44ª RAPv – REUNIÃO ANUAL DE PAVIMENTAÇÃO E

18º ENACOR – ENCONTRO NACIONAL DE CONSERVAÇÃO RODOVIÁRIA

ISSN 1807-5568 RAPv

Foz do Iguaçu, PR – de 18 a 21 de Agosto de 2015

CONTRIBUIÇÃO AO ESTUDO DE MATERIAIS FRESADOS INCORPORADOS A UM SOLO ARGILO SILTOSO PARA O USO EM

CAMADAS DE PAVIMENTOS FLEXÍVEIS

PATRÍCIA SILVA DIAS; ISAAC EDUARDO PINTO; CLAUBER COSTA

RESUMO A fresagem consiste na remoção da camada superficial do pavimento, sendo considerada como uma etapa preliminar de um processo de reciclagem. A técnica de reutilização do material fresado apresenta-se como alternativa econômica e ambiental em projetos de restauração de pavimentos. O material fresado pode ser incorporado ao solo em camadas de base e sub-base de pavimentos evitando desperdício de material e contribuindo pra melhoria de resistência dessas camadas. Para sua utilização é preciso assegurar que suas características físicas e mecânicas sejam semelhantes às características dos materiais convencionais utilizados nas camadas. Este artigo tem como objetivo principal a verificação da utilização de material fresado que incorporado com um solo local característico do interior de São Paulo possa ser utilizado como camadas de base e sub-base de pavimentos flexíveis. Para isso, o material fresado de ruas e avenidas da grande São Paulo, foi incorporado a um solo tipicamente argilo-siltoso em diferentes porcentagens e realizados ensaios laboratoriais para verificação de sua utilização. Foram obedecidos os padrões vigentes nas especificações do Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes para o enquadramento das misturas. Com os estudos baseados nos ensaios laboratoriais de análise granulométrica, limites de Atterberg, compactação e índice de suporte Califórnia observou-se que misturas com diferentes teores de solo e material fresado apresentaram comportamento satisfatório para serem utilizados como camadas de sub-base de pavimentos flexíveis, no entanto como camadas de base a incorporação de solo ao material fresado não apresentou bons resultados, evidenciando características insuficientes para sua utilização. Palavras-chave: Pavimento. Fresagem. Reciclagem.

ABSTRACT Milling consists in removing the surface layer of the pavement and considered as a preliminary step of a recycling process. The reuse of the milled material is economic and environmental alternative to pavement rehabilitation. The milled material can be incorporated into the soil in base and subbase layers of pavement avoiding material waste and contributing to improvement of resistance of these layers. To use we must ensure the physical and mechanical characteristics are similar to the characteristics of conventional materials used in the layers. This article aims to verify the use of milled material mixed with a local soil of the interior of São Paulo as base layers and subbase of flexible pavements. For this, the milled material from streets and avenues of São Paulo were incorporated a clay soil in different percentages and were conducted laboratory tests to check their use. They followed the existing standards specifications from Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes for classification of mixtures of materials. With studies based on laboratory tests as granulometric analysis, Atterberg limits, compaction and California Bearing Ratio it was observed that mixtures with different contents of soil and milled material showed satisfactory behavior for use as subbase layers of flexible pavements, however as base layers did not produce good results, demonstrating insufficient features to use. Keywords: Pavement. Milling. Recycling.

INTRODUÇÃO O desenvolvimento das cidades e os constantes deslocamentos de cargas e pessoas implicam no aumento da necessidade de vias pavimentadas. Com o uso contínuo, o pavimento dessas vias sofre desgastes, que com o tempo necessitam de restaurações periódicas ou até mesmo recapeamentos, causando transtornos aos usuários. Os constantes recapeamentos utilizados na recuperação das vias aumentam o greide e muitas vezes tornam a superfície do pavimento irregular, gerando uma condição indesejável de desconforto ao tráfego. No intuito de corrigir este problema, a técnica de fresagem do revestimento asfáltico contribui para melhorias da restauração dessas vias, porém, no processo de corte e remoção da camada deteriorada, o material removido não é renovável e por vezes é depositado em bota-fora, prejudicando o meio ambiente. Portanto, com o crescente emprego da fresagem e a necessidade de reutilização desse material, têm surgido estudos que analisam a possibilidade o uso do material fresado em camadas do pavimento. A incorporação do material fresado nas camadas do pavimento possibilita, no caso de uma camada ser constituída de um solo classificado como ruim para pavimentação, o reaproveitamento do solo local, aumentando suas propriedades físicas e mecânicas, reduzindo assim os custos de descarte do solo. Dessa forma, a reutilização do material fresado, além de reduzir a quantidade de resíduos descartados na natureza, reduz a exploração da matéria-prima que compõe o pavimento, baixando assim o custo final da restauração. Quando reutilizado na própria obra, reduz ainda o tempo e custos de transporte. O objetivo deste trabalho é estudar, por meio de ensaios laboratoriais, a reutilização de material fresado incorporado a um solo, classificado como ruim, para a composição de camadas de base e sub-base de pavimentos flexíveis de vias de baixo volume de tráfego. Tendo em vista a exploração dos recursos naturais e o despejo de resíduos, a reutilização do material fresado representa vantagens ambientais e econômicas. FRESAGEM DE PAVIMENTOS ASFÁLTICOS No Brasil, principal meio de transporte de pessoas e mercadorias ocorre pela malha rodoviária. As condições das estradas influenciam na preservação dos veículos, das cargas e das pessoas, tendo em vista o tempo de viagem e o risco de acidentes (RESPLANDES; REZENDE, 2005). Para garantir boas condições de circulação, segurança e conforto são necessários altos investimentos de construção, manutenção e recuperação das vias. Para a redução de custos com pavimentação a utilização de agregados reciclados surge como alternativa tecnologicamente viável que permite a redução da demanda por novos materiais. De acordo com Beja e Lucena (2011), as técnicas de reciclagem de pavimentos surgiram da preocupação mundial com a destinação ecologicamente correta dos resíduos gerados pelas atividades de manutenção rodoviária, visando a redução dos impactos ambientais. Os principais objetivos da reciclagem de pavimentos são o reaproveitamento de materiais, a economia da utilização de recursos naturais e, se possível, a melhoria das propriedades físicas e mecânicas dos materiais (LUCENA et al., 2010). As técnicas de reaproveitamento podem ser aplicadas em qualquer camada do pavimento, podendo ser executadas no local de retirada do material ou em locais próximos evitando os altos custos de transporte. Na reciclagem com incorporação de material, por exemplo, das camadas da sub-base, da base e do revestimento de pavimentos flexíveis, podem ser utilizados diferentes materiais como o resíduo de construção e demolição (RCD), o resíduo sólido urbano (RSU) e material fresado do revestimento.

A fresagem consiste na remoção da camada superficial do pavimento de forma controlada sem danificar as camadas que se encontram em boas condições, podendo constituir etapa preliminar de reciclagem. Segundo Gewehr (2012), existem três técnicas básicas de fresagem, aplicadas de acordo com o objetivo, são elas: a fresagem profunda, a fresagem superficial e a microfresagem. As principais características que as distinguem são a distância entre os dentes de corte e a profundidade alcançada. Na fresagem profunda a distância entre os dentes de corte é em torno de 15 mm, chegando a 300 mm de profundidade. Essa técnica tem por objetivo remover o revestimento deteriorado antes da aplicação de um novo revestimento. A fresagem superficial, onde o distanciamento dos dentes de corte é em torno de 8mm, é utilizada para corrigir pequenas deformações como trilhas de roda, defeitos como trincas, pequenas panelas e ondulações, melhorando o nivelamento transversal e longitudinal da rodovia. Outra técnica é a microfresagem, indicada para melhorar a aderência pneu-pavimento, aumentando o coeficiente de atrito em pistas com alto risco de derrapagens. Essa técnica caracteriza-se por pequenas espessuras de corte, em torno de 30 mm e distância de 6 mm entre os dentes de corte. Na execução dos serviços de fresagem é utilizada uma máquina fresadora capaz de cortar as camadas do revestimento asfáltico na profundidade definida em projeto, com dispositivo de nivelamento de greide, e que permite a elevação do material removido para a caçamba de caminhões que transportam esse material até pontos de descarte, estocagem ou reciclagem. Para reaproveitar o material fresado das camadas deterioradas do pavimento é necessário fragmentar o material para obter uma granulometria especificada, misturar ou não com outros materiais e aplicar em uma nova camada de forma que a manter características semelhantes às de um material convencional. METODOLOGIA O processo de estabilização de um solo pode ser entendido como uma melhoria das propriedades do solo do ponto de vista técnico, de modo a criar um novo material capaz de atender as exigências do projeto. Pode-se dizer que os principais objetivos de uma estabilização granulométrica são o aumento de resistência, a diminuição de deformações sob o efeito do tráfego, a diminuição da compressibilidade, a redução ou aumento da permeabilidade do material, dependendo da necessidade do projeto e o aumento da durabilidade. Como neste estudo o solo em questão não possui propriedades satisfatórias, optou-se pela estabilização granulométrica com a incorporação do material fresado, fazendo com que a mistura pudesse ter uma granulometria adequada para corrigir a instabilidade do solo pesquisado. O estudo foi baseado nas especificações do Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes (DNIT) para execução de camadas de base e sub-base estabilizada granulometricamente. Essas normas estabelecem que o solo deve apresentar características específicas de granulometria, limite de liquidez, índice de plasticidade, índice de grupo, resistência a abrasão Los Angeles e Índice de Suporte Califórnia (California Bearing Ratio - CBR). Para o estudo, foi realizada a coleta dos materiais ensaiados, sendo o solo retirado na região de Jundiaí/SP e cedido pelo Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de São Paulo e o material fresado obtido por doação da UNIFRESA/FREMIX, empresa que realiza serviços de fresagem em ruas e avenidas de São Paulo. Após coleta, os materiais foram encaminhados ao laboratório da IMPERPAV Projetos e Consultoria LTDA para realização dos ensaios, de acordo com as normas e procedimentos do DNIT. Na composição da mistura do material fresado com o solo, as hipóteses abordadas foram as combinações apresentadas na Tabela 1.

Tabela 1 - Volume de material da mistura Amostra Porcentagem de FR (%) Porcentagem de solo (%)

A 90 10 B 70 30 C 50 50 D 30 70

Para caracterização do solo estudado, foram realizados ensaios de granulometria por peneiramento e sedimentação, massa específica, limites de liquidez e plasticidade e CBR. Já o material fresado, proveniente de fresagens de ruas e avenidas da cidade de São Paulo, foi misturado ao solo, nas suas devidas proporções, e realizado ensaios de granulometria por peneiramento e CBR. CRITÉRIOS DE CARACTERIZAÇÃO DOS MATERIAIS Como citado anteriormente, as normas do DNIT estabelecem características específicas de granulometria, limite de liquidez, índice de plasticidade, índice de grupo, resistência à abrasão Los Angeles e Índice de Suporte Califórnia (California Bearing Ratio - CBR). Como o material fresado apresenta uma parcela de ligante asfáltico, considerou-se que o ensaio de abrasão Los Angeles não seria adequado para a análise do material fresado, não sendo, portanto, realizado. O DNIT estabelece critérios para execução de camada de base e sub-base de pavimentos flexíveis. Para base, segundo o DNIT (2010a), a distribuição granulométrica do material que compõe a base do pavimento deve satisfazer a uma das faixas da Tabela 2, a partir do volume de tráfego (número N) calculado pela metodologia USACE (United States Army Corps Engineers), sendo que para N > 5 x 106 o tráfego é considerado de alto volume e para N < 5 x 106 o tráfego é de baixo volume.

Tabela 2 - Distribuição granulométrica para bases de pavimentos flexíveis Tipos Para N > 5 x 106 Para N < 5 x 106 Tolerâncias da

faixa de projeto

Peneiras A B C D E F % em peso passando

2” 100 100 - - - - ±7 1” - 75-90 100 100 100 100 ±7

3/8” 30-65 40-75 50-85 60-100 - - ±7 Nº 4 25-55 30-60 35-65 50-85 55-100 10-100 ±5

Nº 10 15-40 20-45 25-50 40-70 40-100 55-100 ±5 Nº 40 8-20 15-30 15-30 25-45 20-50 30-70 ±2

Nº 200 2-8 5-15 5-15 10-25 6-20 8-25 ±2 Fonte: DNIT, 2010a

A norma também estabelece que o limite de liquidez (LL) máximo deve ser 25% e o índice de plasticidade (IP) não deve ultrapassar 6%. Para as faixas granulométricas correspondentes a N < 5 x 106, o CBR mínimo é 60% e para N> 5 x 106, 80% utilizando-se a energia modificada de compactação. A porcentagem que passa na peneira nº 200 não deve ultrapassar 2/3 da porcentagem que passa na peneira nº 40. Para a camada de sub-base, segundo o DNIT (2010b), é estabelecido que os materiais constituintes são solos, misturas de solos, misturas de solos e materiais britados, escória ou produtos totais de britagem. Os materiais devem possuir partículas duras, isentas de material orgânico e outras substâncias prejudiciais, apresentar um CBR ≥ 20% e expansão ≤ 1%.

A norma para sub-base estabelece também um valor para o índice de grupo (IG) para os materiais constituintes, no entanto, permite que esse valor seja diferente de zero e expansão > 1,0%, em caso de solos lateríticos. Neste estudo, como não foram realizados ensaios da metodologia MCT para solos tropicais, não se considerou esse aspecto do índice de grupo. A partir dos critérios de aceitação segundo o DNIT, a mistura foi realizada nas proporções já definidas anteriormente e realizados os ensaios. ENSAIOS DE CARACTERIZAÇÃO E RESULTADOS Para caracterização dos materiais em estudo, foram realizados ensaios no solo, no fresado e na mistura fresado + solo. No solo foram realizados os ensaios de granulometria por peneiramento e por sedimentação, limites de liquidez e de plasticidade, massa específica, compactação, CBR e expansão. No material fresado, foi realizado apenas a granulometria por peneiramento, a fim de se conhecer o diâmetro dos grãos desse resíduo de fresagem. Depois de conhecer as características do solo, este foi misturado com o material fresado, nas proporções já descrita anteriormente, e realizados os ensaios de granulometria por peneiramento, compactação, CBR e expansão. Caracterização do solo O primeiro ensaio de caracterização do solo foi o de granulometria, segundo o DNER (1994a), e o resultado é apresentado no gráfico da Figura 1 a seguir.

Figura 1: Granulometria do solo

Pela curva granulométrica, é possível observar que a maior fração da amostra encontra-se no ramo argiloso e quase não há parcela de areia, portanto o solo é classificado como uma argila silto arenosa. O solo apresentou uma massa específica dos grãos de 2,636 g/cm³. Esse resultado foi utilizado no cálculo da granulometria por sedimentação. Quanto aos de limites de Atterberg, o DNER (1994d) estabelece o mínimo de 5 pontos para determinação do LL, optou-se pela realização de 6 pontos para aumentar a confiabilidade do resultado. Após o ensaio, obteve-se um LL de 55%, apresentado na Tabela 3 e Figura 2 a seguir.

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

0,001 0,01 0,1 1 10 100

Diâmetros (mm)

% P

assa

nte

Tabela 3 – Ficha para obtenção do Limite de liquidez do solo.

Amostra 1 2 3 4 5 6

Cápsula nº 3 14 15 16 17 30

Número de golpes 45 35 30 21 15 10

Peso bruto úmido (g) 19,48 25,04 20,42 21,95 22,2 23,37

Peso bruto seco (g) 17,11 20,79 17,47 18,43 18,5 19,08

Tara da cápsula(g) 12,36 12,41 11,91 12,14 12,2 12,18

Peso da água (g) 2,37 4,25 2,95 3,52 3,7 4,29

Peso do solo seco (g) 4,75 8,38 5,56 6,29 6,3 6,9

Teor de umidade 49,89% 50,72% 53,06% 55,96% 58,73% 62,17%

LL (Fórmula BPR) 54,1% 53,1% 54,4% 54,7% 55,1% 56%

LL 55%

Figura 2: Gráfico de limite de liquidez do solo.

Para o limite de plasticidade, segundo o DNER (1994c), também optou-se pela realização de 6 determinações para maior precisão nos resultados. Os valores obtidos para o LP são apresentados na Tabela 4.

Tabela 4 – Limite de plasticidade e índice de plasticidade Cápsula nº 164 166 167 172 179 277

Peso bruto úmido (g) 17,58 16,04 15,98 17,28 14,71 13,08 Peso bruto seco (g) 16,88 15,35 15,42 16,69 14,11 12,46 Tara da cápsula (g) 14,66 13,19 13,62 14,86 12,17 10,5

Peso da água (g) 0,7 0,69 0,56 0,59 0,6 0,62 Peso do solo seco (g) 2,22 2,16 1,8 1,83 1,94 1,96

Teor de umidade 31,53% 31,94% 31,11% 32,24% 30,93% 31,63% LP 32%

O índice de plasticidade (IP) do solo foi então determinado pela diferença entre o LL e o LP, resultando em 23%, sendo caracterizado como um solo altamente plástico. Segundo o DNIT (2013), para a realização e preparação do ensaio de compactação, pegou-se uma certa quantidade de solo seco ao ar, sendo destorroado e em seguida passado na peneira nº 4 (nº 4 (4,8 mm). Determinou-se a umidade e deu inicio ao ensaio de compactação. Depois de compactados, o molde com o material foi colocado em banho para medição da expansão e posteriormente na prensa CBR. Os resultados são expressos pela Figura 3 e Tabela 5 abaixo.

15%

25%

35%

45%

55%

65%

10 100

Teo

r de

um

idad

e

Número de golpes25

Figura 3: Gráficos de compactação e CBR do solo

Tabela 5 – Resultados da compactação e CBR do solo.

Solo Umidade ótima (%) 23,5

Densidade máxima (kg/m³) 1715 CBR (%) 33

Expansão (%) 0 Caracterização do fresado Para caracterizar o material fresado, foi realizado apenas o ensaio de granulometria por peneiramento. Os resultados estão expressos na Figura 4 e Tabela 5. A figura 5 apresenta o material fresado e utilizado no ensaio.

Figura 4: Granulometria do material fresado

Tabela 5 - Granulometria do material fresado

Peneiras ASTM Abertura das peneiras (mm) Material passante (%) 2” 50,80 100,00 1” 25,40 95,13

3/8” 9,52 68,00 Nº 4 4,76 44,61

Nº 10 2,00 22,95 Nº 40 0,42 8,60

Nº 200 0,075 2,10

140014501500155016001650170017501800

15% 18% 21% 24% 27% 30%

COMPACTAÇÃO

Teor de umidade

Mas

sa e

spec

ífic

a kg

/m³

0%

20%

40%

60%

80%

100%

15% 18% 21% 24% 27% 30%

CBR

Teor de umidade

CB

R

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

0,01 0,1 1 10 100

% P

ass

an

do

Diâmetro dos grãos (mm)

Figura 5: Material fresado no estado bruto.

Caracterização da mistura fresado + solo Para conhecer a distribuição granulométrica da mistura fresado + solo, foi realizado o ensaio de granulometria por peneiramento dessa mistura, nas devidas proporções dos materiais. No caso da utilização de mistura de solo e material britado, que neste caso é o material fresado, a compactação seguiu a energia modificada, de modo a se atingir o máximo da densificação, obedecendo a especificação para camada de base, visto que a norma de sub-base não determina a energia de compactação, citando apenas que dever ser utilizada a energia de projeto. Sendo assim, a amostra foi compactada no cilindro de volume e massa conhecidos em 5 camadas iguais aplicando-se a cada uma delas 55 golpes uniformemente sobre a superfície. Os resultados estão expressos na Tabela 6 e Figura 6 abaixo.

Tabela 6 - Granulometria das misturas FR + solo

Peneiras ASTM

Abertura das peneiras

(mm)

Material passante (%) 90% FR + 10% solo

70% FR + 30% solo

50% FR + 50% solo

30% FR + 70% solo

2” 50,8 100,00 100,00 100,00 100,00 1” 25,4 95,80 96,43 97,34 98,15

3/8” 9,52 70,44 77,26 84,10 90,71 Nº 4 4,76 50,92 61,36 72,56 83,93

Nº 10 2 30,43 46,26 61,73 76,45 Nº 40 0,42 16,40 34,46 51,71 67,29

Nº 200 0,075 10,18 26,32 42,48 56,52 Faixa DNIT C D Nenhuma Nenhuma

Figura 6 – Curvas de granulometria das misturas FR + solo

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

0,01 0,1 1 10 100

30% FR + 70% solo 50% FR + 50% solo 70% FR + 30% solo 90% FR + 10% solo

Diâmetros (mm)

% P

assa

nte

De acordo com os resultados obtidos, as misturas de 90% FR + 10% solo e 70% FR + 30% solo pertencem respectivamente às faixas granulométricas C e D do DNIT, para material de base estabilizada granulometricamente (DNIT, 2010a). As misturas 50% FR + 50% solo e 30% FR + 70% solo não se enquadram em nenhuma das faixas, mas foram realizadas as compactações e os ensaios de CBR, uma vez que a para camadas de sub-base a granulometria não está especificada. Após os ensaios de granulometria, teve início os ensaios de compactação e CBR para a mistura fresado+solo. O material sendo misturado para o ensaio de compactação é apresentado na Figura 7.

Figura 7: Mistura de fresado+solo para o ensaio de compactação.

Foram realizados os ensaios de compactação e CBR para as hipóteses de mistura abordadas: 90/10, 70/30, 50/50 e 30/70 por cento de material fresado e solo respectivamente, onde os resultados são apresentados na Figura 8 e Tabela 7 abaixo.

160016501700175018001850190019502000

0% 3% 6% 9% 12% 15% 18% 21%

a) COMPACTAÇÃO 90% FR + 10% solo

Teor de umidade %

Mas

sa e

spec

ífic

a kg

/m³

0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%

100%

0% 3% 6% 9% 12% 15% 18% 21%

CBR 90% FR + 10% solo

Teor de umidade %

CB

R %

160016501700175018001850190019502000

0% 3% 6% 9% 12% 15% 18% 21%

b) COMPACTAÇÃO 70% FR + 30% solo

Teor de umidade %

Mas

sa e

spec

ífic

a kg

/m³

0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%

100%

0% 3% 6% 9% 12% 15% 18% 21%

CBR 70% FR + 30% solo

Teor de umidade %

CB

R %

Figura 8: Resultados da compactação e CBR das misturas fresado + solo.

Tabela 7 – Resultados da compactação e CBR das misturas

Misturas 90% FR + 10% solo

70% FR + 30% solo

50% FR + 50% solo

30% FR + 70% solo

Umidade ótima (%) 4 8 12 16 Densidade máxima (kg/m³) 1990 1976 1960 1932

CBR (%) 62 52 47 38 Expansão (%) 0 0 0 0

AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS A partir dos resultados obtidos nos ensaios laboratoriais, procurou-se analisar juntamente com as especificações e normas vigentes no DNIT para avaliar a possibilidade de aplicação dessas misturas em camadas de sub-base e base de pavimentos flexíveis quanto à granulometria, capacidade de suporte e expansão. Avaliação para camadas de base A partir dos resultados encontrados, tanto para as amostras de solo como para a mistura fresado + solo, foi verificado, segundo as especificações do DNIT, para camadas de base estabilizada granulometricamente, a possível aplicação dos materiais nessas camadas. As Tabelas 8 e 9 a seguir, apresentam o resumo da avaliação feita.

160016501700175018001850190019502000

0% 3% 6% 9% 12% 15% 18% 21%

c) COMPACTAÇÃO 50% FR + 50% solo

Teor de umidade %

Mas

sa e

spec

ífic

a kg

/m³

0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%

100%

0% 3% 6% 9% 12% 15% 18% 21%

CBR 50% FR + 50% solo

Teor de umidade %

CB

R %

160016501700175018001850190019502000

0% 3% 6% 9% 12% 15% 18% 21%

d) COMPACTAÇÃO 30% FR + 70% solo

Mas

sa e

spec

ífic

a kg

/m³

Teor de umidade %

0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%

100%

0% 3% 6% 9% 12% 15% 18% 21%

CBR 30% FR + 70% solo

Teor de umidade %

CB

R %

Tabela 8 – Avaliação dos resultados do solo para camadas de base

Características Especificações Solo

Resultado Avaliação Granulometria Faixas DNIT Nenhuma Não atende

LL ≤25% 55% Não atende IP ≤6% 23% Não atende

CBR >80% e >60% 33% Não atende Expansão <0,5% 0% Atende

Tabela 9 – Avaliação dos resultados das misturas fresado + solo para camadas de base

Caracte- rísticas

Especifi- cações

90% FR + 10% solo 70% FR + 30% solo 50% FR + 50% solo 30% FR + 70% solo

Resultado Avaliação Resultado Avaliação Resultado Avaliação Resultado Avaliação

Granulo- metria

Faixas DNIT

C Atende D Atende Nenhuma Não atende Nenhuma Não atende

CBR >80% >60%

62% Não atende

Atende 52% Não atende 47% Não atende 38% Não atende

Expansão <0,5% 0% Atende 0% Atende 0% Atende 0% Atende

Pode-se observar que o solo estudado não se encaixa em nenhuma das faixas granulométricas especificadas para camada de base de pavimentos. O LL é 55% e o IP é de 23%. Analisando esses resultados, observa-se que o solo ultrapassa os limites de liquidez e plasticidade estabelecidos nas especificações do DNIT, sendo classificado como altamente plastico e muito ruim para utilização. Por ser considerado um solo ruim, a mistura com material fresado poderia ajudar na resistência e qualidade deste solo, mas os resultados não foram favoráveis, visto que mesmo com elevadas porcentagens de material fresado neste solo, ainda existem parâmetros que não atenderam as especificações vigentes. Apenas nas misturas de 90% FR + 10% solo e 70% FR + 30% solo atendem respectivamente às faixas granulométricas C e D para base estabilizada granulometricamente. Analisando o CBR, dependendo do tráfego (N ≤ 5 X 106 ou N > 5 X 106), a mistura fresado + solo atende, ou seja, CBR ≥ 60% para Número N ≤ 5 X 106 e CBR ≥ 80% para Número N > 5 X 106. Para as outras porcentagens da mistura 50% FR + 50% solo e 30% FR + 70%, tanto a granulometria quanto o CBR não atenderam os requisitos da norma. Porém, observa-se que nenhuma das misturas apresentou expansão, atendendo assim especificações. Avaliação para camadas de sub-base Avaliando os resultados do solo e da mistura fresado + solo para a camada de sub-base, estes atendem quanto ao CBR e a expansão. A Tabela 10 apresenta a análise feita entre os resultados dos ensaios e as especificações da norma de sub-base estabilizada granulometricamente.

Tabela 10 – Avaliação dos resultados para camadas de sub-base.

Características Especificações Solo Misturas

Resultado Avaliação Resultados Avaliação CBR ≥20% 33% Atende >20% Atende

Expansão ≤1% 0% Atende 0% Atende Tendo em vistas estes resultados, pode-se concluir que a capacidade de suporte obtida para esse solo atende às especificações para camadas de sub-base de pavimentos flexíveis. As misturas, em todas as proporções, apresentaram expansão 0% e CBR muito superiores a 20%, atendendo as especificações e por tanto, podem ser utilizadas como sub-base.

CONSIDERAÇÕES FINAIS Com base nos ensaios de caracterização, observou-se que o solo em estudo trata-se de uma argila silto arenosa altamente plástica que não apresentou resultados satisfatórios para o uso em camadas de base. As misturas de 90% FR + 10% solo e 70% FR + 30% solo apresentaram resultados satisfatórios em relação à granulometria e todas atenderam às especificações de expansão. Porém, o CBR apresentou valores inferiores aos determinados pela norma. Observou-se que a incorporação de material fresado ao solo nos teores estudados tornou a mistura um pouco mais resistente, quanto a capacidade de suporte, porém ainda insuficiente para aplicação em camadas de base. Para camadas de sub-base, a mistura de fresado com o solo em qualquer porcentagem apresentou características suficientes para serem empregadas, atenderam as especificações em relação ao CBR e expansão. Apesar do solo apresentar CBR 33%, valor suficiente para aplicação em camadas de sub-base, os valores de índice de suporte encontrados para as misturas com o fresado são consideravelmente maiores que do solo puro, apresentando vantagens como o aumento de resistência. Para que este solo seja utilizado em camadas de base de pavimentos flexíveis são necessários aprofundar os estudos, complementando ensaios de permeabilidade, resiliência e cisalhamento além de novos estudos com outros materiais a serem incorporados como, por exemplo, um solo mais arenoso, cimento, brita ou agregados reciclados para melhorar suas características. Dessa forma, conclui-se que a aplicação de misturas de material fresado com solo para composição de camadas de base e sub-base de pavimentos flexíveis, depende das características dos materiais e do comportamento das misturas. Sendo que, para os materiais estudados, as misturas apresentaram comportamento satisfatório e ganho na capacidade de suporte para camada de sub-base, possibilitando o reaproveitamento do fresado, reduzindo custos de obtenção de outros materiais e evitando o descarte inadequado. O aumento da capacidade resistente da estrutura do pavimento pode permitir que seja reduzida a quantidade de materiais nas restantes camadas do pavimento. A reutilização de materiais fresados permite aproveitar grandes quantidades destes materiais em zonas onde usualmente se utilizam solos ou agregados britados. REFERÊNCIAS ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7207: Terminologia e classificação de pavimentação. Rio de Janeiro, 1982. BEJA, I. A.; LUCENA, A. E. F. L. Utilização de material fresado em camadas de sub-base e base de pavimentos. In: VIII CONGRESSO DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA DA UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE, Campina Grande: UFCG, 2011. 1.p. DEPARTAMENTO NACIONAL DE ESTRADAS DE RODAGEM. DNER-ME 051: Solos - análise granulométrica. Rio de Janeiro, 1994a. ________. DNER-ME 049/94: Solos - determinação do Índice de Suporte Califórnia utilizando amostras não trabalhadas. Rio de Janeiro, 1994b. ________. DNER-ME 082/94: Solos – determinação do limite de plasticidade. Rio de Janeiro, 1994c. ________. DNER-ME 122/94: Solos – determinação do limite de liquidez – método de referência e método expedito. Rio de Janeiro, 1994d. DEPARTAMENTO NACIONAL DE INFRAESTRUTURA DE TRANSPORTES. Manual de pavimentação. 3.ed. Rio de Janeiro, 2006. 278p. ________. DNIT 141/2010-ES: Pavimentação – base estabilizada granulometricamente. Rio de Janeiro, 2010a. ________. DNIT 139/2010-ES: Pavimentação – sub-base estabilizada granulometricamente. Rio de Janeiro, 2010b. ________. DNIT 164/2013-ME: Solos – Compactação utilizando amostras não trabalhadas – Método de Ensaio. Rio de Janeiro, 2013. GEWEHR, J. Fresadoras de asfalto. Porto Alegre, 26 dez. 2012. Disponível em: http://asfaltodequalidade.blogspot.com.br/2012/12/fresadoras-de-asfalto.html. Acesso em: 07 nov. 2014. LUCENA, A. E. F. L.; OLIVEIRA, A. M.; NASCIMENTO, M. V.; SILVA, J. A. A. Estudo do comportamento mecânico de misturas asfálticas contendo material fresado a partir da dosagem Marshall. In: VII CONGRESSO DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA DA UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE, Campina Grande: UFCG, 2010. 14p. RESPLANDES, H. M. S.; REZENDE, L. R. Reutilização do material betuminoso fresado nas camadas de sub-base e base de pavimentos. In: CONGRESSO DE PESQUISA, ENSINO E EXTENSÃO DA UFG - CONPEEX, 2. 2005, Goiânia. Anais eletrônicos do XIII Seminário de Iniciação Científica [CD-ROM], Goiânia: UFG, 2005. 3p.