INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA

CAP WILLIAM RUBBIOLI CORDEIRO

COMPORTAMENTO DE CONCRETOS ASFÁLTICOS PROJETADOS

COM CIMENTO ASFÁLTICO MODIFICADO POR BORRACHA DE

PNEUS

Dissertação de Mestrado apresentada ao Curso de Mestrado em Engenharia de Transportes do Instituto Militar de Engenharia, como requisito parcial para a obtenção do título de Mestre em Ciências em Engenharia de Transportes.

Orientador: Profº. Luiz Antônio Silveira Lopes - D. Sc; Co-orientador: Profº. Salomão Pinto - D. Sc; Co-orientador: Profº. Álvaro Vieira - M. Sc.

Rio de Janeiro

2006

2

c2006 INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA

Praça General Tibúrcio, 80 – Praia Vermelha

Rio de Janeiro – RJ CEP: 22290-270

Este exemplar é de propriedade do Instituto Militar de Engenharia, que poderá incluí-

lo em base de dados, armazenar em computador, microfilmar ou adotar qualquer

forma de arquivamento.

É permitida a menção, reprodução parcial ou integral e a transmissão entre

bibliotecas deste trabalho, sem modificação de seu texto, em qualquer meio que

esteja ou venha a ser fixado, para pesquisa acadêmica, comentários e citações,

desde que sem finalidade comercial e que seja feita a referência bibliográfica

completa.

Os conceitos expressos neste trabalho são de responsabilidade do(s) autor(es) e

do(s) orientador(es).

625.84 Cordeiro, William Rubbioli C794 Comportamento de Concretos Asfálticos Projetados com Cimento

Asfáltico Modificado por Borracha de Pneus / William Rubbioli Cordeiro – Rio de Janeiro: Instituto Militar de Engenharia, 2006.

253 p.: il.

Dissertação (mestrado) – Instituto Militar de Engenharia – Rio de janeiro, 2005.

1. Concreto asfáltico. 2. Asfalto Borracha. 3. Borracha de Pneu. Instituto Militar de Engenharia. II. Título.

CDD 625.84

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INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA

CAP WILLIAM RUBBIOLI CORDEIRO

COMPORTAMENTO DE CONCRETOS ASFÁLTICOS PROJETADOS

COM CIMENTO ASFÁLTICO MODIFICADO POR BORRACHA DE

PNEUS

Dissertação de Mestrado apresentada ao Curso de Mestrado em Engenharia de Transportes do Instituto Militar de Engenharia, como requisito parcial para a obtenção do título de Mestre em Ciências em Engenharia de Transportes.

Orientador: Profº. Luiz Antônio Silveira Lopes - D. Sc; Co-orientador. Profº. Salomão Pinto - D. Sc; Co-orientador: Profº. Álvaro Vieira - M. Sc.

Aprovada em 30 de janeiro de 2006 pela seguinte Banca Examinadora:

Profº. Luiz Antônio Silveira Lopes – D. Sc. do IME

Profº. Salomão Pinto – D. Sc. do IPR/IME

Profª. Laura Maria Goretti da Motta – D. Sc. da COPPE/UFRJ

Profº. Álvaro Vieira – M. Sc. do IME

Rio de Janeiro

2006

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Aos meus pais Silas e Mareny, minha querida esposa Tatiana, ao meu filho Leonardo, e demais familiares, por todo o esforço, incentivo e apoio fornecidos durante toda a minha vida.

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AGRADECIMENTOS

À DEUS pela oportunidade da vida, pela saúde e força em buscar novos

conhecimentos, pela conquista de novos amigos, e pela materialização dos sonhos

traçados ao longo da vida.

Aos meus pais, Silas e Mareny, pela minha educação escolar, e principalmente

pelo contínuo apoio em todos os acontecimentos da minha vida. São exemplos de

luta e dedicação que os guardo como guia e principalmente admiração.

À minha amada esposa Tatiana pelo seu companheirismo, dedicação e

compreensão durante todo o período do curso, sem falar nos inúmeros finais de

semana que precisamos passar em casa para a realização da redação da

dissertação.

Ao meu eternamente querido filho Leonardo, pelos seus sorrisos e

companheirismo que me apoiaram enormemente nas horas de cansaço e desânimo

da dissertação.

À toda a minha família, avós, irmãos, cunhados, tios e demais parentes, pelo

constante interesse e apoio.

Ao Exército Brasileiro pela minha graduação na Academia Militar das Agulhas

Negras, pelo curso do Instituto Militar de Engenharia, e por me disponibilizar durante

dois anos em período integral, para a realização da minha dissertação de mestrado.

A todos os professores do Departamento de Engenharia de Fortificação e

Construção do IME pela forma amiga de tratar os alunos e particularmente pelos

conhecimentos transmitidos durante a realização do curso de graduação. A todos os

demais professores, o meu reconhecimento pelo agradável convívio e transmissão

de informações adicionais.

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A todos os professores da Pós Graduação em Engenharia de Transportes do

IME pelos ensinamentos transmitidos durante a fase de créditos e pela

indispensável experiência e conselhos passados durante os seminários.

Ao Professor e Orientador D. Sc. Luis Antônio Silveira Lopes por sua

participação e companheirismo durante o ano de crédito e dissertação, sempre

transmitindo orientações nos momentos importantes e me alertando contra possíveis

erros e descuidos. Ademais, por toda a ajuda prestada na solução dos mais variados

problemas encontrados ao longo do curso.

Ao Professor e Co-orientador D. Sc. Salomão Pinto, inicialmente, pelo

encorajamento ao tema da pesquisa, pelos conhecimentos transmitidos e inúmeras

orientações profissionais nas diversas áreas da pavimentação. Foi um dos pilares da

dissertação, principalmente pelo incansável esforço e dedicação apresentados

desde a fase inicial da pesquisa até o seu findar, destacando-se o levantamento de

dados (viagem à Curitiba/PR), reuniões com empresas fornecedoras de asfalto

borracha, realização de contatos imprescindíveis para o sucesso desta. Os primeiros

contatos com o sábio Professor nos bancos escolares da graduação, são

insuficientes para o conhecimento desta pessoa impar na engenharia do Brasil.

Entretanto, devido aos maiores contatos durante os dois anos deste curso, é

possível admirá-lo pelo seu enorme conhecimento, grande capacidade didática,

constante curiosidade nos assuntos de pavimentação e, principalmente inteligência

e competência profissional. Hoje, é um exemplo de pesquisador para todo o meio

acadêmico, devido à sua vivência prática em mais de 35 anos de pavimentação,

embasados pelo fundamento teórico que possui. Tudo seria mais difícil se eu não

tivesse contado com a enorme colaboração deste professor, que nunca deixou uma

pergunta sem resposta. Ao final da dissertação de mestrado, agradeço sinceramente

ao Grande Mestre Salomão Pinto pela amizade a mim dedicada, pela compreensão

e apoio. Sinto-me realizado com o que estudei e ainda mais curioso pelos assuntos

analisados. Muito Obrigado, Mestre!

Ao Professor e Co-orientador M. Sc. Álvaro Vieira pelo convívio estimulador e

amigo, pelos conhecimentos transmitidos na graduação na cadeira de Mecânica dos

1

59

Pavimentos e ao longo do período de dissertação, pela bibliografia disponibilizada.

Também todo o apoio recebido para que os resultados desta pesquisa fossem

publicados nos principais congressos sobre infra-estrutura de transportes do país:

36ª RAPv e XIX ANPET, ou mesmo para a realização de contatos e ensaios. Muito

Obrigado, Mestre!

Ao grande pesquisador, amigo, ídolo e professor Luiz Carlos Oliveira da Cunha

Lima, detentor das patentes dos processos REGEN e ASFALBOR. Disponibilizou

todo o conhecimento necessário à realização da pesquisa referentes aos assuntos

de borracha. Com sua simplicidade, inteligência e competência foi uma das

principais pessoas responsáveis pelo sucesso deste trabalho. Levarei a amizade

dele como um dos maiores benefícios adquiridos ao longo destes dois anos de

estudos. Qualquer palavra será pouca na tentativa de agradecimento. Muito

Obrigado, MESTRE!

Ao Dr. Chequer Jabour Chequer pela autorização do uso das instalações do

laboratório do IPR para a caracterização de ligantes e moldagem dos corpos-de-

prova utilizados na pesquisa.

Às Engª. do IPR, Dilma e Luciana, por toda a ajuda prestada.

Ao laboratorista do IPR, Sérgio Romário, pela imprescindível ajuda nos ensaios

de caracterização de ligantes e na moldagem dos corpos-de-prova. Sempre

disposto a ajudar e transmitir ensinamentos, contribuiu significativamente para a

elaboração do programa de trabalho da tese, realizando mais de 100 ensaios de

ligantes e mais de 145 corpos de prova de concreto asfáltico. Sua competência,

dedicação e zelo ressaltam o excelente profissional que é. Por se tratar de uma

pessoa sincera e agradável, tenho hoje o laboratorista Sérgio Romário como um

grande amigo. Obrigado! Que Deus continue lhe abençoando, a sua família, e em

particular seus recentes netos.

1

60

Ao laboratorista do IPR, Luis Cláudio, pela ajuda na compactação de corpos de

prova marshall e nos demais ensaios. Aos demais integrantes da equipe do IPR

pelo excelente convívio durante o tempo em que trabalhamos juntos.

À Dra. Vânia Periquito Vidal, Gerente de Lubrificantes e Produtos Especiais do

CENPES, pela autorização do uso das instalações do laboratório para os ensaios

necessários na pesquisa.

Ao Corpo Técnico do setor de Asfalto e Lubrificantes do CENPES que me

receberam amigavelmente durante os meses de junho a setembro (2005),

contribuindo enormente para a pesquisa. Destaco os Eng Leni Leite, Luis Alberto,

Cristina, e os Laboratoristas Adriana, Mariana, Luis Rosa, Áurea, Ulisses. Estes

últimos ensinaram-me as metodologias de diversos ensaios de forma atenciosa,

estando sempre dispostos no auxílio e elaboração de ensaios. Na oportunidade do

estágio no CENPES, adquiri conhecimentos, mas principalmente amigos.

A Professora D. Sc. Laura Maria Goretti da Motta, pelos valiosos conhecimentos

transmitidos na cadeira de Materiais de Pavimentação e Gerência dos Pavimentos,

pelo tempo dedicado à apreciação desta dissertação, pelo constante incentivo ao

longo do período da pesquisa. Pessoa de incomparável paciência, dedicação e boa

vontade com seus alunos. Ainda, pela bibliografia a mim disponibilizada. Muito

Obrigado, Professora!

Às empresas fornecedoras de asfaltos borracha analisados na pesquisa.

GRUPO GRECA ASFALTOS, CENTRO OESTE ASFALTOS, BR PETROBRAS

Distribuidora, BETUNEL KOCH, CBB ASFALTOS.

Em particular ao Grupo Greca Asfaltos pela viagem à sua fábrica em

Araucária/PR, e principalmente aos engenheiros Armando Morilha, Wander Omena

que sempre estiveram dispostos em fornecer informações, bibliografias, e até na

realização de ensaios. Neste agradecimento singelo, as poucas palavras não

retratam a enorme admiração que obtive pelo Grupo Greca Asfaltos e pelos seus

profissionais. A capacidade desta empresa nacional de ser uma das pioneiras no

1

61

assunto em pauta a classificam como uma das mais experientes do Brasil no ramo

de ligantes modificados por borracha de pneu.

À Concessionária CONCER pelo fornecimento dos agregados e do asfalto

borracha CAPFLEX-B empregados na pesquisa. Particularmente, aos engenheiros

Ricardo Barra e Adir Borges pelo apoio prestado na fase de acompanhamento dos

trabalhos executados na rodovia BR 040/RJ.

Ao pessoal técnico da Construtora CONSÓRCIO CONSTRUTOR BR-040

Alexander, Celso e Walter pelo apoio e fornecimento de ensinamentos práticos.

Ao Sgt Mozeika, Sgt Araújo e FC Wanderlei pela ajuda dos ensaios

desenvolvidos no laboratório do IME.

Às bibliotecas do IPR, IME, ABPv e da COPPE por toda a bibliografia

consultada durante a dissertação.

A todos os amigos do 1º e 2º ano do curso de pós graduação em transportes do

IME, pela amizade e companheirismo demonstrados ao longo de todo o curso.

1

62

“Pois, na verdade, o grande amor nasce do

grande conhecimento da coisa amada.”

Leonardo Da Vinci

1

63

RESUMO

Pesquisas sobre a aplicação de borracha de pneus descartados em pavimentação

asfáltica vêm sendo desenvolvidas desde o início da década de 1990 no Brasil. Este

trabalho apresenta uma inovadora tecnologia de obtenção de uma mistura

homogênea de ligante asfáltico com borracha regenerada. São analisadas as

principais propriedades reológicas do ligante modificado com diferentes

concentrações de borracha, segundo ensaios tradicionais e da metodologia

SUPERPAVE, comparando-as com um ligante convencional. Ainda, são analisadas

algumas propriedades dos asfaltos borracha de algumas empresas fornecedoras

deste tipo de ligante no Brasil. Para caracterização e verificação de desempenho

dos concretos asfálticos, realizaram-se os ensaios da metodologia Marshall, ensaios

de resistência à tração, módulo de resiliência à compressão diâmetral, fadiga à

tensão controlada. Ficou evidente a existência da viabilidade técnica para execução

de revestimentos com a utilização de borracha reciclada.

1

64

ABSTRACT

Researches on the application of discarded tires in asphalt pavements has been

developed since the beginning of the 90’s in Brazil. This work presents an innovator

technology of obtaining a homogeneous mixture of binder with regenerate rubber.

The main properties of the binder modified with different concentrations of rubber are

analyzed, according to traditional tests and SUPERPAVE methodology as well.

comparing them with conventional asphalt cement. Some properties of the asphalt

rubber of some Brazilian binder supply’s companies are also analyzed. To

characterize and verify the hot mixed performance, tests were carried out: Marshall

methodology tests, tensile strength, resilient modulus, fatigue (controlled stress

mode). It was evident the technical viability to use recycled rubber as flexible

pavement material.

1

65

LISTA DE FIGURAS

FIG. 2.1 Representação do pneu criado por Dunlop............................... 33

FIG. 2.2 Pneus descartados indevidamente............................................ 34

FIG. 2.3 Disposição indevida Itapeva/SP ............................................... 36

FIG. 2.4 Entulhos do Rio Tiete / SP ........................................................ 36

FIG. 2.5 Fazenda de pneus nos EUA...................................................... 37

FIG. 2.6 Fazenda de pneus nos EUA...................................................... 37

FIG. 2.7 Partes que compõem o pneu..................................................... 41

FIG. 2.8 Sistema “eco-estrutural pneumático”......................................... 45

FIG. 2.9 Esquema da execução de muro de pneus................................ 46

FIG. 2.10 Esquema da execução de muro de pneus................................ 46

FIG. 2.11 Esquema dos recifes artificiais.................................................. 47

FIG. 2.12 Distribuição dos recifes artificiais............................................... 48

FIG. 2.13 Construção de depósito com paredes de pneus....................... 48

FIG. 2.14 Sarjeta de proteção aterro ....................................................... 48

FIG. 2.15 Tubo de drenagem de águas pluviais. ..................................... 48

FIG. 2.16 Recuperação de áreas degradadas.......................................... 48

FIG. 2.17 Artigos confeccionados com borracha de pneu......................... 50

FIG. 2.18 Pisos revestidos com material reciclado de pneus.................... 51

FIG. 2.19 Piso de quadras esportivas....................................................... 52

FIG. 2.20 Sinalizador de tráfego ............................................................... 52

FIG.2.21 Quantidade de pneus empregados na pavimentação de rodovias .................................................................................... 53

FIG. 2.22 Esquema geral da trituração de borracha de pneu................... 61

FIG. 2.23 Máquinas de retirada de talão................................................... 61

FIG. 2.24 Triturador de pneus................................................................... 62

FIG. 2.25 Linha de processamento e trituração de pneus......................... 62

FIG. 2.26 Borracha de pneu triturada........................................................ 63

FIG. 2.27 Método criogênese e trituração a temperatura ambiente.......... 63

FIG. 2.28 Processo REGEN...................................................................... 67

FIG. 2.29 Área de separação e picagem de carcaças ............................. 68

1

66

FIG. 2.30 Máquinas de retirar talões......................................................... 68

FIG. 2.31 Pedaços de carcaça................................................................. 68

FIG. 2.32 Detalhe das Fibras de Aço (ARAME) do Pneu.......................... 69

FIG. 2.33 Borracha já separa do nylon e do arame................................... 69

FIG. 2.34 Regenerado seco (granulometria de 100 mesh – 0,154 mm)... 70

FIG. 3.1 Representação dos componentes do cimento asfáltico............ 73

FIG. 3.2 Tipos de ligantes para o Brasil ( SuperPave ).......................... 78

FIG. 3.3 Esquema de modificação do CAP (processo úmido)................ 80

FIG. 3.4 Processos de misturas e terminologia. ..................................... 82

FIG. 3.5 Equipamento do processo por batelada.................................... 83

FIG. 3.6 Esquema dos componentes do processo por batelada............. 83

FIG. 3.7 Esquema dos componentes do primeiro do processo continuo 84

FIG. 3.8 Equipamento do primeiro estágio do processo continuo........... 85

FIG. 3.9 Esquema do processo continuo.(segundo estágio)................... 85

FIG. 3.10 Equipamento do processo continuo.(segundo estágio)............. 86

FIG. 3.11 Viscotest. ................................................................................. 87

FIG. 3.12 Fatores que influenciam na produção asfalto borracha ............ 93

FIG. 3.13 Interação entre as partículas de borracha granulada e o CAP. 95

FIG. 3.14 Grão de borracha antes do inchamento.................................... 95

FIG. 3.15 Grão de borracha após do inchamento .................................... 95

FIG. 3.16 Esquema da diferenças das interações entre borrachas ......... 97

FIG. 3.17 Tela de exibição do microscópio óptico..................................... 98

FIG. 3.18 Envelhecimento do ligante asfáltico ......................................... 102

FIG. 3.19 Configuração de selante “band-aid” ......................................... 105

FIG. 3.20 Trechos tratados com asfalto borracha em Sacramento (EUA) 110

FIG. 3.21 Estados americanos que utilizam asfalto borracha. ................. 111

FIG. 3.22 Trechos restaurados no Estado do Arizona ............................. 112

FIG. 3.23 Uso de ligantes no mundo. ....................................................... 115

FIG. 3.24 Custo comparativo de materiais de pavimentação.................... 116

FIG. 3.25 Trecho Experimental na BR 116................................................ 121

FIG. 3.26 Simulador de Tráfego DAER-UFRGS....................................... 124

FIG. 3.27 Comparação entre os trechos ensaiados com simulador de tráfego 124

1

67

FIG. 4.1 Penetrômetro ........................................................................... 136

FIG. 4.2 Ensaio de ponto de amolecimento............................................ 137

FIG. 4.3 Execução do ensaio de recuperação elástica........................... 138

FIG. 4.4 Tubo de alumínio para ensaio de estabilidade à estocagem.... 140

FIG. 4.5 Molde (base mais cubo) utilizado no ensaio.............................. 140

FIG. 4.6 Coesivímetro realizando o ensaio............................................. 141

FIG. 4.7 Penetrômetro usado no ensaio de resiliência........................... 142

FIG. 4.8 Simulação do ensaio de Resiliência.......................................... 142

FIG. 4.9 Viscosímetro Brookfield ........................................................... 144

FIG. 4.10 Spindles utilizados..................................................................... 145

FIG. 4.11 Viscosímetro rotacional Brookfield…………….......................... 145

FIG. 4.12 Estufa de filme fino rotativo (RTFOT)........................................ 147

FIG. 4.13 Esquema dos frascos do ensaio. .............................................. 147

FIG. 4.14 Equipamento Vaso de Pressão(PAV)........................................ 148

FIG. 4.15 Esquema do ensaio de cisalhamento dinâmico ...................... 149

FIG. 4.16 Moldes do DSR.......................................................................... 150

FIG. 4.17 Esquema do DSR em operação ............................................... 150

FIG. 4.18 Esquema do BBR em operação ............................................... 151

FIG. 5.1 Resultados dos ensaios de viscosidade ................................... 166

FIG. 5.2 Visualização de dois ligantes modificados. .............................. 167

FIG. 5.3 Gráfico de ensaios de asfalto borracha..................................... 171

FIG. 5.4 Suscetibilidade Térmica comparativa. ...................................... 178

FIG. 5.5 Envelhecimento do ligante asfáltico ......................................... 179

FIG. 5.6 Resultados dos ensaios de ponto de amolecimento ................ 181

FIG. 5.7 Evolução da consistência dos ligantes analisados ................... 182

FIG. 5.8 Resultados dos ensaios de recuperação elástica..................... 183

FIG. 5.9 Gráfico comparativo dos resultados dos ensaios de P.A.......... 184

FIG. 5.10 Influência do tempo de digestão ............................................... 187

FIG. 5.11 Variação da Viscosidade Brookfield ......................................... 189

FIG. 5.12 Variação do Ponto de Amolecimento ....................................... 189

FIG. 5.13 Local de coleta de amostras (tanque abaixo)............................ 193

FIG. 5.14 Local de coleta de amostras (tanque acima)............................. 194

1

68

FIG. 5.15 Variação do P.A. ....................................................................... 194

FIG. 5.16 Variação da Recuperação Elástica ........................................... 195

FIG. 5.17 Variação da Viscosidade Brookfield ......................................... 195

FIG. 5.18 Arrancamento de agregado em um revestimento .................... 198

FIG. 5.19 Gráfico do ensaio de coesividade.............................................. 200

FIG. 5.20 Curva Granulométrica utilizada na pesquisa............................. 202

FIG. 5.21 Vida de Fadiga, em termos de diferença de tensões................ 206

FIG. 5.22 Vida de Fadiga, em termos de deformações específicas resilientes 207

FIG. 5.23 Representação gráfica da relação Viscosidade X Módulo Resiliente 211

FIG. 5.24 Gráfico da compactação SUPERPAVE CAP 20 X C00-10%) 213

FIG. 5.25 Gráfico da compactação SUPRPAVE (CAP 20 X ECOFLEX-B) 214

1

69

LISTA DE TABELAS TAB. 1.1 Classificação Geral do Pavimento Avaliado em 2004.................... 24

TAB. 2.1 Composição química de pneus de automóveis e caminhões........ 44

TAB. 2.2 Mercado de borracha natural no Brasil (em toneladas)................. 57

TAB. 2.3 Processos de regeneração de borracha........................................ 64

TAB. 3.1 Performace Grade (PG) dos ligantes ASTM D 6373..................... 77

TAB. 3.2 Tecnologias de produção de asfalto borracha............................... 90

TAB. 3.3 Especificações de asfalto borracha................................................ 92

TAB. 3.4 Exigências da norma ES-P 28/05 do DER/PR............................... 92

TAB. 3.5 Fatores que afetam a viscosidade Brookfield................................ 93

TAB. 3.6 Resumo de projetos de pesquisa com asfalto borracha................ 117

TAB. 3.7 Alguns trechos realizados com asfalto polímero no Brasil............. 119

TAB. 3.8 Alguns trechos Executados até 2005-Grupo Greca Asfaltos......... 131

TAB. 3.9 Outros trechos executados com asfalto borracha no Brasil........... 132

TAB 4.1 Características básicas do CAP 20 REDUC................................... 134

TAB. 4.2 Características físicas dos agregados............................................ 135

TAB. 5.1 Relação dos tipos de ligantes fabricados em laboratório................ 158 TAB. 5.2 Características dos ligantes comercializados no Brasil.................. 160 TAB. 5.3 Características dos ligantes fabricados em laboratório.................. 163 TAB. 5.4 Ligantes analisados nos demais ensaios........................................ 168 TAB. 5.5 Resultados do ensaio de Estabilidade ao Armazenamento............ 170 TAB. 5.6 Resultados dos ensaios de cisalhamento dinâmico ...................... 174 TAB. 5.7 Resultados dos ensaios de cisalhamento dinâmico (após PAV).... 175 TAB. 5.8 Classificação SUPERPAVE dos ligantes analisados...................... 177 TAB. 5.9 “Índices de Envelhecimento” dos ligantes analisados na pesquisa 180 TAB. 5.10 Índices de Aumento de Consistência dos Ligantes analisados...... 189 TAB. 5.11 Resultados do teste de estabilidade à estocagem de asfalto

borracha na Flórida......................................................................... 188 TAB. 5.12 Variação das propriedades das amostras de asfalto borracha

durante a estocagem ................................................................... 191 TAB. 5.13 Programação de coleta de amostras no tanque de estocagem.... 193

1

70

TAB. 5.14 Resumo dos resultados das amostras ensaiadas......................... 196 TAB. 5.15 Valores de Coesividade de asfaltos borracha............................... 199 TAB. 5.16 Curva granulométrica.................................................................... 202 TAB. 5.17 Principais características dos concretos asfálticos analisados..... 204 TAB. 5.18 Principais características mecânicas e de dosagem dos

concretos asfálticos analisados...................................................... 206 TAB. 5.19 Características de fadiga dos concretos asfálticos analisados....... 218 TAB. 5.20 Resultados dos concretos asfálticos compactados em

temperaturas diferentes das especificadas................................... 210 TAB. 5.21 Resultado dos Modelos Matemáticos que regem o problema...... 215 TAB. 5.22 Resultados dos ensaios de extração de betume (ROTAREX)...... 216

1

71

SUMÁRIO LISTA DE ILUSTRAÇÕES ………………………………………………………….. 15

LISTA DE TABELAS…………………………………………………………….……. 19

1 INTRODUÇÃO..................................................................................... 23

1.1 Objetivo do Trabalho............................................................................ 27

1.2 Estrutura da Dissertação...................................................................... 31

2 1 UTILIZAÇÃO DE BORRACHA RECICLADA DE PNEUS

INSERVÍVEIS 33

2.1 Considerações Iniciais........................................................................ 32

2.2 Descarte de Pneus Inservíveis ........................................................... 34

2.2.1 Tentativas de Solução do Problema Ambiental................................... 36

2.3 Reutilização do Pneu .......................................................................... 40

2.3.1 Considerações Iniciais......................................................................... 40

2.3.2 O Pneu................................................................................................. 41

2.3.3 Diversas Alternativas de Utilização De Pneus Usados........................ 44

2.3.3.1 Reforma de Pneus............................................................................... 44

2.3.3.2 Muros de Gravidade e Obras de Contenção de Encostas.................. 45

2.3.3.3 Recifes Artificiais para a Reprodução da Fauna Marinha................... 47

2.3.3.4 Construção de Edificações................................................................. 47

2.3.3.5 Drenagem........................................................................................... 48

2.3.3.6 Cobertura de Aterros Sanitários......................................................... 49

2.3.3.7 Recuperação de Áreas Degradadas.................................................. 49

2.3.3.8 Confecção de Dormentes.................................................................. 50

2.3.3.9 Diversos............................................................................................. 50

2.3.3.10 Extração de Óleo e Voláteis............................................................... 52

2.3.3.11 Co-Processamento em Fábricas de Cimento.................................... 52

2.3.3.12 Pavimentação.................................................................................... 53

2.4 A Borracha......................................................................................... 55

2.4.1 Uma Visão Estratégica da Borracha.................................................. 56

2.5 Reciclagem da Borracha dos Pneus Inservíveis................................ 58

1

72

2.5.1 Processos de Reciclagem da Borracha ............................................ 59

2.5.1.1 Processo Mecânico de Trituração da Borracha.................................. 60

2.5.1.2 Processos de Regeneração da Borracha........................................... 64

2.6 O Processo Regen.............................................................................. 66

2.7 O Processo de Modificação de Asfalto (ASFALBOR) ........................ 71

3 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA DO ASFALTO BORRACHA........ .......... 73

3.1 Conceitos Sobre Cimentos Asfálticos................................................. 73

3.1.1 Classificação SUPERPAVE de Ligantes............................................. 76

3.2 Processos de Obtenção do Asfalto Borracha...................................... 78

3.2.1 Asfalto Borracha (Processo Úmido).................................................... 80

3.2.1.1 Batch Process (Processo por Batelada).............................................. 82

3.2.1.2 Continuous Blend (Processo Contínuo).............................................. 83

3.2.1.3 Comentários Adicionais....................................................................... 87

3.2.2 Normas de Asfalto Borracha................................................................ 91

3.2.1.3 Mecanismo de Interação da Borracha no Cimento Asfáltico............... 93

3.3 O Envelhecimento dos Asfaltos Borracha .......................................... 100

3.4 Comportamento de Concretos Asfálticos Projetados com Asfalto

Borracha .............................................................................................. 102

3.5 Breve Histórico do Asfalto Borracha.................................................... 103

3.6 Algumas Experiências Brasileiras com o Emprego do Asfalto

Borracha.............................................................................................. 118

3.6.1 Teses de Doutorado............................................................................ 125

3.6.2 Teses de Mestrado.............................................................................. 128

3.6.3 Trechos Rodoviários Executados com Asfalto Borracha .................... 130

4 MATERIAIS E MÉTODOS.............................. ..................................... 133

4.1 Materiais Empregados......................................................................... 133

4.1.1 Ligante Asfáltico Base para a Modificação ......................................... 133

4.1.2 Tipo de Borracha................................................................................. 134

4.1.3 Agregados........................................................................................... 135

4.2 Ensaios Tradicionais de Caracterização de Ligantes......................... 136

1

73

4.2.1 Penetração.......................................................................................... 136

4.2.2 Ponto de Amolecimento...................................................................... 136

4.2.3 Recuperação Elástica......................................................................... 137

4.2.4 Densidade e Massa Específica.......................................................... 138

4.2.5 Ponto de Fulgor.................................................................................. 138

4.2.6 Viscosidade Saybolt-Furol.................................................................. 139

4.2.7 Estabilidade a Estocagem.................................................................. 139

4.2.8 Ensaio de Coesividade....................................................................... 140

4.2.9 Ensaio de Resiliência......................................................................... 141

4.3 Ensaios SUPERPAVE........................................................................ 142

4.3.1 Viscosidade Aparente (Brookfield)..................................................... 143

4.3.2 Envelhecimento de Curto Prazo (ASTM D 2872)............................... 146

4.3.3 Envelhecimento de Longo Prazo (ASTM D 6521)............................. 147

4.3.4 Cisalhamento Dinâmico (ASTM P 246).............................................. 148

4.3.5 Rigidez à Fluência na Flexão............................................................. 151

4.4 Ensaios de Concretos Asfálticos........................................................ 152

4.4.1 Dosagem Marshall.............................................................................. 152

4.4.2 Ensaio de resistência à tração estática por compressão diametral.... 152

4.4.3 Ensaio de compressão diametral sob carregamento repetido............ 153

5 DISCUSSÃO E APRESENTAÇÃO DOS RESULTADOS.......... ......... 156

5.1 Considerações Iniciais......................................................................... 156

5.1.1 Programa de Trabalho......................................................................... 157

5.2 Apresentação dos Resultados de Análises de Ligantes..................... 160

5.2.1 Ensaios de Caracterização dos Ligantes (ensaios tradicionais)......... 160

5.2.2 Ensaio de Estabilidade ao Armazenamento........................................ 168

5.2.3 Análise Paramétrica de Algumas Características do Asfalto Borracha

(Processo ASFALBOR)....................................................... 171

5.2.4 Ensaios e Caracterização de Ligantes pela Metodologia

SUPERPAVE....................................................................................... 173

5.2.4.1 Ensaio de Viscosidade Aparente Brookfield........................................ 173

5.2.4.2 Propriedades Reológicas Medidas pelo Reômetro de Cisalhamento 173

1

74

Dinâmico..............................................................................................

5.2.4.3 Rigidez à Fluência na Flexão.............................................................. 176

5.2.4.4 Grau de Desempenho SUPERPAVE.................................................. 177

5.2.4.5 Susceptibilidade Térmica..................................................................... 178

5.2.5 Breve Estudo sobre o Envelhecimento dos Asfaltos Borracha

Analisados nesta Pesquisa.................................................................. 179

5.2.6 Manutenção das Propriedades do Asfalto Borracha Durante a

Estocagem em Tanque de Usina Asfáltica.......................................... 186

5.2.7 Ensaio de Coesividade dos Asfaltos Borrachas.................................. 198

5.3 Comportamento de Concretos Asfálticos............................................ 200

5.3.1 Projeto de Dosagem Marshall............................................................. 200

5.3.2 Comportamento Mecânico dos Concretos Asfálticos Analisados....... 205

5.3.3 Compactação de Concretos Asfálticos Executados com Asfalto

Borracha.............................................................................................. 208

5.3.4 Extração de Betume pelo Método de Centrifugação (ROTAREX)...... 215

6 CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES....................... ...................... 217

6.1 Conclusões.......................................................................................... 217

6.2 Recomendações.................................................................................. 220

7 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS....................... ............................ 221

8 ANEXO 1............................................................................................. 232

8.1 Acompanhamento da Restauração do Trecho Concessionado da

BR-040 - “Lições Aprendidas”............................................................ 233

1

75

1 INTRODUÇÃO

No Brasil, o transporte rodoviário posiciona-se com relevância no contexto

do desenvolvimento do país, a par de se constituir em grande indutor do

crescimento sócio-econômico e em fator de segurança e integração político-

administrativo.

A partir dos anos de 1940, em especial após o térm ino da 2ª Guerra

Mundial, o modo rodoviário ultrapassava o ferroviár io na movimentação de

cargas, e, por volta de 1950, as rodovias passaram a transportar mais

“toneladas x quilômetro” de cargas domésticas do qu e a navegação de

cabotagem. A malha rodoviária brasileira apresentou sua maior expansão nas

décadas de 60 e 70 – período no qual cerca de 20% d o total de gastos do setor

público foi destinado à construção e manutenção de estradas.

A partir do final da década de 70, devido ao grande volume de tráfego, a

rede rodoviária começou a dar sinais de exaustão. E m seqüência, nas décadas

de 80 e 90 o processo de deterioração das rodovias acentuou-se, necessitando

de intervenções como restauração e/ou reforço do pa vimento. No início do

século XXI, com a falta de manutenção ou restauraçã o das estradas, o estado

de degradação da rede ultrapassou o patamar de 70% da extensão total da

malha rodoviária.

Em pesquisa realizada pela Confederação Nacional do Transporte (CNT) no

ano de 2004, foram analisados trechos importantes d as malhas rodoviárias

Federal e Estadual, que totalizaram, na pesquisa, 7 4.681 km de rodovias,

sendo: 8.638 km na região Norte, 21.582 no Nordeste , 11.052 km no Centro-

oeste, 20.612 km no Sudeste e 12.797 km na região S ul. . Os resultados da

avaliação das condições de operação e conservação d estas rodovias resultam

em índices extremamente desfavoráveis. Relata-se qu e ¾ da extensão

analisada (74,7%) apresenta algum tipo de compromet imento, sendo, portanto,

1

76

classificadas como deficiente, ruim ou péssimo, con forme mostrado na TAB.

1.1 a seguir.

TAB. 1.1. Classificação Geral do Pavimento Avaliado em 2004.

Extensão Avaliada Estado Geral km %

Ótimo 8.692 11,6 Bom 10.227 13,7 Deficiente 27.148 36,4 Ruim 17.686 23,7 Péssimo 10.928 14,6 Total 74.681 100,0

fonte:site CNT 2004

Podem-se agrupar, tecnicamente, as causas da deteri oração dos

pavimentos em: cargas dos veículos, associadas ao v olume médio do tráfego;

solicitações climáticas, principalmente as variaçõe s de temperatura e teor de

umidade; a vida útil do pavimento. Entretanto, os i nconstantes repasses de

recursos financeiros destinados à infra-estrutura d e transportes e a carência

(ou mesmo impossibilidade) de uma política séria de gerência de pavimentos

contribuem significativamente para a atual situação deficitária da malha

rodoviária.

Ainda, o desenvolvimento tecnológico trouxe veículo s com maiores

capacidade de carga (tonelada transportada) e por c onseqüência solicitações

aos pavimentos cada vez mais acentuadas. O aumento das cargas por eixo, e a

respectiva ausência de fiscalização do excesso de c arga, o acréscimo na

pressão de inflação dos pneus e tipos de rodagem, t ambém contribuem para a

deteriorização dos pavimentos.

Dentre os defeitos que ocorrem nos pavimentos flexí veis, dois se

destacam: as trincas por fadiga do revestimento e o acúmulo de deformações

permanentes nas trilhas de roda.

1

77

Recentemente, o aumento do custo dos materiais de c onstrução,

principalmente os derivados de petróleo, e as limit ações orçamentárias de

construção e manutenção de pavimentos alavancaram a s pesquisas que

buscam materiais que possam apresentar desempenho d os pavimentos com o

benefício/custo elevado.

Em países desenvolvidos, a preocupação efetiva com a melhoria da

qualidade e com a vida útil do pavimento rodoviário impulsionou, a partir dos

anos de 1960, pesquisas com ligantes modificados. N estas pesquisas foram

verificadas que a adição de polímeros ao asfalto me lhora consideravelmente

as propriedades do revestimento asfáltico. (LEITE, 1999)

Atualmente, em projetos de grande importância, o pl anejamento da

construção de rodovias não se limita apenas ao seu dimensionamento inicial,

mas abrange a política de manutenção e restauração ao longo de toda a sua

vida útil. São avaliadas as alternativas de interve nções na via, através de

modelos de previsão de desempenho, tanto das condiç ões estruturais quanto

funcionais do pavimento.

No Brasil, a partir do início da década de 1990, os técnicos e o meio

acadêmico têm utilizados polímeros na modificação d os cimentos asfálticos.

Destaca-se neste período a pesquisa pioneira de pol ímeros desenvolvida pelo

Instituto de Pesquisas Rodoviárias do Departamento Nacional de Infra-

estrutura de Transportes (IPR/DNER), que teve por o bjetivo elucidar questões

sobre a modificação dos ligantes asfálticos por mei o de polímeros.

Esta pesquisa estudou preferencialmente os asfaltos modificados por

polímero do tipo SBS (estireno-butadieno-estireno). Em 1998 foram publicados

seus principais resultados, e, em 1999, o DNER disp onibilizou então as

Especificações Gerais sobre o tema.

1

78

Da revisão bibliográfica desta dissertação, ressalt a-se que a modificação

de ligantes asfálticos proporciona algumas caracter ísticas diferenciais e

fundamentais, em relação ao ligante sem modificação , tais como:

• Melhoria da susceptibilidade térmica.

• Resistência maior ao envelhecimento.

• Maior resistência coesiva.

• Maior recuperação elástica.

• Melhor desempenho de misturas asfálticas.

Em sinergia com os conceitos de sustentabilidade do desenvolvimento e

preservação do meio ambiente, tem-se estudado, tamb ém, a incorporação de

borracha moída proveniente da reciclagem de pneus e m ligantes asfálticos. A

borracha, também é chamada de elastômero ou composi ção de borracha, é um

polímero insaturado natural ou sintético que quando reticulado apresenta

características elásticas.

As justificativas e a relevância para o desenvolvim ento desta criativa

tecnologia têm por fundamento o incremento de desem penho nos pavimentos

que utilizam o asfalto modificado por borracha de p neu, asfalto borracha, e os

benefícios ambientais da reciclagem e reuso de um r ejeito da indústria dos

transportes.

A expressão “ asfalto borracha” é comumente empregada no meio

rodoviário, e nesta pesquisa representa o cimento asfáltico modif icado por

borracha de pneu.

O reaproveitamento de pneus inservíveis se constitu i em todo o mundo em

um desafio de difícil solução e de grande preocupaç ão ambiental, devido as

suas peculiaridades de quantidade, volume, peso e d urabilidade (em torno de

600 anos). O aspecto ecológico e social deve ser re forçado como um benefício

muito importante e adicional às melhorias que podem os observar na

modificação do asfalto tradicional com a adição da borracha moída de pneus.

Sob esta ótica, podemos citar os seguintes benefíci os gerados:

1

79

1. Surgimento e fortalecimento de empresas especial izadas na

reciclagem de pneus para convertê-los em asfalto bo rracha;

2. Benefícios diretos ao setor público pela criação de novas fontes de

tributos a ingressar no erário público, e adicional mente criação de

novos empregos diretos nas empresas recicladoras e indiretos ligados

ao processo de angariação e movimentação de pneus i nservíveis;

3. Inibição maior aos focos de criação de insetos p rejudiciais à saúde e

até letais ao ser humano;

4. Diminuição do assoreamento de rios, lagos e baía s, causados, em

parte, pelo indevido descarte de pneus;

5. Diminuição do número de pneus em depósitos, com a conseqüente

redução do risco de incêndios incontroláveis e a nã o deposição de

pneus, sob qualquer formato, em aterros sanitários.

6. Redução da demanda de petróleo (asfalto), por do is motivos: pela

substituição de parte do asfalto por borracha moída de pneus e também

pela maior durabilidade que será alcançada na vida útil de nossas

estradas. Não podemos esquecer que o petróleo, e po r conseqüência o

asfalto, é uma fonte não renovável de energia. (MOR ILHA & GRECA,

2003)

A borracha constituinte do pneu possui excelentes p ropriedades físicas e

químicas a serem incorporadas ao ligante convencion al, trazendo uma série de

melhorias que se refletem diretamente na durabilida de do pavimento, a saber :

incorporação de agentes anti-oxidantes que diminuem , sensivelmente, o

envelhecimento do cimento asfáltico, o aumento da r esistência a ação

degradante de óleos e combustíveis, diminuição da s uscetibilidade térmica e o

aumento da resistência a tração admissível (melhora ndo o comportamento à

fadiga). Ainda, segundo LEITE, 1999 - em sua tese d e doutorado, a qual

analisou o preparo e caracterização de asfaltos mod ificados por diversos tipos

de polímeros - a borracha de pneus é a matéria prim a mais barata, dentre os

diversos tipos de polímeros testados. Este fato con tribui para a

1

80

comercialização de um asfalto modificado mais compe titivo (técnica e

financeiramente) no mercado.

1.1 OBJETIVO DO TRABALHO

O crescimento da população e a forte industrializaç ão colaboram para o

aumento de resíduos das mais diversas naturezas. De ntre os diversos

resíduos que têm causado preocupação à sociedade de staca-se o pneu. O

aumento do número de veículos circulando no país co nduz a um crescente

aumento do número de descartes de pneumáticos de fo rma inadequada.

O conceito moderno de exploração e desenvolvimento do sistema de

transportes procura atender às necessidades da soci edade, por meio de uma

inter-relação com o meio ambiente, e por direcionam ento das disponibilidades

da indústria. Entretanto, impõe responsabilidades, como a minoração dos

grandes impactos ambientais causados durante a expl oração da atividade.

O emprego de borracha reciclada de pneus inservívei s nas misturas

asfálticas é uma alternativa criativa, pois contrib ui para a solução de um

passivo ambiental e melhora as condições de operaçã o dos pavimentos

rodoviários. O aumento da vida útil dos revestiment os asfálticos realizados

com asfalto borracha relatado em diversas experiênc ias realizadas no mundo e

a respectiva diminuição dos custos de manutenção de pavimentos comprovam

que esta técnica é capaz de contribuir para o desen volvimento sustentável do

país.

Historicamente, o uso da borracha de pneus em ligan tes asfálticos foi

impulsionado a partir de 1963, quando o engenheiro Charles McDonald

desenvolveu no Arizona – EUA, a tecnologia Overflex e posteriormente, na

metade dos anos 1970 a Companhia de Refinação do Ar izona – ARCO,

desenvolveu a tecnologia (Arm-R-Shield), também con hecida como tecnologia

McDonald, pelo processo úmido, que consiste na mist ura de cimento asfáltico

e borracha triturada (15 a 25% em relação ao peso d e ligante), durante 20 a 120

1

81

minutos a uma temperatura de 170 a 200ºC. Após a mi stura, se forma um

composto denominado asfalto-borracha, com proprieda des diferentes do

cimento asfáltico original. (PATRIOTA, 2004)

No Brasil, esta tecnologia teve seu início por inte rmédio de pesquisas

pioneiras de LIMA (1995), LEITE (1999), ODA (2000). Os primeiros trechos

experimentais datam do início do século XXI, em rod ovias concessionadas

como a BR-116 no Rio Grande do Sul. Atualmente, acr edita-se que o Brasil

possui cerca de 1000 km de rodovias, entre federais e estaduais, ruas e

avenidas municipais pavimentadas com a utilização d e borracha reciclada de

pneus.

Do levantamento bibliográfico realizado, foram veri ficadas 8 teses de

doutorado ou mestrado sobre este assunto no Brasil. Todas realizaram seus

experimentos a nível laboratorial, ou seja, os liga ntes foram modificados em

pequenas quantidades. Tiveram por objetivo analisar a influência da adição da

borracha nos cimentos asfálticos e, em algumas, tam bém nas misturas

asfálticas. São pesquisas já bastante avançadas, q ue abordaram as diversas

variáveis que compõem o assunto, adaptadas aos liga ntes e à tecnologia de

reciclagem de borracha de pneus brasileiras. Em pou cas ocorreram

oportunidades de execução ou acompanhamento de algu m trecho

experimental. Entretanto, não foram avaliados até o momento os cimentos

asfálticos modificados por borracha produzidos em e scala industrial e

comercializados no país desde o ano 2.000. Também n ão foi analisado o

comportamento de misturas asfálticas realizadas com asfalto modificado por

borracha regenerada (processo ASFALBOR), método est e inovador e descrito

nos capítulos seguintes.

A hipótese principal desta dissertação é que a modi ficação do cimento

asfáltico por adição de borracha reciclada de pneus inservíveis é

suficientemente vantajosa a ponto de justificar o s eu emprego. Ainda, que a

qualidade da borracha a ser incorporada nesta modif icação, aqui analisadas a

1

82

borracha regenerada e a borracha vulcanizada (não r egenerada), produz

asfaltos borracha diferentes. Para tanto tem por ob jetivo:

1. Apresentar uma nova tecnologia de modificação de cimento asfáltico

por borracha regenerada de pneus, e certificar-se d a sua viabilidade

técnica.

2. Verificar a influência da adição de borracha rec iclada, regenerada e

não regenerada, nas características dos cimentos as fálticos, segundo os

ensaios tradicionais de caracterização de ligantes e pela metodologia

SUPERPAVE. Nesta verificação, procura-se comparar o s resultados

obtidos com as normas internacionais e a norma do D ER/PR

recentemente publicada.

3. Analisar o comportamento de misturas asfálticas projetadas com os

ligantes modificados por borrachas de pneu.

Ainda, como objetivo secundário, discorrer sobre as últimas pesquisas de

desempenho de pavimentos realizados com ligantes as fálticos modificados

com borracha, ressaltando a viabilidade técnica, am biental e econômica do

aproveitamento de pneus reciclados na pavimentação de rodovias. Procura

valorizar a competência de pesquisadores, empresas e órgãos públicos e o

esforço nacional de “desenvolvimento, sem o comprom etimento ou prejuízo

das futuras gerações” (extraído do conceito de Sust entabilidade do

Desenvolvimento - Comitê Mundial do Desenvolvimento e Meio Ambiente,

1987).

Apoiaram a pesquisa, fornecendo amostras de ligante s modificados,

empresas que comercializam o asfalto borracha e um pesquisador brasileiro

de regeneração de borracha. Então, 5 dos ligantes e nsaiados estão disponíveis

no mercado do Brasil.

1

83

Ressalta-se que o objetivo da tese não é realizar u ma comparação entre os

ligantes analisados na pesquisa, e sim verificar as características destes

perante as diversas normas de asfalto borracha. Afi nal são ligantes diferentes,

de origens diferentes (diferentes petróleos), difer entes tipos de borrachas

(diferentes fornecedores de borracha em pó), difere ntes porcentagem de

incorporação de borracha em pó e diferentes tecnolo gias de incorporação.

Para a análise do comportamento dos concretos asfál ticos realizadas com

o asfaltos borracha, foram confeccionados corpos de prova pela metodologia

Marshall, e foram verificadas, então, as suas carac terísticas mecânicas, como

módulo resiliente, resistência à fadiga.

Optou-se pela utilização de dados do projeto (curva granulométrica,

temperaturas de mistura e de compactação) da restau ração da BR 040/RJ –

Pedro do Rio a Itaipava, RJ - (trecho concessionado ), bem como dos

agregados daquela obra. Utilizou-se do acompanhamen to desta obra (em

execução no ano de 2005) para a busca de dados e pr ocedimentos práticos de

estocagem do ligante, usinagem e execução de ciment os asfálticos com

asfalto borracha.

Destaca-se nesta pesquisa a análise de uma técnica inovadora de obtenção

de uma mistura de asfalto com borracha regenerada, obtida por um processo

inédito no mundo e patenteado por um pesquisador br asileiro.

Algumas questões que nortearam a pesquisa são:

• Quais as alternativas para a solução do mencionado passivo ambiental

e qual a conscientização nacional para a importânci a do fato?

• Como é reciclada a borracha de pneu? Quais as empre sas fornecedoras

deste produto?

• Quais as empresas que comercializam o asfalto borra cha no Brasil?

• Quais são as tecnologias de modificação do cimento asfáltico por

borracha reciclada de pneus?

1

84

• Como é feito o controle de produção do asfalto borr acha?

• Qual é o desenvolvimento das pesquisas e tecnologia s desenvolvidas

no país sobre o assunto?

• Quais são os trechos rodoviários executados com o a sfalto borracha, e

seu respectivo desempenho?

• Como é executada a pavimentação com o asfalto borra cha? Como é

realizado o controle do recebimento do ligante na o bra?

• Quais são as vantagens técnicas da modificação do l igante por esta

tecnologia?

1.2 ESTRUTURA DA DISSERTAÇÃO

A presente dissertação está estruturada em 6 capítulos e 1 anexo que tratam

dos seguintes assuntos:

Capítulo 1 – Introdução. São apresentados o objetivo da dissertação, a

justificativa para a realização do estudo e a sua estruturação;

Capítulo 2 – Utilização de Borracha Reciclada de Pn eus Inservíveis. Tem

por finalidade apresentar o problema ambiental que envolve a destinação de

pneus inservíveis, as características dos pneus aut omotivos, as diversas

formas de utilização dos pneus usados. Em prossegui mento, discorre sobre os

processos de reciclagem e regeneração, tendo ao fin al do capítulo a

apresentação de uma técnica nacional de regeneração de borracha e o seu

emprego na pavimentação.

Capítulo 3 – Revisão Bibliográfica do Asfalto Borra cha. Apresenta os

principais conceitos que envolvem o assunto, ressal tando o mecanismo de

interação entre a borracha e o cimento asfáltico, e algumas características de

misturas asfálticas utilizadas com este tipo de lig ante modificado. Ainda, faz-

se um breve histórico do asfalto borracha, destacan do-se um resumo das

principais experiências com asfalto borracha realiz adas no Brasil.

1

85

Capítulo 4 – Materiais e Métodos. São apresentados os materiais utilizados

(agregados e ligante), os diversos ensaios de caracterização do ligante, incluindo a

classificação SUPERPAVE, os projetos de dosagem das misturas na faixa C do

IPR/DNIT, e os ensaios mecânicos realizados em cada etapa da pesquisa.

Capítulo 5 – Discussão e Apresentação dos Resultados. São apresentados os

resultados dos ensaios de caracterização de ligantes pelos métodos tradicionais e

pela metodologia SUPERPAVE. Ainda, são apresentados os comportamentos das

misturas asfálticas por meio de ensaios mecanísticos. Como uma contribuição para

a elucidação de questionamentos práticos, é realizado um estudo sobre a

estocagem do ligante em tanque de uma usina de asfalto, bem como apresenta

parâmetros para a estimação da temperatura de compactação.

Capítulo 6 – Conclusões e Recomendações. São apresentadas as conclusões

do estudo realizado e algumas recomendações e sugestões para estudos futuros

nessa mesma linha de pesquisa;

Anexo 1 - Acompanhamento da Restauração do Trecho Concessionado da

BR 040/RJ. Este anexo discorre sobre os aprendizados adquiridos durante o

acompanhamento dos trabalhos de restauração dos km 45 ao 64 (BR040/RJ).,

região de Itaipava -RJ, particularmente o que se refere à estocagem, produção e

aplicação do asfalto borracha.

1

86

2 2 UTILIZAÇÃO DE BORRACHA RECICLADA DE PNEUS

INSERVÍVEIS

2.1 CONSIDERAÇÕES INICIAIS

O engenheiro escocês Robert William Thomson é tido como o inventor do pneu

devido à sua patente datada de 1845. Nela se descreve um pneumático composto

de um invólucro de lona com uma banda de couro protegendo uma câmara de ar no

seu interior. Quando testados em uma carruagem, verificou-se que os pneus de

Thomson ofereciam menor resistência às irregularidades da superfície das estradas

que as rodas com aro externo de ferro ou de borracha maciça usadas até então,

reduzindo o esforço de tração e proporcionando um deslocamento relativamente

mais confortável. Contudo, devido à fabricação dispendiosa e às dificuldades de

desmontagem, este invento caiu no esquecimento por mais de quarenta anos.

Somente em 1888 que o pneu voltou a ser testado. Nesse ano, o cirurgião

veterinário de Belfast John Boyd Dunlop aplicou nas rodas de madeira do triciclo de

seu filho tubos de borracha dentro de um invólucro de lona com uma banda de

borracha. Ao tubo de borracha, Dunlop costurou uma válvula de retenção pela qual

encheu o tubo com ar. Esse pneu primitivo era fixado à roda de madeira através de

pregos e de uma cola à base de borracha. (PINHEIRO, 2001)

FIG. 2.1 Representação do pneu criado por Dunlop. Fonte: PINHEIRO, 2001.

Atualmente, o pneu possui papel fundamental e insubstituível considerando o

transporte de passageiros e de cargas. Hoje, estima-se que o número de veículos no

mundo é de 580 milhões de unidades. Pode-se considerar que cada veículo produza

1

87

cerca de dois pneus inservíveis por ano.(MAGANHA et al, 2000, apud MORAIS,

2002).

Entretanto, quando se tornam inservíveis, são objetos que precisam ser

armazenados em condições apropriadas para evitar riscos de incêndio e proliferação

de mosquitos e roedores. A disposição em aterros é inviável, já que apresentam

baixa compressibilidade e degradação muito lenta (600 anos). Além disso, quando

enterrados, tendem a subir e sair para a superfície (EPA, 1991; JARDIM, 1995).

Devido a estas dificuldades, tem havido uma tendência da população em abandonar

os pneus em cursos de água, terrenos baldios e beiras de estradas, que agravam

ainda mais o problema.

2.2 DESCARTE DE PNEUS INSERVÍVEIS

Cerca de 285 milhões de pneus são descartados anualmente nos Estados

Unidos (CEMPRE, 1998). Desse montante, 33 milhões de pneus são recauchutados,

22 milhões são reutilizados (revendidos) e outros 42 milhões são destinados a

diferentes aplicações. Os 188 milhões de pneus restantes são enviados para aterros

ou dispostos ilegalmente (HEITZMAN, 1992), conforme FIG. 2.2. Segundo

AYRES(1997) existe um passivo ambiental de mais de 3 bilhões de pneus

inservíveis .

FIG. 2.2 Pneus descartados indevidamente nos EUA (ODA, 2000).

1

88

FIG. 2.2 Pneus descartados indevidamente nos EUA - continuação - (ODA, 2000).

A produção brasileira de pneus teve seu início em 1936. Desde o seu início até

2002 o Brasil já produziu cerca de 900 milhões de unidades, cujo descarte ocorreu,

na maioria das vezes, de forma incorreta, seja por meio de incineração sem controle

de emissão de gases ou mesmo pelo depósito em área livres, rios, etc.

(http://www.plastico.com.br/revista/pm329/borracha5.htm) Atualmente, produz 45

milhões de pneus por ano (30 milhões de pneus de passeio para automóveis e 15

milhões de pneus de caminhões, ônibus e utilitários), sendo parte desta produção

exportada para 85 países. São colocados no mercado brasileiro, aproximadamente,

61 milhões de pneus por ano, sendo que cerca de 38 milhões são resultados da

produção pneus novos nacionais e 23 milhões são pneus reaproveitados (usados

importados e recauchutados). Estima-se que pelo menos 50% dos pneus

comercializados anualmente no país estão sendo descartados e dispostos em locais

inadequados, e que o passivo ambiental seja superior a 100 milhões de pneus

(ANIP, 1996). As FIG. 2.3 e 2.4 apresentam algumas formas inadequadas de

descartes de pneus.

Com base nos dados da ANIP, seriam necessários, por ano, mais de 40 campos

de futebol para estocar pneus de passeio e mais de 35 campos de futebol para os

de caminhões, ônibus e utilitários no Brasil. Considera-se nestes cálculos o tamanho

médio dos pneus de passeio de 0,60 m (diâmetro externo); tamanho médio dos

pneus de caminhões e utilitários de 1,0 m (diâmetro externo); altura da pilha do

estoque de 5 metros.

1

89

FIG.2.3 Disposição indevida

Itapeva/SP (TEIXEIRA, 2003).

FIG. 2.4 Entulhos do Rio Tiete / SP

(ODA, 2000).

2.2.1 TENTATIVAS DE SOLUÇÃO DO PROBLEMA AMBIENTAL

Vários estados norte americanos cobram dos fabricantes de pneus uma taxa em

torno de cinco dólares por unidade produzida, que é empregada para financiar os

mais diversos projetos que envolvem reciclagem dos pneus usados, tais como:

usinas de desmonte e de produção de borracha em pó (ou Crumb Rubber Moddified

- CRM). (SPECHT, 2004)

Nos Estados Unidos existem fazendas apropriadas para a disposição de pneus

inservíveis. Exemplificando, seguem as FIG. 2.5 e 2.6 de uma fazenda de disposição

de pneus nos Estados Unidos. Em algumas fazendas os pneus são picotados para a

diminuição do volume a ser ocupado.

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FIG. 2.5 Fazenda de pneus nos EUA. (ROUTHIER & SONS)

FIG. 2.6 Fazenda de pneus nos EUA. (ROUTHIER & SONS)

Muitos países legislaram para direcionar seus departamentos de transporte a

investigar a possibilidade de utilização de materiais recicláveis em obras de

pavimentação. O governo americano, em especial, incentivou a incorporação de

borracha moída nas misturas asfálticas.

Em 1991, nos Estados Unidos, surgiu a Lei sobre a Eficiência do Transporte

Intermodal de Superfície ((Intermodal Surface Transportation Efficiency Act, Public

Law 102-240 – ISTEA, 1991) que obrigou os Departamentos de Transporte

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Estaduais (DOTS) e a Agência de Proteção Ambiental (EPA), em cooperação, a

desenvolver estudos para utilizar pneus na construção de pavimentos asfálticos

(ODA, 2002). Tal fato é melhor comentado no capítulo três.

No Brasil, a Resolução nº 258 do CONAMA (Conselho Nacional do Meio

Ambiente), aprovada em 26 de agosto de 1999, estabelece o conceito de que o

produtor é o responsável pelo destino final do produto. Esta resolução estipula que

as empresas fabricantes e os importadores de pneus ficam obrigados a coletar e dar

destinação final, ambientalmente adequada, aos pneus inservíveis existentes no

território nacional, na proporção estipulada em cronograma previsto nesta. A partir

de janeiro de 2002, produtores e importadores de pneus seriam forçados a coletá-los

e colocá-los em locais ambientalmente adequados. Além disso, a partir de 2005,

esta resolução determina que se inicie a redução do passivo ambiental criado pela

disposição inadequada de pneus.

Portanto, desde 02/12/99, está proibida a destinação final inadequada de

pneumáticos inservíveis, tais como a disposição em aterros sanitários, mar, rios,

lagos ou riachos, terrenos baldios ou alagadiços, e queima a céu aberto. Os

fabricantes e os importadores poderão criar centrais de recepção de pneus

inservíveis, a serem localizadas e instaladas de acordo com as normas ambientais e

demais normas vigentes, para armazenamento temporário e posterior destinação

final ambientalmente segura e adequada. Os distribuidores, os revendedores e os

consumidores finais de pneus, em articulação com os fabricantes, importadores e

Poder Público, deverão colaborar na adoção de procedimentos, visando

implementar a coleta dos pneus inservíveis existentes no País.

Para se ter uma idéia da importância desta resolução, da totalidade dos pneus

de automóveis substituídos na rede de revendedores autorizados, 20% são

mantidos com o proprietário. Dos 80% coletados pelos sucateiros, 13% voltam a

pontos de revenda, 22% são reformados e 65% são descartados clandestinamente

ou incinerados ilegalmente (Fonte: Anip/Revista Meio Ambiente Industrial).

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Os Municípios de Campinas-SP, por meio da lei nº 10.289 de 20 de outubro de

1999, e Vitória-ES, lei nº 2.847 de 28 de julho de 1981, e o Estado do Paraná , lei nº

12.493 de 22 de janeiro de 1999, possuem legislações que prevêem medidas para

a coleta e correto armazenamento de pneus usados. (MORAIS, 2002). Ressalta-se

que na maioria das cidades analisadas em pesquisa de MORAIS, 2002, o poder

público municipal proíbe a entrada dos pneus nos aterros.

Atualmente, como uma medida mitigadora do passivo ambiental, foram criados

os Centros de Coleta de Pneus Inservíveis, também conhecido como

"Ecopontos". São locais onde são recolhidos os pneus coletados e depois

transportados para empresas de picotagem e que encaminham para a sua

destinação final. São frutos de uma estreita parceria entre a iniciativa privada

e os governos municipais, onde a Associação Nacional da Indústria de

Pneumáticos (ANIP) oferece todo o apoio técnico e logístico. A ANIP já

investiu, somente em logística, cerca de R$ 20 milhões no programa de coleta

dos pneus inservíveis.

Os fabricantes de pneus têm enfrentado dificuldades para cumprir integralmente

a Resolução 258 do CONAMA. Segundo Evilazio de Oliveira, a indústria trabalhou com

entusiasmo nos anos de 2002 e 2003, cumprindo com as metas estabelecidas

naquela lei. Entretanto, em 2004 não foi possível alcançar tamanho êxito, apesar

dos benefícios incontestáveis. Podem-se destacar as parcerias com prefeituras de

vários municípios brasileiros na criação de ecopontos. Desde 2000 até hoje foram

construídos 78 ecopontos no Brasil, que recolheram 300 mil toneladas de pneus; o

equivalente a 60 milhões de pneus de veículos de passeio. A expectativa é

ampliar o projeto e estendê-lo para outras cidades. (www.abr.org.br/clip16.htm -

consultado em 27 set 2005).

De outras iniciativas do Poder Legislativo, ressalta-se o projeto de lei nº 133

/2004 da Deputada Estadual do estado do Paraná Cida Borghetti que dispõe sobre a

destinação de pneumáticos inservíveis para a produção de misturas asfálticas,

prevendo em seu artigo segundo...

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“Art. 2º - Os pneumáticos recolhidos deverão ser destinados

à pavimentação asfáltica, em processo úmido ou em processo seco, na proporção

mínima de 80% (oitenta por cento) do total de pneumáticos recolhidos, observadas

as quantidades e os prazos fixados pela Resolução do CONAMA nº 258/1999.”

Em 2001, a empresa paranaense BS Colway Pneus criou o Programa Rodando

Limpo, diminuindo o número de pneus inservíveis dispostos inadequadamente

naquele estado. Coletou, até maio de 2005, mais de 8 milhões de pneus inservíveis.

Seguindo o exemplo do Paraná, os estados da Paraíba e Pernambuco já

implantaram os programas Nordeste Rodando Limpo e Pernambuco Rodando

Limpo.

Não há dados no Brasil sobre as quantidades de pneus recolhidos referentes às

outras diversas formas de reciclagem de pneus. Contudo, os remoldadores (que

reformam pneus velhos) dizem ter recolhido, somente em 2002, quase 3,8 milhões

de carcaças.

Após coletados, os pneus podem ser utilizados em diversas alternativas

discutidas nos próximos itens. Algumas dessas possuem a capacidade de consumir

muitas toneladas de borracha. Em outras, destacam-se a criatividade e a

diversidade do aproveitamento de sua carcaça, porém menos expressivas na

destinação de grandes quantidades de pneus.

3 2.3 REUTILIZAÇÃO DO PNEU

2.3.1 CONSIDERAÇÕES INICIAIS.

Tendo por hipótese nesta pesquisa que a introdução de diferentes tipos de

borracha no cimento asfáltico proporciona diferentes tipos de asfaltos borracha, será

tratado neste capítulo, além do aspecto ambiental da utilização dos pneus

inservíveis, alguns aspectos importantes sobre a borracha e a sua respectiva

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reciclagem. Outros itens também possuem destaque como as características do

pneu e a as diversas formas de sua reutilização.

2.3.2 O PNEU

O pneu é o componente de interface entre o veículo e o solo, transmitindo e

recebendo esforços provenientes de acelerações e desacelerações longitudinais,

laterais e impactos. Por força de sua função o pneu possui uma geometria próxima

da toroidal (dupla curvatura) que se deforma ciclicamente em contato com o contra-

corpo rígido que é o solo. (PINHEIRO, 2001).

A fim de facilitar o entendimento, descreve-se na FIG. 2.7 os termos que serão

utilizados para identificar as diversas partes que compõem o pneu. Os componentes

mais importantes do pneu são: banda de rodagem, ombro, flanco, talão e carcaça.

FIG. 2.7 Partes que compõem o pneu.

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A banda de rodagem é a parte que entra em contato direto com o solo. É feita

com produtos (carga ativa) de alta resistência ao desgaste. É nesta parte do pneu

que existe a maior concentração do produto chamado de negro de fumo, o qual

proporciona maior resistência à abrasão. Os diversos tipos de desenhos (sulcos) da

banda de rodagem propiciam a maior aderência destes em situações adversas,

como em dias de chuva.

O ombro é a região que faz a ligação da banda de rodagem, que é muito rígida,

com o flanco do pneu que é mais flexível.

Os flancos são as partes laterais do pneu. É a região que deve suportar toda a

carga e as constantes flexões mecânicas. Deve resistir às agressões externas e

climáticas. São constituídas por borrachas com alto grau de flexibilidade.

O talão é constituída por diversos arames de aço de alta resistência a tração,

unidos e recobertos por borracha. Possui a forma de anel e tem a função de manter

o pneu acoplado ao aro da roda, além de garantir a estanqueidade do pneu. Ainda,

assegura a transmissão dos esforços de aceleração e frenagem do veículo.

A carcaça é a estrutura interna do pneu, com a função de reter o ar sob pressão

e suportar o peso do veículo. É constituída por lonas com fios de poliéster, nylon ou

aço.

É importante salientar que os pneus podem ter mais de uma dezena de

componentes, cada um desempenhando uma função específica. Segundo

MORILHA & GRECA (2003), um pneu normalmente é composto por:

- estrutura em aço, nylon, fibra de aramid, rayon, fibra de vidro e/ou

poliester;

- borracha natural e sintética, incorporando aí centenas de tipos diferentes

de polímeros;

- compostos ou cargas reforçadoras, como carbono preto, sílica e resinas;

- anti-degradantes: produtos anti-oxidante e ceras inibidoras da ação do gás

ozônio;

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- promotores de adesão: sais de cobalto, cobertura de ligas metálicas nos

arames e resinas;

- agentes de cura: aceleradores de cura, ativadores, enxofre;

- produtos auxiliares no processamento dos pneus como óleos.

Um pneu típico para veículos de passeio possui: (MORILHA & GRECA, 2004)

- 2,50 kg de 30 diferentes tipos de borracha sintética;

- 2,05 kg de 8 tipos diferentes de borracha natural;

- 2,27 kg de 8 tipos de carbono preto (negro de fumo)

- 0,68 kg de aço para o cinturão;

- 0,45 kg de poliester e nylon;

- 0,23 kg de arame de aço;

- 1,36 kg de 40 tipos diferentes de componentes químicos, ceras, óleos,

pigmentos, anti-oxidantes, inibidores de raios ultra-violetas, etc.

Portanto, do total de 9,54 kg aproximados de um pneu, praticamente a metade é

borracha natural ou sintética.

Os antioxidantes presentes na borracha vulcanizada de pneu podem ser

definidos como agentes que retardam a oxidação da borracha, prolongando assim a

sua vida útil. Os principais agentes antioxidante são: agentes contra a quebradura

por flexão do pneu quando em uso, contra a deterioração pelo calor e luz, e contra a

ação prejudicial dos metais, como o cobre. Para a proteção dos raios solares, a

melhor solução encontrada para a proteção da borracha é a incorporação de ceras

que tendem a produzir uma superfície eflorescente na borracha,recobrindo-a com

uma película protetora. (SIQUEIRA, 1985)

Ainda, existem diferenças significativas nas composições de pneus de passeio e

de caminhões. A TAB. 2.1 apresenta um resumo das diferenças entre alguns

componentes dos pneus de caminhão e de passeio.

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TAB. 2.1 Composição química de pneus de automóveis e caminhões.

Banda de Rodagem Pneus Inteiros Componentes (%) Automóvel Caminhão Automóvel Caminhão

Negro de Fumo 32,0 30,0 31,0 28,5 Borracha Sintética 37,0 23,0 26,0 21,0 Borracha Natural 5,0 27,0 20,0 33,0

Solúvel em Acetona 21,0 16,0 19,0 12,5 Sílica 5,0 4,0 5,0 5,0

Fonte: HEIZTMAN, 1992.

O pneu possui diversos atrativos para sua reciclagem, destacando-se:

i) A "carcaça" de pneu é de fácil transporte e pode ser encontrada em

qualquer centro urbano;

ii) É um material inerte e não tóxico, não oferecendo riscos para os

operadores.

iii) É uma matéria prima com alta resistência ao envelhecimento.

iv) É um material homogêneo, permitindo a determinação das suas

características de comportamento com mínima variação;

v) Atualmente, seu custo maior de obtenção resume-se ao transporte aos

pontos de reciclagem;

vi) Os pneus possuem dimensões geométricas padronizadas, o que facilita o

desenvolvimento de equipamentos de desmonte e trituração, caso sejam

necessários.

2.3.3 DIVERSAS ALTERNATIVAS DE UTILIZAÇÃO DE PNEUS USADOS

2.3.3.1 REFORMA DE PNEUS

A forma mais racional de utilização de uma carcaça de pneu descartado em

boas condições é sua reforma; ou seja, levá-la a uma condição próxima de pneu

novo. Segundo o Boletim Informativo da Bolsa de Reciclagem Sistema FIEP,o Brasil

ocupa o 2o lugar no ranking mundial de reforma de pneus, atingindo 70% da frota de

transporte de carga. Estima-se que no Brasil sejam reformados 8 milhões de pneus

de caminhão por ano e 4 milhões de pneus de veículos de passeio. Tecnicamente,

este tipo de reaproveitamento pode ser de três tipos: a recapagem, quando somente

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a banda de rodagem é substituída; a recauchutagem, propriamente dita, que inclui a

troca da banda de rodagem de uma parte da lateral do pneu; e a remodelagem,

quando todo componente ganha nova cobertura (de talão a talão).

2.3.3.2 MUROS DE GRAVIDADE E OBRAS DE CONTENÇÃO DE ENCOSTAS

Os pneus inservíveis são dispostos em camadas ou intercalados em

determinados espaçamentos, formando colunas que são preenchidas com outros

materiais, como cimento, pedras e entulho grosso. Por meio desse sistema, pode-se

executar o revestimento de muros de arrimo ou de contenção, aterros, alicerces,

silos subterrâneos, escadarias e outras obras, onde os pneus funcionam como

elemento estrutural.

O sistema “eco-estrutural pneumático”, conforme FIG. 2.8, foi utilizado na

barragem que a Companhia de Saneamento de Minas Gerais (Copasa) construiu no

Ribeirão Santo Antônio no município de Turmalina, Vale do Jequitinhonha. A obra

com 40 metros de extensão e seis metros de altura, utilizou 2.630 pneus,

provenientes dos veículos da própria companhia. (SILVA et al., 2004).

FIG. 2.8 Sistema “eco-estrutural pneumático”. (SILVA et al., 2004).

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99

Existem diversas experiências de construção de muros de arrimo utilizando

pneus velhos em muitas cidades do Brasil, conforme exemplos mostrados nas FIG.

2.9 e 2.10. Os pneus são amarrados lado a lado com arame galvanizado ou corda e

preenchidos com solo do local ou material pétreo. São estruturas semelhantes ao

gabiões, no entanto, praticamente sem custo de investimento.

FIG. 2.9 Esquema da execução de muro de pneus. (SPECHT, 2004).

FIG. 2.10: Esquema da execução de muro de pneus. (SILVA, 2004c).

2

00

2.3.3.3 RECIFES ARTIFICIAIS PARA A REPRODUÇÃO DA FAUNA MARINHA

A prática de submergir estruturas para criar artificialmente ecossistemas

marinhos semelhantes aos fundos rochosos de lajes, conforme FIG. 2.11, vem

sendo empregado a muito tempo. Dentro dessa perspectiva, pesquisadores do

Grupo de Estudos de Recifes Artificiais (GERA) do Laboratório de Ciências do Mar

da Universidade Federal do Ceará desenvolveram uma estrutura modular feita de

pneus velhos, que estimula a aglomeração e a permanência de organismos de

importância econômica (peixes, crustáceos, algas e outros). O projeto já foi

implantado em diversos municípios do litoral cearense, conforme indica a FIG. 2.12.

FIG. 2.11 Esquema

dos recifes artificiais.

(GERA / UFC).

FIG. 2.12 Distribuição dos recifes artificiais.

(GERA / UFC).

2.3.3.4 CONSTRUÇÃO DE EDIFICAÇÕES

Podem-se fazer muros com pneus velhos, ou até mesmo paredes de depósitos,

sendo excelentes como isolante acústico e térmico. Os pneus são preenchidos com

solo local e possuem algumas vantagens em relação às paredes tradicionais como

flexibilidade para absorver possíveis recalques nas fundações. A mão-de-obra para

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01

execução das paredes pode ser de cunho social. No Chile, no Reino Unido e no

Brasil (Mato Grosso) existem experiências bastante recentes da utilização de pneus

inteiros para construção de edificações, conforme exemplo da FIG. 2.13. (SPECHT,

2004)

FIG. 2.13 Construção de depósito com paredes de pneus.

2.3.3.5 DRENAGEM

Existem iniciativas de se utilizar módulos compostos por vários pneus cortados

ao meio e amarrados para servir como sarjetas de drenagem, conforme FIG.2.14, ou

ainda, como tubos de drenagem de águas pluviais, FIG.2.15.

FIG. 2.14 Sarjeta de proteção

aterro (BERTOLLO, 2002).

FIG. 2.15 Tubo de drenagem de

águas pluviais. (foto do auto)

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02

A FIG. 2.15 exemplifica um tubo composto por 40 talões de pneus, que, após

prensados e amarrados, fornecem uma peça de 50 cm de comprimento, com um

diâmetro de 70 cm. Esta experiência tem tido especial sucesso em áreas rurais. A

empresa RUBBER Borracha Reciclada, com sede em Três Rios – RJ,

comercializava, em julho de 2005, tubos, obtidos conforme descrito acima, por R$

5,00 a unidade.

2.3.3.6 COBERTURA DE ATERROS SANITÁRIOS

O pó ou farelo ou raspa de pneus é utilizado como cobertura diária de aterros

sanitários, para evitar a proliferação de roedores e insetos, bem como evitar o

espalhamento do lixo pelo vento. Não há necessidade de remoção desta cobertura;

ao contrário do que seria a prática em caso de utilização de solo. As camadas de

borracha podem auxiliar também na drenagem interna dos aterros. (SPECHT, 2004)

2.3.3.7 RECUPERAÇÃO DE ÁREAS DEGRADADAS

Consiste em enterrar pneus em voçorocas ou com eles constituir barreiras de

assoreamentos como parte da estratégia de recuperação da paisagem erodida. Este

sistema permite a recuperação de grandes áreas degradadas, onde são depositados

material estéril, entulho, terra e pneus, formando pequenas barreiras posteriormente

revegetadas. Segundo CAPPI (2004) a técnica possui a capacidade ainda de

contribuir para a drenagem da área, funcionando como um “colchão drenante”.

FIG. 2.16 Recuperação de áreas degradadas (CAPPI, 2004)

2

03

2.3.3.8 CONFECÇÃO DE DORMENTES

Recentemente foi solicitado um pedido de patente para a confecção de

dormentes a partir de pneus inservíveis pelo D.Sc. Eduardo Gonçalves David. O

dormente é composto de lâminas de pneu coladas em quantidade suficiente para

formar a altura de 17 cm – dimensão padrão das ferrovias brasileiras. A quantidade

de lâminas a serem utilizadas depende da situação de desgaste da carcaça e da

compressão a ser utilizada – um dado ainda a ser referendado por testes

laboratoriais e práticos.

2.3.3.9 DIVERSOS

Equipamentos para playground, sola de sapato, tapetes de automóveis, tapetes

para banheiros e borracha de vedação, FIG. 2.17. Como exemplo, a YEPP é uma

fabricante de sapatos que utiliza pneus reciclados em seus solados.

( www.yeppbrasil.com.br).

FIG. 2.17 Artigos confeccionados com borracha de pneu. (fotos do autor)

Ainda, podem ser usados em concretos de baixo desempenho, compostagem,

absorção de óleos sendo utilizado em caso de derramamento de óleo ou produtos

químicos semelhantes ou para filtragem e absorção de resíduos líquidos, barreiras

absorvedoras de impactos em pistas de autódromos. Também em pisos de parques

em praças públicas, conforme FIG. 2.18, pisos industriais, pisos de quadras

esportivas, conforme FIG. 2.19, extraídas de BERTOLLO, 2003.

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FIG. 2.18 Pisos revestidos com