a gente aprende com os
mestres e os livros. A sabedoria se
aprende com a vida e com os
humildes.
(Cora Coralina)
Ainda que eu ande pelo vale da
sombra da morte, no temerei mal
algum, porque tu ests comigo, a tua
vara e o teu cajado me consolam.
(Salmo 23:4)
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RESUMO
O uso de resduos de construo e demolio (RCD) vem ganhando espao
crescente em aplicaes na engenharia. Este material adquiriu maior importncia a
partir da dcada de 70, com seu emprego ampliado como material granular em
concretos de cimento para obras civis e no setor de infraestrutura, principalmente
como camadas de pavimentos. O presente trabalho tem por objetivo compreender o
comportamento fsico e mecnico do agregado reciclado de resduos de construo
e demolio com adio de aglomerantes, a cal hidratada e cimento Portland. Foram
construdos trs trechos experimentais de uma via urbana com uso de RCD misto na
sub-base dos pavimentos: (i) um sem aglomerantes adicionais, (ii) um com adio
em usina de 3% de cal hidratada, e (iii) um com adio em usina de 3% de cimento
Portland. Todas as amostras coletadas em usina foram caracterizadas em
laboratrio e foram analisados os comportamentos mecnicos das trs diferentes
misturas por meio de ensaios de (i) resistncia compresso simples aos 7 dias de
cura para os materiais com aglomerantes, (ii) ensaios de mdulo de resilincia a 7,
28 e 60 dias de cura para todas as misturas, e (iii) ensaios de deformao
permanente com diferentes tenses . Analisando os resultados das misturas a 60
dias de cura, a mistura em RCD apresentou com o menor ganho em mdulo de
resilincia, enquanto que a mistura de RCD com 3% cimento, apresentou os maiores
mdulos, e a mistura RCD com adio em 3% de cal obteve um valor pouco abaixo
daquele com cimento. Quanto ao comportamento deformao permanente,
verificou-se que a baixos nveis de tenso, todas as misturas apresentaram baixas
deformaes e comportamento similar. Em maiores nveis de diferena de tenses
principais, as misturas estabilizadas apresentaram comportamento estvel e as
misturas em RCD obtiveram deformao permanente mais significativa. Com o
monitoramento deflectomtrico foi possvel realizar retroanlise, e estimar os
mdulos de resilincia in situ, cujos valores foram similares aos encontrados em
laboratrio. Passados quase dois anos, o comportamento funcional e estrutural dos
trechos experimentais satisfatrio.
Palavras-chave: Resduos de construo e demolio, Rigidez, Deflexes.
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ABSTRACT
The use of construction and demolition waste (CDW) has been increasing in
engineering applications the use of CDW has become more important since the 70s
as granular material in cement concrete applications in civil engineering and
transportation infrastructure, mainly as pavement layers. This study aims to
understand the physical and mechanical behavior of recycled aggregate from
construction and demolition waste with the addition of hydraulic binders, as hydrated
lime and Portland cement. Three experimental urban pavement sections were
constructed using CDW as subbase material: (i) the first one using CDW, (ii) the
second one using CDW with 3% of hydrated lime (mixed in the plant), and (iii) the
third one employing CDW with 3% of cement (also mixed in the plant). All samples
collected in the plant were characterized in laboratory. The mechanical behavior of
these materials and mixtures were analyzed through the following tests: (i)
compressive strength after 7 days of curing for materials with hydraulic binders, (ii)
resilient moduli after 7, 28, and 60 days of curing for all mixes, and (iii) permanent
deformation. By analyzing the responses of the mixture after 60 days of curing, the
CDW mixture presented, as a crushed stone, the smallest gain on resilient modulus,
whereas mixture with 3% cement with CDW had the highest modulus. The mixture
with 3 % hydrated lime with CDW showed resilient modulus smaller than the mixture
with cement. The permanent deformations at low stress levels were low and similar
for the three tested materials. On the other hand, at higher stress level, the stabilized
mixtures exhibited stable behavior, and the mixture with CDW shows a significant
permanent deformation. The backcalculation based on the measurement of field
deflections showed values of resilient moduli in situ similar to the laboratory results.
After almost two years, the performance of the experimental sections is considered
satisfactory.
Keywords: Construction and demolition waste, Stiffness, Deflections.
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ix
LISTA DE FIGURAS
Figura 2.1 Ligao fsica, entre solo e aglomerante (adaptado de Xuan et al., 2011)
.................................................................................................................................. 38
Figura 2.2 Mudana na textura do solo (argiloso) devido a troca catinica e
estabilizao da camada de gua difusa (LITTLE, 1995) ......................................... 39
Figura 2.3 Distribuio granulomtrica antes e aps a compactao (ARULRAJAH
et al., 2011) ............................................................................................................... 48
Figura 2.4 Efeito da energia, intermediria e modificada: curva de Proctor (LEITE,
2007) ......................................................................................................................... 50
Figura 2.5 Mdulo de resilincia em funo do grau de compactao da
mistura de agregado reciclado (MOLENAAR e NIEKERK, 2002) ............................. 55
Figura 2.6 Estado de tenses atuantes no ponto mdio de uma camada de
pavimento (HUANG, 2004)........................................................................................ 58
Figura 2.7 Equipamento para induo de trincas (AGRELA et al., 2011) .............. 64
Figura 3.1 Fluxograma do estudo de comportamento do material em laboratrio . 69
Figura 3.2 Fluxograma do estudo de comportamento in situ.................................. 69
Figura 3.3 Processo de desconstruo das edificaes: So Vito e Mercrio
(PINIWEB, 2013) ....................................................................................................... 70
Figura 3.4 (i) estocagem do RCD e retirada de materiais contaminantes, (ii)
britagem do RCD, (iii) catao de contaminantes aps britagem, e (iv) estocagem em
pilha do agregado reciclado ...................................................................................... 71
Figura 3.5 Agregado reciclado espalhado para fins de secagem ao ar e
quarteamento ............................................................................................................ 72
Figura 3.6 Fluxograma de ensaios em laboratrio ................................................. 72
Figura 3.7 Equipamentos em laboratrio para determinao da formados
agregados: (i) segundo NBR 7809 (ABNT, 2006), (ii) segundo D4791 (ASTM, 2010).
.................................................................................................................................. 74
Figura 3.8 (i) acomodao dos agregados em molde, e (ii) aplicao de carga .... 75
Figura 3.9 Ensaio e desgaste Los Angeles: (i) amostra de RCD antes do ensaio, e
(ii) aspecto do RCD aps quebra .............................................................................. 75
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Figura 3.10 Determinao do CBR: (i) preparo das amostras dentro do cilindro
CBR; (ii) amostras imersas em gua para verificao da expanso ......................... 76
Figura 3.11 Granulometria do RCD para compor amostras similares em laboratrio
para fins de ensaios .................................................................................................. 78
Figura 3.12 Processo de dosagem e preparo de corpos de prova para ensaios de
mdulo de resilincia: (i) homogeneizao com o aglomerante a seco, (ii) mistura e
homogeneizao com gua potvel, e (iii) compactao com cilindro tripartido e
controle de camadas ................................................................................................. 79
Figura 4.1 Localizao dos trechos experimentais na Av. Sapopemba, So Paulo,
SP ............................................................................................................................. 83
Figura 4.2 Concepes estruturais dos trs trechos experimentais: (i) RCD, (ii)
RCD + 3% cimento, e (iii) RCD + 3% cal .................................................................. 84
Figura 4.3 Pugmill e esteiras de distribuio de material reciclado em usina
recicladora ................................................................................................................. 85
Figura 4.4 (i) coleta do material de subleito, e (ii) ensaio de perda por imerso do
procedimento MCT .................................................................................................... 86
Figura 4.5 (i) lanamento de RCD, e (ii) espalhamento com motoniveladora ........ 86
Figura 4.6 (i) compactao do RCD, e (ii) camada acabada .................................. 87
Figura 4.7 Curva granulomtrica da mistura 80%RAP +19%P de RAP e 1% cal
CH-1 .......................................................................................................................... 87
Figura 4.8 Processos de aplicao do RAP espumado: (i) lanamento e
espalhamento por vibroacabadora, (ii) compactao por rolo pneumtico e liso, e (iii)
aplicao da emulso e salgamento com p de RAP ............................................. 89
Figura 4.9 Execuo da camada de revestimento: (i) limpeza por meio de vassoura
mecnica e aplicao de pintura de ligao, e (ii) lanamento e compactao do
CBUQ ........................................................................................................................ 89
Figura 5.1 Curva granulomtrica do RCD obtido para trs amostras ..................... 90
Figura 5.2 Secagem em estufa at constncia da massa aps lavagem ............... 92
Figura 5.3 Composio do RCD em funo da sua natureza ................................ 92
Figura 5.4 Composio por natureza: mdia de quatro corpos de prova por
material ..................................................................................................................... 93
Figura 5.5 Forma dos agregados: mdia de quatro corpos de prova por material . 95
Figura 5.6 Curvas de compactao dos materiais empregados na sub-base do
trecho experimental ................................................................................................... 97
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xi
Figura 5.7 (i) vista do corpo de prova compactado, e (ii) instrumentao para
ensaio triaxial conforme ME 134 (DNIT, 2010).......................................................... 99
Figura 5.8 Grau de compactao das amostras de MR e seus respectivos desvios
.................................................................................................................................. 99
Figura 5.9 Influncia do grau de compactao para mdulo de resilincia do RCD
................................................................................................................................ 100
Figura 5.10 Influncia da reao pozolnica residual no RCD. ............................ 101
Figura 5.11 Influncia do tempo de cura nas misturas com RCD+3%cimento. .... 102
Figura 5.12 Influncia do tempo de cura nas misturas com RCD+3%cal. ............ 102
Figura 5.13 Comparativo entre idades de cura para todas as misturas da pesquisa.
................................................................................................................................ 103
Figura 5.14 Situao do carregamento e da estrutura estudada durante a anlise
com o programa DIANA .......................................................................................... 107
Figura 5.15 Tenses atuantes na estrutura com sub-base em RCD aps avaliao
com o programa DIANA .......................................................................................... 107
Figura 5.16 Resultado mdios da deformao permanente para as misturas
estudadas ................................................................................................................ 109
Figura 6.1 Logstica de levantamento: sentido centro e bairro ............................. 113
Figura 6.2 Ensaios referentes a metodologia MCT: (i) expanso, (ii) CBR, (iii)
permeabilidade, e (iv) contrao ............................................................................. 114
Figura 6.3 Execuo do furo de interesse e determinao da umidade pelo mtodo
do fogareiro ............................................................................................................. 116
Figura 6.4 (i) aspecto das amostras compactadas, e (ii) imerso em gua durante
o perodo de 24 horas para posterior ruptura .......................................................... 117
Figura 6.5 Influncia do tempo de cura no mdulo de resilincia das misturas com
RAP espumado, mdia de 2 corpos de prova ......................................................... 118
Figura 6.6 (i) amostra compactada em laboratrio, e (ii) instrumentao para
ensaio de mdulo de resilincia em mistura asfltica ............................................. 119
Figura 6.7 Resumo da deformao permanente em laboratrio obtida por
simulador de trfego LCPC. .................................................................................... 121
Figura 6.8 Medida de deflexo no eixo e na trilha externa da via ........................ 123
Figura 6.9 Resumo das deflexes mximas e seus respectivos desvios para os
meses de levantamento .......................................................................................... 128
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xii
Figura 6.10 Precipitao acumulada ao longo dos meses: 2012 e 2013. (Fonte:
INMET, 2013) .......................................................................................................... 129
Figura 6.11 Exemplo de delineamento de bacia mdia retroanalisada Segmento
Homogneo 1 RCD Bairro T=4M ...................................................................... 132
Figura 6.12 Resumo de mdulos de resilincia obtidos aps retroanlise para as
misturas estudadas ................................................................................................. 137
Figura 6.13 Exemplo de abaulamento da bacia de deflexo segmento
homogneo 3 T=10M ........................................................................................... 138
Figura 6.14 Geometria de carregamento e distribuies de tenses segundo Balbo
(2007) ...................................................................................................................... 147
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xiii
LISTA DE TABELAS
Tabela 2.1 Critrios de classificao de resduos em Portugal (LNEC, 2009) ....... 29
Tabela 2.2 Resumo da classificao segundo a metodologia dinamarquesa (GARB
et al., 2011) ............................................................................................................... 30
Tabela 2.3 Resumo de requisitos para o agregado reciclado de RCD segundo
especificaes sueca e francesa (GOUX et al., 2003; PIHL; MILVANG-JENSEN;
BERG, 2003) ............................................................................................................. 31
Tabela 2.4 Resumo das especificaes australianas: Estado de Victoria e regio
oeste da Austrlia (GARB et al., 2011) ..................................................................... 33
Tabela 2.5 Aplicao do RCD para aplicao em pavimentao, requisitos
mnimos no Brasil ETS-001(PMSP, 2003) e NBR 15115 (ABNT, 2004) ................... 34
Tabela 2.6 Requisitos a serem atendidos para o emprego em concretos no
estruturais (NBR 15116, ABNT, 2004) ...................................................................... 42
Tabela 2.7 Resultados de CBR de diferentes pesquisas ....................................... 52
Tabela 2.8 Mdia de valores de resistncia a compresso simples (MOTTA, 2005)
.................................................................................................................................. 56
Tabela 2.9 Mdia de valores da resistncia a compresso simples (AGRELA et al.,
2011) ......................................................................................................................... 56
Tabela 2.10 Estudos que abordam a deformao permanente em materiais
granulares ................................................................................................................. 62
Tabela 2.11 Valores mdios de deflexo e mdulo equivalente ............................ 65
Tabela 2.12 Resumo de parmetros para o controle executivo (HERRADOR et al.,
2012) ......................................................................................................................... 66
Tabela 2.13 Valores crticos de T, quando o desvio calculado no mesmo espao
amostral (GRUBBS, 1950) ........................................................................................ 68
Tabela 3.1 Correo granulomtrica e percentual em cada frao para misturas de
RCD .......................................................................................................................... 78
Tabela 5.1 Resultados referentes aos ensaios de ndice de forma ........................ 94
Tabela 5.2 Resumo do resultado dos 10% de finos ............................................... 95
Tabela 5.3 Mdia de valores da resistncia compresso simples ....................... 98
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xiv
Tabela 5.4 Mdulos de resilincia retroanalisados obtidos para as estruturas em
estudo ..................................................................................................................... 105
Tabela 5.5 Comparativo das deflexes e tenses verticais na camada de RCD
pelo ELSYM 5 e DIANA .......................................................................................... 105
Tabela 5.6 Comparativo das deflexes e tenses verticais na camada de RCD
+3% cim. pelo ELSYM 5 e DIANA ........................................................................... 106
Tabela 5.7 Comparativo das deflexes e tenses verticais na camada de RCD
+3% cal pelo ELSYM 5 e DIANA ............................................................................. 106
Tabela 5.8 Relao de tenses assumida para os ensaios de deformao
permanente. ............................................................................................................ 108
Tabela 5.9 Resumo de anlises pelos modelos propostos. ................................. 111
Tabela 6.1 Controle tecnolgico das camadas de sub-base do trecho experimental
................................................................................................................................ 116
Tabela 6.2 Resistncia trao por compresso diametral seco e mido .......... 117
Tabela 6.3 Resumo de resultados obtidos com a mistura asfltica aplicada ao
revestimento ............................................................................................................ 119
Tabela 6.4 Tratamento estatstico dos dados do subleito segundo Grubbs (1969):
deflexes mximas de campo ................................................................................. 122
Tabela 6.5 Tratamento estatstico segundo Grubbs (1969): segmentos
homogneos para T=4M ......................................................................................... 125
Tabela 6.6 Tratamento estatstico segundo Grubbs (1969): segmentos
homogneos para T=10M ....................................................................................... 126
Tabela 6.7 Tratamento estatstico segundo Grubbs (1969): segmentos
homogneos para T=16M ....................................................................................... 127
Tabela 6.8 Exemplo de bacia delineada por retroanlise Segmento Homogneo
1 RCD Bairro T=4M ........................................................................................... 132
Tabela 6.9 Resumo de mdulos retroanalisados pelo BAKFAA: T=4M ............... 133
Tabela 6.10 Resumo de mdulos retroanalisados pelo BAKFAA: T=10M ........... 135
Tabela 6.11 Resumo de mdulos retroanalisados pelo BAKFAA: T=16M ........... 136
Tabela 6.12 Deflexo parcial de cada camada na deflexo total: T= 4M ............. 140
Tabela 6.13 Deflexo parcial de cada camada na deflexo total: T=10M ............ 140
Tabela 6.14 Deflexo parcial de cada camada na deflexo total: T=16M ............ 141
Tabela 6.15 Anlise da contribuio de cada camada na deflexo total e tenso
vertical no topo do subleito: T= 4M.......................................................................... 141
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xv
Tabela 6.16 Anlise da contribuio de cada camada na deflexo total e tenso
vertical no topo do subleito: T= 10M........................................................................ 142
Tabela 6.17 Anlise da contribuio de cada camada na deflexo total e tenso
vertical no topo do subleito: T=16M......................................................................... 142
Tabela 6.18 Equaes para anlise de desempenho proposta pela IP-DE-P00/001
(DER-SP, 2006) ...................................................................................................... 143
Tabela 6.19 Verificao mecanicista para os segmentos homogneos propostos:
T= 4M ...................................................................................................................... 144
Tabela 6.20 Verificao mecanicista para os segmentos homogneos propostos:
T=10M ..................................................................................................................... 144
Tabela 6.21 - Verificao mecanicista para os segmentos homogneos propostos:
T=16M ..................................................................................................................... 145
Tabela 6.22 Coeficientes estruturais .................................................................... 146
Tabela 6.23 Parmetros adotados para estimativa do CE para os materiais em
estudo ..................................................................................................................... 148
Tabela 6.24 Resumo de tenses encontradas na camada inferior ...................... 149
Tabela 6.25 Reduo relativa de tenses de cada material em relao a BGS ... 149
Tabela 6.26 Resumo de CE estimados com a avaliao geomtrica e uso do
sistema de camadas elsticas ................................................................................. 150
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LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
AASHO American Association of State Highway Officials
AASTHO American Association of State Highway and Transportation
Officials
ABNT Associao Brasileira de Normas Tcnicas
ASTM American Society for Testing and Materials
BAKFAA Backcalculation of Federal Aviation Administration
BGS Brita graduada simples
BGTC Brita graduada tratada com cimento
CAP Cimento asfltico de petrleo
CBUQ Concreto betuminoso usinado a quente
Cc Coeficiente de curvatura
CDW Construction and Demolition Waste
Cu Coeficiente de uniformidade
DCP Dynamic Cone Penetrometer
DIANA Displacement Method Analyzer
ELSYM 5 Elastic Layer System Model 5
FWD Falling Weight Deflectometer
GC Grau de compactao
IRI International Roughness Index
LCPC Laboratoire Central del Ponts et Chausses
MCT Miniatura Compactado Tropical
N Nmero de trfego previsto conforme eixo padro de 8,2 ton
NA Grupo de solo arenoso-siltoso no latertico da classificao MCT
PCA Portland Cement Association
RAP Reclaimed Asphalt Pavement
Rc Resduo de concreto
RCD Resduo de Construo e Demolio
RCD+3%cim. Resduo de Construo e Demolio com Adio em 3% de
Cimento Portland
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xvii
RCD+3%cal Resduo de Construo e Demolio com Adio em 3% de Cal
Hidratada
Rcm Resduo cermico
RCS Resistncia Compresso Simples
SC Solo-cimento
TS Tratamento superficial
USACE United States Army Corps of Engineers
USEPA United State Environmental Protection Agency
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LISTA DE SMBOLOS
Do Deflexo mxima recupervel
K1, K2, K3 Coeficientes determinados experimentalmente aps execuo do
ensaio de mdulo de resilincia
1 Deflexo total do pavimento no topo do revestimento
b Deflexo no topo da camada de base
ref Deflexo no topo da camada de reforo
sb Deflexo no topo da camada de sub-base
sl Deflexo no topo do subleito
p Deformao plstica ou permanente
t Deformao de trao horizontal na fibra inferior do revestimento
v Deformao vertical compressiva no topo do subleito
Coeficiente de Poisson
1 Tenso atuante, tenso principal maior
3 Tenso de confinamento, tenso principal menor
d Tenso desviadora, diferena entre tenses principais
h Tenso horizontal no ponto de avaliao
Z Tenso vertical no ponto de avaliao
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xix
SUMRIO
LISTA DE FIGURAS................................................................................ix
LISTA DE TABELAS .......................................................................... xiii
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS ............................................. xvi
LISTA DE SMBOLOS .......................................................................xviii
1 INTRODUO......................................................................... 22
1.1 Objetivos ................................................................................................... 25
1.2 Estrutura da dissertao .......................................................................... 26
2 REVISO BIBLIOGRFICA.................................................... 28
2.1 Definies ................................................................................................. 28
2.2 Especificidades para pavimentao ....................................................... 30
2.3 Tcnicas de processamento do RCD ..................................................... 34
2.4 Estabilizao do agregado reciclado de RCD ........................................ 36
2.5 Aplicao do agregado reciclado de RCD na engenharia .................... 40
2.6 Caractersticas e propriedades do agregado reciclado de RCD .......... 44
2.6.1 Natureza .................................................................................................... 44
2.6.2 Forma e resistncia dos gros ................................................................ 46
2.6.3 Graduao ................................................................................................. 47
2.6.4 Compactao ............................................................................................ 49
2.7 Propriedades mecnicas ......................................................................... 51
2.7.1 Capacidade de suporte CBR ................................................................... 51
2.7.2 Mdulo de resilincia triaxial ................................................................... 52
2.7.3 Resistncia compresso simples ........................................................ 55
2.7.4 Deformao permanente.......................................................................... 57
2.8 Caractersticas e propriedades in situ .................................................... 63
2.8.1 Controle executivo ................................................................................... 63
2.8.2 Variabilidade ............................................................................................. 66
3 MATERIAIS E MTODOS ....................................................... 69
3.1 Materiais empregados e ensaios realizados .......................................... 70
3.2 Caractersticas fsicas, mecnicas e de estado do RCD ....................... 72
3.2.1 Granulometria ........................................................................................... 72
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xx
3.2.2 Natureza .................................................................................................... 73
3.2.3 ndice de forma ......................................................................................... 73
3.2.4 Resistncia dos agregados grados ...................................................... 74
3.2.5 Resistncia abraso .............................................................................. 75
3.2.6 Dosagem da curva de Proctor ................................................................. 76
3.3 Propriedades mecnicas ......................................................................... 76
3.3.1 California Bearing Ratio ........................................................................... 76
3.3.2 Resistncia compresso simples ........................................................ 77
3.3.3 Mdulo de resilincia ............................................................................... 77
3.3.4 Deformao permanente acumulada ...................................................... 80
4 TRECHOS EXPERIMENTAIS ................................................. 82
4.1 Concepo estrutural ............................................................................... 82
4.2 Execuo do trecho experimental .......................................................... 85
5 RESULTADOS EM LABORATRIO ....................................... 90
5.1 Composio granulomtrica ................................................................... 90
5.2 Natureza da composio e teor de contaminantes ............................... 92
5.3 Forma das partculas ............................................................................... 94
5.4 Resistncia pelo mtodo dos 10% de finos ........................................... 95
5.5 Resistncia abraso das partculas ..................................................... 96
5.6 Curva de compactao e capacidade de suporte .................................. 96
5.7 Resistncia compresso simples ........................................................ 98
5.8 Mdulo de resilincia ............................................................................... 98
5.9 Deformao permanente triaxial ........................................................... 104
6 RESULTADOS EM CAMPO .................................................. 111
6.1 Caracterizao do subleito .................................................................... 114
6.2 Controle das camadas de sub-base ..................................................... 115
6.3 Controle das camadas de base ............................................................. 117
6.4 Controle da camada de revestimento ................................................... 119
6.5 Controle deflectomtrico por meio de Viga Benkelman ..................... 121
6.6 Controle deflectomtrico por meio de FWD ......................................... 123
6.7 Retroanlise ............................................................................................ 129
6.7.1 Retroanlise no perodo T=4M de levantamento ................................. 132
6.7.2 Retroanlise no perodo T=10M de levantamento ............................... 134
-
xxi
6.7.3 Retroanlise no perodo T=16M de levantamento ............................... 135
6.8 Contribuio relativa de cada camada na deflexo total .................... 138
6.9 Anlise mecanicista ............................................................................... 142
6.10 Anlise da equivalncia estrutural ........................................................ 145
7 CONCLUSES ...................................................................... 151
REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS .................................................. 155
ANEXO A LEVANTAMENTO DEFLECTOMTRICO DO CONTROLE
TECNOLGICO POR FWD ............................................................... 161
APNDICE A AMOSTRAS PREPARADAS EM LABORATRIO E
TENSES ATUANTE NAS ESTRUTURAS PELO DIANA ................ 174
APNDICE B RETROANLISE DAS BACIAS
DEFLECTOMTRICAS POR SEGMENTO HOMOGNEO ............... 186
-
22
1 INTRODUO
A preocupao mundial em proporcionar um destino ambientalmente correto aos
resduos gerados pelas atividades de construo civil e demolio tem impulsionado
o estudo de tcnicas para a reutilizao desses materiais. Estes resduos
apresentam um elevado potencial para reciclagem e utilizao em diversos
segmentos dentro da engenharia. Nas ltimas dcadas do sculo XX a demanda por
materiais economicamente viveis e de cunho socioambiental, tem forado a
iniciativa pblica e privada a incorporar tecnologias com o intuito de minimizar os
impactos ambientais pela extrao de recursos naturais (ANGULO, 2005; MOTTA,
2005). Desde ento, vrias pesquisas e incentivos foram outorgados para um melhor
conhecimento das propriedades destes materiais, com constantes tcnicas
desenvolvidas para o seu aprimoramento e posterior utilizao.
Aliadas as pesquisas, polticas pblicas de fomento reciclagem e reuso de
materiais foram aperfeioadas e agncias reguladoras foram criadas com a
finalidade de mediar s formas de reuso, citando como exemplo a United States
Environmental Protection Agency (USEPA). A cada ano so gerados novos
montantes de resduos slidos urbanos de toda natureza, no entanto, seu maior
montante deve-se s atividades relacionadas construo civil, necessitando
polticas e medidas de reutilizao destes materiais com potencial de reciclagem.
Neste mbito, Cochran e Townsend (2010) comentam que a quantidade de resduo
gerado em todo territrio americano difcil de ser estimado, pois os dados da
agncia reguladora, USEPA remetem a estatsticas de 2003, tornando incertas as
estimativas e definio de polticas quanto ao reuso e reciclagem. Esses
pesquisadores propem a considerao da anlise de fluxo de materiais, a qual
emprega o peso bruto do produto, tempo de vida mdio do mesmo e a composio
do resduo. Os dados estatisticamente trabalhados nesta pesquisa so oriundos de
agncias que controlam o mercado de materiais de construo civil, como a PCA
(Portland Cement Association). Em tal metodologia existem pontos positivos quanto
ao ciclo de vida do material, pois assumem resduos, aqueles descartados ou
-
23
abandonados durante a fase de manufatura, e possui adequada estimativa com
previses futuras de gerao de resduos. Suas limitaes residem na no
considerao da origem dos resduos e que em vrios casos podem superestimar a
gerao de materiais demolidos.
Segundo os mesmos pesquisadores, por esta metodologia de trabalho, o total de
resduos gerados para uma regio dos Estados Unidos, ficou estimado entre 610 e
780 milhes de toneladas a depender da vida de servio assumida ao material. A
maior contribuio do total de resduos compreende 42-59% de concreto de cimento
Portland, 26-43% de concreto asfltico, 6-7% de madeira, 1-3% de blocos e telhas
cermicos entre outros.
Na Europa cerca de 461 milhes de toneladas de resduo de construo e
demolio so geradas todos os anos. O percentual de reciclagem por federao
componente da Unio Europeia varivel, tendo, por exemplo, a Espanha uma taxa
de reciclagem de 14% ao ano e a Holanda 98%. (JIMNEZ et al., 2011).
No Brasil, o quantitativo de resduos de construo e demolio est em cerca de
68,5 milhes de toneladas/ano (JOHN et al., 2004). Tendo em vista que boa parte
destes resduos destinada a aterro de inertes, os valores para deposio final
crescem com a falta de reas para tal prtica, aumentando a necessidade de reuso
para o equilbrio econmico e sustentvel.
Alm disso, a instalao, de mecanismos de beneficiamento e reuso (usinas de
reciclagem) destes resduos em grandes centros urbanos, permite uma reduo
substancial no consumo de matrias primas bsicas (agregados, areias e outros),
bem como a diminuio da distncia de transporte, proporcionando redues de
custo em obras que fazer uso destes resduos para a engenharia (ULSEN, 2011).
No setor de pavimentao, o uso de agregados reciclados tem despertado grande
interesse, devido ao grande volume empregado e ao fato destes materiais terem
caractersticas adequadas para sua aplicao em camadas de base e sub-base de
pavimentos. Seu aproveitamento vivel devido ao material possuir habilidade
similar tal qual materiais convencionais, como as britas graduadas simples (BGS),
-
24
reduzindo e dissipando as tenses atuantes no subleito, caso se construa uma
camada granular destes materiais sobre o solo.
Segundo apontam diversas pesquisas (LEITE, 2007; MOTTA, 2005; TSENG, 2010),
aps o processo de beneficiamento por cominuio, o resduo de construo e
demolio pode ser empregado em vrias reas da engenharia civil, como
estruturas, fundaes, aterros e, alm destas, em estruturas de pavimentos. A
transformao do RCD em agregado reciclado realizada atravs de usinas
recicladoras, onde este deve ser pr-selecionado, uma vez que a ocorrncia de
materiais tidos como indesejveis (como vidro, metal, borracha, gesso e madeira)
deve ser mnima. A seleo normalmente feita por catao, podendo ainda haver
sistemas auxiliares, como correias transportadoras e separador magntico que
asseguram a remoo de materiais metlicos indesejados.
No Brasil, a primeira experincia de aplicao de RCD em pavimentao ocorreu na
cidade de So Paulo nos anos 80. No incio da dcada de 90, a PMSP (Prefeitura
Municipal de So Paulo) adquiriu a primeira recicladora de RCD do Brasil e deu
incio aos trabalhos de reciclagem. Mas foi somente nos anos 2000 que esta tcnica
tomou impulso, principalmente com a publicao das duas normas que atualmente
especificam o emprego de agregado reciclado de RCD em pavimentao: a ETS-
001 (PMSP, 2003) da Prefeitura do Municpio de So Paulo e a NBR 15115 (ABNT,
2004).
Em 2006, a PMSP criou um decreto versando sobre a obrigatoriedade da utilizao
de agregados reciclados oriundos dos resduos de construo e demolio em obras
e servios de pavimentao em vias pblicas do prprio municpio (PMSP, 2006),
incentivado assim a prtica do reuso.
Vrias experincias em cidades localizadas nos Estados de So Paulo, Minas
Gerais, Rio de Janeiro, Bahia, Gois, entre outros, so registradas (ANGULO, 2005;
LEITE, 2007; MOTTA, 2005). Entretanto, mesmo disponveis tais normas e
aplicaes com sucesso em campo, o emprego de agregado reciclado de RCD em
pavimentao ainda no se d de maneira efetiva. O estudo de suas propriedades
-
25
tem assim grande importncia no sentido de contribuir para um maior conhecimento
de suas caractersticas, alm de impulsionar sua utilizao.
Aplicaes aliadas a estabilizaes com aglomerantes do agregado do resduo de
construo e demolio foram observadas em abordagem laboratorial, para
comprovao de melhora em caractersticas mecnicas (ANGULO, 2005; MOTTA,
2005). Existem, porm, poucos estudos que comprovem a eficcia das
estabilizaes com aglomerantes e agregados de resduos de construo e
demolio com aplicaes de campo. No estudo desenvolvido por Agrela et al.
(2011), os autores concluem que a estabilizao promove um ganho de rigidez
associada diminuio da variabilidade de resposta estrutural do material,
comprovado pelo baixo desvio padro do controle de peso especfico in situ, e
umidade tima.
A utilizao deste material em pavimentao relativamente recente, existindo
ainda lacunas quanto ao emprego deste material, principalmente no que tange a
critrios de dimensionamento de estruturas de pavimento, necessitando assim, o
desenvolvimento de trabalhos para suprir estas dificuldades.
1.1 Objetivos
Esta pesquisa tem como objetivo contribuir para um maior conhecimento das
propriedades fsicas, mecnicas e de estado, do agregado reciclado proveniente de
RCD por meio de ensaios laboratoriais, da execuo de sub-base de pavimentos e
monitoramento de trechos experimentais em campo, com trs tipos de misturas com
agregado reciclado: (i)misto1, (ii) misto com adio de cal, e (iii) misto com adio de
cimento. A investigao a ser aprofundada, remete a:
1. Avaliar as propriedades fsicas do agregado reciclado de RCD misto,
verificando a sua aceitao quanto aplicao em camada estrutural de
pavimentos rodovirios;
1 Misto a designao empregada na literatura para agregados reciclados contendo materiais de
vrias naturezas, sendo principalmente cimentcios, cermicos e britas.
-
26
2. Detectar com abordagem laboratorial, as possveis reaes qumicas
presentes no material que conferem ganho de desempenho, na resposta
quanto ao mdulo de resilincia das misturas propostas;
3. Compreender o comportamento mecnico quanto deformao permanente,
com ensaios triaxiais de carga repetida para as misturas estudadas, e
analisar a influncia de cada ligante hidrulico no comportamento das
misturas;
4. Verificar o comportamento mecnico in situ das estruturas de pavimento, com
variao das misturas na camada de sub-base, por meio do clculo do
mdulo de resilincia in situ (por retroanlise), com verificao dos efeitos
sazonais durante os perodos de levantamento, detectando as possveis
melhora de comportamento das misturas de referncia, estabilizadas em
relao mistura de referncia, constituda por RCD misto.
1.2 Estrutura da dissertao
No captulo 1 abordado introduo do tema da pesquisa e a definio dos
principais objetivos a serem alcanados.
O captulo 2 remete reviso bibliogrfica do tema definido, com auxlio de um
levantamento sistemtico das informaes relevantes, considerando conceitos,
metodologias e resultados de pesquisas anteriores correlatas aplicao do RCD
em pavimentao e reas afins.
No captulo 3 so descritas as principais metodologias aplicadas investigao em
laboratrio, discutindo os procedimentos relevantes em concordncia a extrair os
parmetros chave da pesquisa, como resistncia, rigidez e deformabilidade, por
meio de ensaios de compresso simples, de mdulo de resilincia e de deformao
permanente.
-
27
No captulo 4 descrito a concepo e construo de trechos experimentais,
mencionando as caractersticas construtivas e detalhes das campanhas relativas
medio das deflexes em campo.
No captulo 5 realizada a discusso dos principais resultados obtidos com relao
aos estudos em laboratrio. Propriedades fsicas, mecnicas so analisadas.
No captulo 6 so analisados os resultados referentes metodologia aplicada ao
levantamento de campo. Apresenta campanha de levantamento deflectomtrico,
definio dos segmentos homogneos, o levantamento da pluviometria mensal ao
longo do estudo, a retroanlise e anlise mecanicista considerando a concepo das
estruturas, bem como uma proposta de coeficientes estruturais para os materiais
avaliados.
O captulo 7 dedicado s consideraes finais acerca do tema abordado e dos
resultados obtidos em laboratrio e em campo, comentando os principais fatores
inerentes s respostas obtidas nas duas condies.
-
28
2 REVISO BIBLIOGRFICA
2.1 Definies
O resduo de construo e demolio pode ser definido como todo e qualquer
material proveniente de desconstruo, construo, reformas, reparos e demolio
de projetos de construo estruturais, geotcnicas, infraestrutura, entre outras.
Segundo a resoluo CONAMA n 307 (CONAMA, 2002), que define as diretrizes,
critrios e procedimentos para gesto dos resduos de construo e demolio, os
resduos so oriundos de materiais manufaturados como: blocos cermicos, telhas,
madeiras, concretos em geral, solos, rochas, materiais asflticos, vidros plsticos,
etc. A prpria resoluo define os resduos em quatro classes quanto a sua
aplicao e potencial de reciclagem:
Classe A: reutilizveis ou reciclveis, como agregados, oriundos de atividades
de construo, demolio, reformas e reparos de obras de infraestrutura,
edificaes, terraplanagem e outros tais como: blocos cermicos,
argamassas, concretos asflticos, peas pr-moldadas, placas, telhas, etc;
Classe B: reciclveis de outras atividades como: plsticos, papeis, metais,
vidros, papelo, madeiras e gesso;
Classe C: resduos no aplicveis recuperao ou economicamente
inviveis a recuperao;
Classe D: resduos perigosos, provenientes de processos de construo,
desconstruo e reparos de clnicas radiolgicas e instalaes industriais tais
como tintas, solventes, leos, e outros prejudiciais sade.
Na Frana, a prtica remete que nos materiais de demolio h uma variedade de
produtos e que nem todos so viveis economicamente para reciclagem,
necessitando que o resduo com potencial ao reuso, passe por uma etapa de
-
29
seleo. A distino do resduo de demolio feita principalmente pela sua
natureza de composio e este classificado em quatro categorias (GOUX et al.,
2003):
Classe 1: materiais de desconstruo de edifcios e estruturas de concreto
sem conter ao, gesso, amianto e outros resduos industriais;
Classe 2: materiais de desconstruo de pavimento, feito de camadas no
tratadas ou tratadas com ligantes hidrulicos, ligantes asflticos, entre outros;
Classe 3: misturas de materiais compsitos (estruturas em concreto,
alvenaria, etc) com nveis baixos de gesso, madeira, plstico;
Classe 4: misturas heterogneas com concentrao de substncias
indesejveis (gesso, madeira, plstico, etc) superiores a 10% em massa.
Na prtica brasileira de tecnologia de materiais, tornou-se corrente classificar os
resduos aps seu processamento (britados e selecionados) como: (i) agregados
reciclados de concreto (predominncia de aglomeraes com pasta de cimento ou
concreto), (ii) agregados reciclados de cermica (com predominncia de agregaes
de blocos cermicos e telhas), e (iii) agregados reciclados mistos (com agregaes
tanto cermicas quanto a base de cimento Portland e rochas) (ANGULO, 2005;
LEITE, 2007).
Em Portugal, o Laboratrio Nacional de Engenharia Civil (LNEC), desenvolveu
especificaes para o uso do RCD, bem como sua classificao (Tabela 2.1). Os
produtos reciclveis so classificados em B ou C, de acordo com a natureza de seus
constituintes aps o produto ser beneficiado (LNEC, 2009). A aplicao em
pavimentao resume-se a camadas de sub-base e base de vias de trfego leve.
Tabela 2.1 Critrios de classificao de resduos em Portugal (LNEC, 2009)
Classe RC + RN + RV RCer RAsf G C
B 90% 10% 5% 1% 0,2%
C 50% 50% 30% 1% 0,2%
-
30
Onde: RC Agregados de concreto e pasta de cimento;
RN Agregados naturais, agregados tratados;
RV Vidros;
RCer Agregados cermicos;
RAsf Materiais betuminosos;
G Gessos;
C Contaminantes, como plsticos, borracha e etc.
Em geral, cada pas possui um critrio de classificao quanto nomenclatura e ao
uso, a depender principalmente do material oriundo do processo construtivo, das
tcnicas e das culturas construtivas, dos critrios (limites) de aceitao quanto a
parmetros geotcnicos, contaminantes e aplicao in situ.
2.2 Especificidades para pavimentao
Na Dinamarca, a classificao dos resduos de concreto para uso em pavimentao
definida por critrios como mdulo de elasticidade do material, resistncia abrasiva
pelo ensaio Los Angeles e pureza do mesmo (GARB et al., 2011). Estes podem ser
divididos em trs classes (A, B e C), como observado na Tabela 2.2, onde as
classes A e B podero ser utilizadas como base em qualquer tipo de estrutura e a
classe C tem seu uso limitado.
Tabela 2.2 Resumo da classificao segundo a metodologia dinamarquesa (GARB et al., 2011)
Propriedades A B C
E (mdulo de elasticidade) MPa 400 300 200
Abraso Los Angeles % (mx.) 35 40 ...
Concreto reciclado % (min.) 98 95 80
Materiais betuminosos % (mx.) 2 2 2
Concreto de baixa densidade % (mx.) 2 5 20
Vidros, plsticos, etc % (mx.) 2 5 20
Madeira, papel, etc % (mx.) 5 1 2
Poliuretano % (mx.) 0,02 0,02 0,02
Na Sucia, o uso em pavimentao acontece de maneira efetiva com agregados
reciclados de concreto. A classificao destes passa pelos seguintes critrios: (i)
mdulo de elasticidade, (ii) resistncia abraso pelo Micro-Deval, (iii) porosidade,
-
31
entre outras caractersticas. Os materiais so classificados em quatro classes de
acordo com o nvel de importncia do projeto e suas solicitaes. Os agregados
reciclados de classe 1 e 2 podem ser utilizados como camada de base ou sub-base
para baixo volume de trfego (PIHL; MILVANG-JENSEN; BERG, 2003).
A Frana, divide o agregado reciclado de RCD em cinco categorias, a depender: (i)
do dimetro nominal das partculas, (ii) resistncia abraso, e (iii) aplicao, e (iv)
classe de trfego. As categorias GR2, GR3 e GR4 podem ser utilizadas como base
de pavimentos, diferenciadas segundo sua classe de trfego, sendo o GR4 aplicvel
ao maior trfego de projeto (GOUX et al., 2003).
A Tabela 2.3 resume os requisitos necessrios aplicao do agregado reciclado de
RCD de acordo com as especificaes suecas e francesas para uso em
pavimentao.
Tabela 2.3 Resumo de requisitos para o agregado reciclado de RCD segundo especificaes sueca
e francesa (GOUX et al., 2003; PIHL; MILVANG-JENSEN; BERG, 2003)
Agregado reciclado Sucia Frana
Caractersticas / Classes Classe 1 Classe 2 GR2 GR3 GR4
Distribuio 0/Dmx, (mm) - - 0/31,5 0/20 0/20
Mdulo de elasticidade E (mn) (MPa)
450 450 - - -
Abraso Los Angeles (mx) (%) - - 45 40 35
Porosidade (mx) 0,32 0,32 - - -
Micro-Deval (mx) 25 35 45 35 30
(%) de reciclado de concreto 100 95 - - -
Percentuais permitidos de materiais indesejveis
(%) de reciclado de concreto 100 95
Considera a solubilidade ao sulfato Frao acima 4,8 mm ( 0,7% em
massa) Frao abaixo da 4,8 mm ( 0,7%
em massa)
Cermica de alta densidade >1,6g/cm (mx) (%)
0 5
Concreto de baixa densidade
-
32
Na Austrlia, existem algumas especificaes para uso em pavimentao que
dependem da regio e do estado de aplicao e da atuao do departamento de
transportes. A especificao do oeste australiano pautada principalmente nas
experincias de campo, com construo de trechos experimentais com agregados
reciclados de concreto e a conduo de estudos de caso com anlise de tenses e
deformaes, subdividindo o uso quanto responsabilidade estrutural em: (i)
camada de base e (ii) camada de sub-base (GARB et al., 2011)
A especificao do estado de Victoria (VicRoads), por exemplo, subdivide o
agregado reciclado de concreto em trs categorias: (i) camada de base para trfego
leve, (ii) camada de sub-base para trfego pesado, e (iii) camada de sub-base para
trfego meio pesado. Na Tabela 2.4 pode ser vista a diferena entre especificaes
na Austrlia, a depender da regio. Pode-se observar que para o uso deste material
como base, apesar de ser aplicvel a trafego leve (baixo volume de trafego), os
requisitos so mais restritivos que para o material de sub-base, embora estes sejam
para trafego pesado ou meio pesado.
-
33
Tabela 2.4 Resumo das especificaes australianas: Estado de Victoria e regio oeste da Austrlia
(GARB et al., 2011)
Agregado reciclado Oeste australiano Estado de Victoria
Caractersticas / Classes Base Sub-base Base para
trfego leve
Sub-base para trfego
pesado
Sub-base para trfego meio pesado
Peneira 37,5 mm ... 100 ... ... ...
26,50 100 ... 100 100 100
19,00 95-100 71-100 95-100 95-100 ...
13,20 ... ... 78-92 75-95 ...
9,50 59-80 ... 63-83 60-90 ...
4,75 41-60 36-65 44-64 42-76 42-76
2,36 29-45 ... 30-48 28-60 ...
1,18 20-35 ... ... ... ...
0,60 13-27 ... ... ... ...
0,42 10-23 ... 13-21 10-28 10-28
0,30 8-20 ... ... ... ...
0,15 5-14 ... ... ... ...
0,075 3-11 2-14 5-9 2-10 2-14
Limite de Liquidez (%) (mx) 35 45 35 35 40
ndice de Plasticidade (%) (mx) ... ... 6 10 20
Califrnia Bearing Ratio aps 4 dias de imerso (%) (min)
100 50 100 80 20
Abraso a Los Angeles (%) (mx) 40 45 35 40 45
Resistncia a compresso simples aps 7 dias (mx) MPa
0-1 1 ... ... ...
Metais, vidro e cermica (%) (mx) 10 15 2 3 5
Plstico, borracha e etc (%) (mx) 2 3 0,5 1 3
Madeira e matria orgnica (%) (mx)
0,5 1 0,1 0,2 0,5
As especificaes nacionais, por sua vez, limitam-se aplicao em vias com baixo
volume de trfego (N 10) e, quando comparadas s especificaes de outros
pases, no limitam os agregados reciclados em faixas de distribuio
granulomtrica, mas apenas fraes em certas peneiras, no assumem limites ao
mdulo de resilincia, fornecendo seu controle de propriedades atravs de: (i)
parmetros de curvatura da distribuio granulomtrica, (ii) forma dos gros, (iii)
percentual de contaminantes, (iv) capacidade de suporte pelo CBR e outros
requisitos como resistncia a compresso simples em caso de incluso de ligantes
hidrulicos. Na Tabela 2.5 apresentado o resumo de especificaes que versam
sobre o uso do agregado de RCD em pavimentao como camada de base ou sub-
base, constantes nas normativas ETS-001 (PMSP, 2003) e NBR 15115 (ABNT,
2004)
-
34
Tabela 2.5 Aplicao do RCD para aplicao em pavimentao, requisitos mnimos no Brasil ETS-
001(PMSP, 2003) e NBR 15115 (ABNT, 2004)
Propriedade/Especificao ETS-001 NBR 15115
Dimenso mx. caracterstica (mx. 2/3 da camada)
50,0 mm 63,5 mm
Coeficiente de curvatura 1 a 3 -
Coeficiente de uniformidade 10 10
Passante na peneira 0,42 mm entre 10 e 30% entre 10 e 40%
Estabilizao com aglomerante
Resistncia compresso simples aps 7dias 2,1 MPa
(energia especificada)
Gros lamelares na frao grada (> 4,8 mm)
30% 30%
Materiais indesejveis 2 a 3% 2 a 3%
Camada CBR (%)
Expanso (%)
Energia CBR (%)
Expanso (%)
Energia
Ref. do subleito 12 1 Normal 12 1 Normal
Sub-base 20 1 Interm. 20 1 Interm.
Aplicao base quanto ao nmero de trfego
N 10 N 10
Base 60 0,5 Interm. 60 0,5 Interm.
2.3 Tcnicas de processamento do RCD
No contexto de tratamento e reciclagem de resduos da construo e demolio, as
tcnicas de processamento esto intimamente ligadas s tcnicas de minerao ou
produo de agregados naturais (ANGULO, 2005). Comumente no Brasil, existe
uma srie de procedimentos que convencionalmente empregada s plantas de
reciclagem do pas. A norma NBR 15114 (ABNT, 2004) descreve os principais
requisitos para instalao das plantas de reciclagem.
Para o uso de agregados reciclados de construo e demolio, as especificaes,
tanto nacionais quanto internacionais, preconizam requisitos importantes para
manuteno das caractersticas funcionais e estruturais de uma camada de
pavimento com o uso destes agregados, principalmente como camada granular de
-
35
comportamento mecnico similar de uma BGS. No entanto, tais recomendaes
apenas podem ser atingidas caso o RCD seja processado, beneficiado e reciclado.
Garb et al. (2011) comentam que a experincia australiana, em linhas gerais, adota
a seguinte sequencia de reciclagem: (i) remoo inicial de materiais indesejveis, (ii)
britagem, (iii) armazenamento, e (iv) classificao dos agregados produzidos. Em
primeiro lugar, os resduos de demolio de concreto so levados unidade de
processamento central, so limpos e separados por sua constituio de natureza.
Em seguida, o RCD triturado em pedaos por britadores ou rompedores, seguidos
da remoo do ao aderido ao RCD remanescente por separadores magnticos. O
material ento britado novamente, classificado e armazenado.
Na Espanha, Herrador et al. (2012), trabalhando com resduos de concreto,
cermica e concreto asfltico, aplicaram em seu procedimento uma lavagem
preliminar manual e mecnica para eliminao de impurezas como plstico, madeira
e papel, seguida da retirada mecanizada de armaduras expostas no RCD
remanescente. Na sequncia, o RCD foi reduzido de tamanho em britador de
impacto, sendo o produto final repassado a uma cmera seletora onde o material
classificado e separado de acordo com o interesse. Os pesquisadores ressaltam que
tal tcnica diminui os efeitos de heterogeneidade e tambm a concentrao de
agentes nocivos (gesso, plstico, metais, madeiras e outros) ao agregado reciclado
para aplicao em pavimentao.
Na cidade de Mlaga, municpio espanhol, a experincia com reciclagem de
concreto e produtos cermicos d-se atravs do uso do britador de impacto. O
procedimento em planta de reciclagem consiste em: (i) classificao inicial entre
resduo de concreto e cermico, (ii) remoo de materiais orgnicos ou no inertes,
(iii) britagem por meio de britador de impacto, e (iv) triagem final e classificao.
Com os agregados reciclados produzidos, realizado um controle de qualidade
quanto a parmetros de ndice de forma, resistncia abraso Los Angeles,
equivalente de areia, entre outros, apresentando o agregado reciclado resultados
satisfatrios para aplicao como camada de sub-base de pavimento (AGRELA et
al., 2011).
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36
Por sua vez, propondo um processo para separabilidade de areias oriundas do
processo de cominuio dos resduos de construo e demolio, principalmente de
estruturas e peas de concreto e argamassas, Ulsen et al.(2012) desenvolveram um
processo de separao que consiste em: (i) peneiramento mido da frao areia, (ii)
separao por lquidos densos, (iii) separao por decantao e (iv) separao por
suscetibilidade magntica. O objetivo separar as partculas (quartzo/feldspato) dos
agregados naturais, das partculas enriquecidas com pasta de cimento aderido. Os
resultados em escala laboratorial apontam que o processo foi eficiente para fraes
abaixo da peneira 1,2 mm e a suscetibilidade magntica mostrou-se eficiente para
detectar a presena de partculas ricas em pasta de cimento.
Segundo a bibliografia em geral, os procedimentos de reciclagem demandam a
realizao das seguintes etapas: (i) coleta ou concentrao das fases e sua
caracterizao inicial quanto sua natureza, (ii) separao manual ou mecanizada
para retirada de contaminantes orgnicos, como papis e madeira, (iii) separao
magntica, ou remoo de contaminantes inorgnicos, como materiais metlicos
ferrosos, (iv) cominuio por britagem (esforos compressivos ou de impacto), a
depender do dispositivo de cominuio, (v) classificao por tamanho, com o
emprego de peneiras e correias transportadoras e (vi) concentrao do produto final
em pilhas ou baias, a depender do tamanho mximo nominal do agregado
(ANGULO, 2005; LEITE, 2007; MOTTA, 2005; TSENG 2010).
2.4 Estabilizao do agregado reciclado de RCD
Os tratamentos de camadas granulares de pavimentos, de grande relevncia na
concepo estrutural de estruturas de pavimento, resumem-se basicamente a dois
grandes grupos de estabilizao: (i) granulomtrica, e (ii) com adio de
aglomerantes (cal, cimento Portland, ou outro). O primeiro, por vezes, consiste no
encaixe granulomtrico segundo uma limitao fsica imposta por procedimentos
normativos, o qual concebe materiais com curvas granulomtricas, em geral, bem
distribudas. No segundo grupo, no entanto, o agente para promover a estabilizao
um aglomerante hidrulico que potencializa o aumento de rigidez e da resistncia
flexo do material estabilizado (BALBO, 2007).
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Muitos pases aplicam a estabilizao de materiais granulares a tempos, com isso,
adquiriram experincia e desenvolveram procedimentos e concepes estruturais
para aplicao destes materiais em camadas de pavimento. No entanto, devido ao
incremento de novos agentes estabilizantes e ao uso de materiais reciclados, novas
pesquisas e concluses a cerca das propriedades fsicas e mecnicas dos materiais
so constantemente adquiridas (XUAN et al., 2011).
Na estabilizao com cimento, por exemplo, Xuan et al. (2011) comentam que seja
qual for o material a ser tratado (solo, mistura granular, ou outro), a estabilizao
com cimento aplicada devido s seguintes razes: (i) melhorar a trabalhabilidade
dos materiais de pavimentao, (ii) aumentar a resistncia mecnica do material
estabilizado, (iii) aumentar a durabilidade, e (iv) aumentar a capacidade de suporte
s solicitaes. A sua melhora mecnica, acontece pela melhora na estrutura
intragranular e hidratao do aglomerante presente, como apresentado na Figura
2.1.
As reaes qumicas que acontecem em materiais estabilizados com cimento
necessitam da presena de gua no meio, conferindo a hidratao do cimento
Portland e formao dos hidrxidos de clcio e silicatos hidratados de clcio, que
proporcionam ganhos de resistncia do material cimentado (BALBO, 2007). Apesar
dos mecanismos de ganho de resistncia serem os mesmos (hidratao do cimento)
em misturas com adio de cimento, nas granulares, as reaes conferem ligaes
pontuais entre gros e a pasta de cimento gerada aps a hidratao, e para solos a
hidratao do cimento forma uma matriz que envolve os gros de solo pela pasta de
cimento.
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Figura 2.1 Ligao fsica, entre solo e aglomerante (adaptado de Xuan et al., 2011)
Segundo a experincia e conhecimento adquirido, o comportamento mecnico das
misturas com adio de aglomerantes potencialmente governado por propriedades
como: (i) tipo de agregado, ou solo presente, (ii) graduao, (iii) grau de
compactao, (iv) teor de cimento, (v) teor de finos, (vi) teor de umidade, (vii) tempo
de cura, (viii) condies de cura, e (ix) fatores ambientais.
Por sua vez, a estabilizao com cal, muito difundida no meio tcnico para solos de
granulometria fina (argilosa) visa melhorar propriedades como: (i) capacidade de
suporte do material em condio de mistura estabilizada, (ii) plasticidade do solo, (iii)
trabalhabilidade devido modificao na textura por floculao do material, (iv)
intercepto coesivo do material e consequentemente da resistncia ao cisalhamento
do solo estabilizado, e (v) rigidez com possveis reaes pozolnicas a longo prazo
(ARAUJO, 2009).
Os mecanismos de associao qumica entre o solo (granulometria fina) e a cal
acontecem devido ao sistema fsico-qumico da partcula de argila com a gua. As
partculas de argila so muito pequenas, e possuem uma enorme rea especfica. A
superfcie da partcula torna-se ativa devido demasiada rea especfica disponvel
e facilmente absorve lquidos polares como a gua e ctions livres no meio
ambiente. Esta associao da partcula de argila gua resulta em uma camada
Cimento
Portland
Partcula de
solo
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difusa de gua, repulsando a interao entre as partculas de argila, tornando o meio
instvel (LITTLE, 1995).
Com a adio de cal ao meio partcula-gua (solo de granulometria fina) h reao
primria, como troca de ctions e alterao na camada difusa de gua (reduo em
espessura), tornando as partculas do solo prximas pela atrao face e canto da
partcula, promovendo a estabilizao e floculao do solo (LITTLE, 1995). A Figura
2.2 apresenta o efeito das reaes primrias na estabilizao solo-cal.
Figura 2.2 Mudana na textura do solo (argiloso) devido a troca catinica e estabilizao da camada
de gua difusa (LITTLE, 1995)
Caso o solo estabilizado possua fases mineralgicas como slica ou alumina
presentes em sua constituio, pode ocorrer uma etapa secundria com reaes
pozolnicas. A pozolana definida como um material silcio, ou aluminoso o qual na
presena de gua e hidrxido de clcio (cal) formam um produto cimentante. Este
produto conhecido como silicatos de clcio hidratados e aluminatos de clcio
hidratados (LITTLE, 1995). So os mesmos hidratos que so formados durante a
reao de hidratao do cimento Portland. Estas reaes podem se desenvolver
com o tempo, aumentando a rigidez do solo que antes no possua capacidade de
suporte adequada, conferindo a este estabilidade s solicitaes.
Meio completamente hidratado
Na+1
Saturado
Ca+2
Saturado
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No que tange ao acontecimento destes fenmenos reativos nas estabilizaes de
agregado reciclado de RCD com cal, o material em questo, quando de categoria
mista, possui diversos constituintes em sua natureza. Constituintes como a cermica
(em presena de frao fina) e solos de granulometria fina apresentam a
possibilidade de ocorrncia de fases mineralgicas como slica ou alumina,
propiciando o acontecimento de reaes pozolnicas, com o posterior aumento da
capacidade de suporte do material, trabalhabilidade e estabilidade (BARONIO e
BINDA, 1997; VEGAS et al., 2011).
A maioria das experincias com estabilizao de RCD versa sobre concluses de
cunho laboratorial, na caracterizao quanto ruptura por compresso simples ou
por trao por compresso diametral (ANGULO, 2005; MOTTA, 2005; TSENG,
2010).
Na Espanha, existem experincias com trechos experimentais, de 300,0 metros de
comprimento, compostos com materiais reciclados de concreto e cermico com
adio de cimento (composto por cinza volante contendo 20% de slica), para
camadas de sub-base com 20,0 cm de espessura, estando sobrejacentes a um
subleito estabilizado com 3% do mesmo cimento (AGRELA et al., 2011).
O primeiro trecho foi definido com agregados naturais de ardsia (controle) com
adio em 3% de cimento. O segundo era composto com reciclado de concreto
(50%) e cermica (50%) mais a incorporao em 3% de cimento. Por fim, o terceiro
possua 34% de concreto e 66% de cermica com adio de 3% cimento. A
porcentagem de cimento refere-se massa seca de agregados e a energia
empregada foi Proctor modificada. Os resultados apontam um adequado
comportamento mecnico dos materiais reciclados estabilizados com cimento, tanto
do ponto de vista da ruptura por compresso simples, quanto medio de
deflexes na estrutura de pavimento em campo (AGRELA et al., 2011).
2.5 Aplicao do agregado reciclado de RCD na engenharia
Impulsionado pela conservao e manuteno dos recursos naturais, o uso de
resduos reciclados de construo e demolio civil tornou-se notrio nos dias
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atuais. No entanto, a prtica da reciclagem e da reutilizao destes materiais advm
aps a Segunda Guerra Mundial, na experincia adquirida no processo de
reconstruo da Alemanha (RAO; JHA; MISRA, 2007). Desde ento, muitas
pesquisas foram desenvolvidas no mbito mundial com a inteno de conhecer a
fundo as propriedades e as limitaes ao uso deste material em vrias reas da
engenharia.
Atualmente existem especificaes quanto ao uso de agregados reciclados de
construo e demolio em diversas reas da engenharia, e suas especificaes
variam em sinergia quanto ao uso e refino do material em questo.
Como uso de agregados reciclados para concreto, por exemplo, a experincia
mostra que sua resistncia, porosidade, desgaste abrasivo, bem como sua
distribuio granulomtrica, influenciam sensivelmente em um posterior
comportamento mecnico, bem como em seu comportamento reolgico. (ANGULO,
2005; RAO; JHA; MISRA, 2007).
A RILEM (RILEM, 1994), por exemplo, recomenda em suas especificaes para uso
de RCD em concretos as seguintes diretrizes: (i) ao propor uma mistura de concreto
com agregados reciclados de qualidade varivel, um maior desvio padro deve ser
empregado com o objetivo de determinar a resistncia mdia de interesse com base
em uma resistncia caracterstica requerida, (ii) quando o agregado reciclado
misturado com areia natural, pode-se supor na fase de dosagem, que a relao
gua/cimento livre, necessria para uma determinada resistncia compresso, vai
ser a mesma tanto para concretos com agregados reciclados, como para concretos
com traos convencionais, (iii) para uma mistura de agregado reciclado alcanar o
mesma abatimento, o teor de gua livre ser cerca de 5% maior do que para o
concreto convencional, e (iv) a proporo de areia/agregado em concretos com
agregados reciclados a mesma que se utiliza em agregados naturais.
No Brasil, existe o procedimento normativo NBR 15116 (ABNT, 2004) que
estabelece as diretrizes para preparo de concretos sem funo estrutural, com
resistncia mecnica compresso simples de at 15 MPa, como apresentado na
Tabela 2.6. A norma supracitada define requisitos gerais para utilizao de
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agregados reciclados do tipo: (i) agregado de resduo de concreto (ARC) e (ii)
agregado de resduo misto (ARM).
Tabela 2.6 Requisitos a serem atendidos para o emprego em concretos no estruturais (NBR
15116, ABNT, 2004)
Propriedades
Agregados reciclados classe A
ARC ARM
Grado Mido Grado Mido
Classificao de acordo com o percentual de fragmentos base de cimento e rochas
(%) 90 -
-
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Na Espanha, Jimnez et al. (2011), executaram trechos experimentais como
camada de base com mistura de agregados reciclados de categoria mista e
tratamento primrio com agregados de concreto reciclados para vias de baixo
volume de trafego. Os materiais foram coletados em pista e inicialmente
caracterizados em laboratrio quanto sua composio por natureza, distribuio
granulomtrica, caractersticas fsicas, caractersticas de estado e caractersticas
mecnicas, para validao do seu uso frente s especificaes.
Concomitantemente, foram realizados controles de qualidade em campo,
determinao da umidade e peso especifico aparente in situ, tanto no subleito como
na base e no tratamento primrio. Os resultados foram comparados com o ensaio de
Proctor modificado das amostras compactadas em laboratrio. Avaliaram neste
estudo: (i) o peso especfico aparente in situ do material utilizado na camada de
revestimento ao longo de trs anos consecutivos para verificao da sua
variabilidade com o tempo, (ii) os controles por levantamento deflectomtrico com
Falling Weight Deflectometer (FWD), e (iii) irregularidade longitudinal por meio do IRI
(International Roughness Index). Os resultados apontam um adequado desempenho
para a aplicao do experimento.
No Brasil, Leite (2007) utilizou agregados reciclados em quatro sees
experimentais, tanto como camada de sub-base, quanto como camada de base com
espessuras variveis. Nesse estudo, compararam-se os resultados obtidos com um
trecho de controle, onde a camada de base era composta de material granular
(BGS) e sua sub-base em agregado reciclado. O revestimento consistia de camada
de concreto asfltico, com 10,0 cm de espessura para todos os trechos estudados,
dividido em binder e camada de rolamento.
O dimensionamento foi realizado pelo mtodo do Departamento Nacional de
Infraestrutura e Transportes (DNIT) para pavimentos flexveis (DNIT, 2006), sendo
posteriormente feita uma anlise mecanicista com o emprego da ferramenta
computacional ELSYM5, analisando tenses, deformaes e deflexes nos pontos
crticos da estrutura do pavimento.
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Leite (2007) comenta que o levantamento estrutural foi realizado por meio de FWD e
suas respostas por anlise de deflexes mximas e retroanlise de bacias de
deflexo de campo apontaram comportamento similar do agregado reciclado com o
da BGS, possuindo valores de mdulo retroanalisados muito prximos, ambos na
ordem de 300 MPa. A diferena entre o material reciclado e o natural britado reside
na variabilidade do resultado, sendo maior no primeiro. Dada esta caracterstica, a
autora reafirma a importncia de uso de elevadas energias de compactao para
melhorar a homogeneidade de resposta estrutural do material.
2.6 Caractersticas e propriedades do agregado reciclado de RCD
2.6.1 Natureza
A heterogeneidade uma caracterstica inerente aos resduos de construo e
demolio, tanto nas fraes granulomtricas produzidas, com variados tamanhos e
graduaes, quanto em sua natureza de composio que, por muitas vezes, devido
ao processo de desconstruo, ou de descarte, e tambm pela cultura construtiva,
podem encontrar-se contaminados por materiais inorgnicos (metais/ligas metlicas)
ou orgnicos (madeira, papel e outros).
Devido a esta condio de heterogeneidade, tanto em fraes quanto em natureza,
torna-se por vezes difcil quantificar as fases presentes. A forma com que esta
quantificada influencia significativamente na descrio do material quanto sua
natureza e tambm nas propriedades mecnicas. Segundo Angulo (2005),
provvel que a dureza dos agregados reciclados possa ser varivel dentre as
fraes granulomtricas, devido s fases qumicas e mineralgicas presentes em
cada frao.
Em geral, os processos de caracterizao do RCD quanto sua natureza para
emprego como material de pavimentao simplificado. A quantificao passa por
peneira de corte 4,8 mm, que separa as partculas gradas (acima de 4,8 mm) das
partculas midas (abaixo de 4,8 mm) e, com a frao grosseira realizada a
catao e separao de componentes, por processo visual e diviso em classes
como: (i) rocha, (ii) cermica, (iii) pasta de cimento, e (iv) materiais contaminantes
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(inorgnicos e orgnicos). Estas medidas so efetuadas em peso, e a posteriori, so
calculados seus percentuais em funo da massa total de uma amostra (BARBUDO
et al., 2011; LEITE, 2007; MOTTA, 2005).
Angulo (2005) props uma caracterizao avanada de RCD, utilizando-se da
anlise qumica e mineralgica. A anlise qumica passou pelo processo de
fluorescncia de raio x, que consiste na quantificao das fases qumicas presentes
por anlise qualitativa e obteno de espectros dos elementos presentes no
composto avaliado. A anlise mineralgica foi realizada pela tcnica de difrao por
raio x e esta, por sua vez, identifica as fases cristalinas, tanto orgnicas como
inorgnicas.
Atualmente, h o emprego da tcnica de separao por lquidos densos que devido
diferena de densidades das partculas e fases mineralgicas no agregado
reciclado, separa as partculas. A tcnica utiliza lquidos com densidades
intermedirias para separar partculas densas de partculas leves (ANGULO, 2005).
Existem ainda tcnicas para quantificao de fases contaminantes ou indesejveis
que, so mais ou menos restritivas, a depender do rgo e pas de origem. No
Brasil, o procedimento para determinao do teor de contaminantes consiste nos
anexos A e B da norma NBR 15116 (ABNT, 2004), sendo o procedimento A,
determinao por anlise visual e catao de fraes acima da peneira 4,8 mm e o
procedimento B, a determinao por lquidos densos de fraes retidas na peneira
0,3 mm.
Para o perfeito entrosamento da mistura de agregado reciclado de RCD em
estruturas de pavimentao como camada granular, estes necessitam sumariamente
que os agentes contaminantes sejam controlados, pois estes podem ocasionar
patologias como: deformaes mesmo aps a compactao e a falta de coeso do
material (MOTTA, 2005).
De acordo com Barbudo et al. (2011), caso o agregado reciclado seja aplicado para
concretos trabalhando como britas graduadas tratadas com cimento (BGTC), a
exemplo, o teor de sulfato remanescente presente no material, pode promover a
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expanso (variao volumtrica) e trincamento do mesmo. Portanto, a solubilidade
ao sulfato deve ser restringida em materiais de pavimentao para garantir a
estabilidade da mistura trabalhada, e para evitar potenciais efeitos adversos devido
presena de sulfatos.
2.6.2 Forma e resistncia dos gros
Com grande relevncia no que tange s caractersticas de agregados
convencionais, como a BGS, para uso principalmente em camadas de base, sub-
base ou reforo do subleito, a forma e a resistncia das partculas mais gradas
(>4,8 mm) envolvidas no material contribui significativamente no comportamento ao
cisalhamento quando submetido s cargas aplicadas a uma determinada estrutura
de pavimento.
Leite (2007) e Motta (2005) ressaltam que misturas com agregados reciclados com
formas de partculas cbicas apresentam maior resistncia ao efeito das cargas e,
consequentemente, maior vida til do material. Poon e Chan (2006) realam que a
resistncia ao cisalhamento de misturas recicladas pode ser influenciada tambm
pela sua porosidade: agregados mais porosos tendem a possuir menor resistncia
ao cisalhamento.
Pases como a Itlia, Holanda, Austrlia e outros, possuem especificaes acerca da
forma, resistncia de agregados de RCD para uso em pavimentao (GARB et al.,
2011). No Brasil, as especificaes normativas ao uso em pavimentao (PMSP
ETS-001 2003; ABNT NBR 15115 2004) tratam apenas do controle de material
lamelar para agregados maiores que 4,8 mm, onde sua presena deve ser inferior a
30% em amostras em laboratrio.
Assim como em agregados naturais, a forma dos gros pode servir como limite ao
controle de qualidade do material. No entanto, devido ao agregado de RCD possuir
maior capacidade de quebra, este aspecto deve ser investigado, como abordado por
Leite (2007). A pesquisadora ressalta que materiais que possivelmente no se
enquadrem nos requisitos normativos, no devem ser excludos preliminarmente
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sem uma anlise, devendo-se estudar os parmetros de controle aps o processo
de compactao.
2.6.3 Graduao
Fator muitas vezes preponderante para um bom desempenho de materiais de
pavimentao, a curva granulomtrica de materiais reciclados no Brasil para uso em
pavimentao no impe faixas (superior e inferior) nos procedimentos normativos
(PMSP ETS 001, 2003; ABNT NBR 15115, 2004) quanto sua distribuio,
reservando-se a parmetros de controle granulomtrico como: (i) coeficiente de
uniformidade (Cu), (ii) coeficiente de curvatura (Cc), (iii) dimetro mximo dos gros
(Dmx), e (iv) porcentagem de passantes na peneira 0,42 mm (porcentagem abaixo
da peneira n40).
Esta graduao, por vezes, depende muito da forma como os agregados so
cominuidos (britagem ou moagem) e do tipo de dispositivo empregado para reduo
de tamanho (britadores de impacto, mandbula, cnicos, moinhos de rolo, entre
outros). Tseng (2010) avaliou o efeito do tipo de britador (mandbula e impacto) nas
curvas granulomtricas produzidas de RCD oriundos da demolio de pavimentos
de concreto e constatou que estas so muito semelhantes, no evidenciando um
melhor desempenho quanto ao uso de determinado tipo de britador em face ao
outro.
Segundo Xiao et al. (2012), muitas vezes o comportamento dos materiais granulares
no bem interpretado e a graduao um fator chave no apenas para entender o
comportamento mecnico, mas tambm a permeabilidade e suscetibilidade gua.
Os pesquisadores comentam que, para garantia de um desempenho adequado, o
Minnesota Department of Transportation (MDOT), nos Estados Unidos, trabalhando
com agregados naturais para confeces de BGS, utiliza classes com vrias
graduaes, cujas especificaes determinam diferentes tipos de agregados a
depender da qualidade da pedreira de origem dos mesmos.
Leite (2007) avaliou as consequncias do emprego da energia intermediria e
modificada no processo de compactao em laboratrio e observou que, devido ao
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incremento na energia, esta influencia no comportamento e na distribuio
granulomtrica final do material, ocorrendo