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  • IGOR AMORIM BEJA

    AGREGADO RECICLADO DE CONSTRUO E DEMOLIO COM ADIO DE AGLOMERANTES HIDRULICOS COMO SUB-BASE

    DE PAVIMENTOS

    So Paulo 2014

  • IGOR AMORIM BEJA

    AGREGADO RECICLADO DE CONSTRUO E DEMOLIO COM ADIO DE AGLOMERANTES HIDRULICOS COMO SUB-BASE

    DE PAVIMENTOS

    Dissertao apresentada Escola Politcnica da Universidade de So Paulo, como parte dos requisitos para obteno do ttulo de Mestre em Engenharia de Transportes.

    So Paulo 2014

  • IGOR AMORIM BEJA

    AGREGADO RECICLADO DE CONSTRUO E DEMOLIO COM ADIO DE AGLOMERANTES HIDRULICOS COMO SUB-BASE

    DE PAVIMENTOS

    Dissertao apresentada Escola Politcnica da Universidade de So Paulo, como parte dos requisitos para obteno do ttulo de Mestre em Engenharia de Transportes.

    rea de Concentrao: Engenharia de Transportes

    Orientador: Prof Dr Liedi Lgi Bariani Bernucci

    So Paulo 2014

  • Este exemplar foi revisado e corrigido em relao verso original, sob responsabilidade nica do autor e com a anuncia de seu orientador. So Paulo, de janeiro de 2014.

    Assinatura do autor ____________________________

    Assinatura do orientador _______________________

    FICHA CATALOGRFICA

    Beja, Igor Amorim

    Agregado reciclado de construo e demolio com adio de aglomerantes hidrulicos como sub-base de pavimentos / I.A. Beja. -- verso corr. -- So Paulo, 2014.

    219 p.

    Dissertao (Mestrado) - Escola Politcnica da Universidade de So Paulo. Departamento de Engenharia de Transportes.

    1. Resduos de construo 2. Pavimentos flexveis 3. Agrega- dos (Reciclagem) I. Universidade de So Paulo. Escola Poli-tcnica. Departamento de Engenharia de Transportes II. t.

  • DEDICATRIA

    minha amada Ana Lgia (me) pela

    orientao, fora e amor para toda

    vida.

    A toda minha famlia e em especial a

    Jorge Luiz (pai), Maria Goretti e

    Evandro Andrade (tios).

    Maria e Orlando (avs) meu amor

    eterno e exemplo de vida e

    humildade.

    minha amada Paraba (estado) e

    aos amigos e o amor que cultivei ao

    longo de minha vida.

  • AGRADECIMENTOS

    Deus pai eterno e soberano em suas aes para guiar e proteger os meus passos.

    Ao meu mentor professor John Kennedy G. R. por sua participao decisiva em

    minha formao profissional e pessoal.

    minha orientadora, a professora Liedi L. B. Bernucci por ter acreditado em minha

    capacidade, me oferecido a oportunidade e por edificar meu conhecimento em todos

    os sentidos.

    Dr. Rosngela Motta e ao professor Dr. Carlos Suzuki pela contribuio valorosa

    na anlise da dissertao no exame de qualificao.

    Dr Kamilla L. Vasconcelos pelas boas vibraes do dia a dia e por contribuir

    sensivelmente com o saber em comportamento de misturas asflticas.

    Ao Dr. Edson de Moura pela amizade, bom humor de sempre e por transmitir e

    esmiuar os conhecimentos da metodologia MCT.

    Diomaria Santos pelo seu trabalho, gentileza e empenho junto a todos do LTP.

    Ao amigo Kendi, o Japons, pelo privilgio e honra de sua amizade nas horas

    alegres e de dor, pela ajuda na coleta dos materiais e parceria nas campanhas de

    campo.

    Ao amigo Rodrigo, pelo bom humor, descontrao, pelas horas de estudos somadas

    juntos e ajuda na correo da dissertao.

    Ao amigo Tiago pela ajuda substancial com o programa de elementos finitos, e pelo

    sua presena nas tardes de sbados e domingos com estudos.

  • Aos amigos Robson, Vanderlei e Erasmo e amiga Patricia pela fora e entusiasmo

    em ajudar na execuo dos ensaios de laboratrio.

    empresa Fremix, representada pelo Msc. Valmir Bonfim pela ajuda na concesso

    dos trechos experimentais, materiais e suporte nas campanhas de levantamento em

    campo.

    Prefeitura Municipal de So Paulo pela parceria e empenho em prol do

    desenvolvimento de inovaes no meio tcnico de infraestrutura.

    Ao Laboratrio de Tecnologia de Pavimentao pela oportunidade de aprendizado e

    desenvolvimento da pesquisa.

    empresa Dynatest pela colaborao nos levantamentos de campo e pelo

    emprstimo do equipamento FWD a pesquisa.

    empresa Belocal pelo fornecimento da cal hidratada utilizada na pesquisa

    laboratorial e no trecho experimental.

    Ao Instituto Nacional de Meteorologia pela gentileza em conceder os dados

    pluviomtricos empregados na presente pesquisa.

    CAPES pela ajuda financeira e contribuio essencial formao deste

    profissional.

    minha pequena grande Ju por seu amor, pacincia e dedicao e por estar

    presente mesmo quando eu estive ausente.

  • O saber a gente aprende com os

    mestres e os livros. A sabedoria se

    aprende com a vida e com os

    humildes.

    (Cora Coralina)

    Ainda que eu ande pelo vale da

    sombra da morte, no temerei mal

    algum, porque tu ests comigo, a tua

    vara e o teu cajado me consolam.

    (Salmo 23:4)

  • RESUMO

    O uso de resduos de construo e demolio (RCD) vem ganhando espao

    crescente em aplicaes na engenharia. Este material adquiriu maior importncia a

    partir da dcada de 70, com seu emprego ampliado como material granular em

    concretos de cimento para obras civis e no setor de infraestrutura, principalmente

    como camadas de pavimentos. O presente trabalho tem por objetivo compreender o

    comportamento fsico e mecnico do agregado reciclado de resduos de construo

    e demolio com adio de aglomerantes, a cal hidratada e cimento Portland. Foram

    construdos trs trechos experimentais de uma via urbana com uso de RCD misto na

    sub-base dos pavimentos: (i) um sem aglomerantes adicionais, (ii) um com adio

    em usina de 3% de cal hidratada, e (iii) um com adio em usina de 3% de cimento

    Portland. Todas as amostras coletadas em usina foram caracterizadas em

    laboratrio e foram analisados os comportamentos mecnicos das trs diferentes

    misturas por meio de ensaios de (i) resistncia compresso simples aos 7 dias de

    cura para os materiais com aglomerantes, (ii) ensaios de mdulo de resilincia a 7,

    28 e 60 dias de cura para todas as misturas, e (iii) ensaios de deformao

    permanente com diferentes tenses . Analisando os resultados das misturas a 60

    dias de cura, a mistura em RCD apresentou com o menor ganho em mdulo de

    resilincia, enquanto que a mistura de RCD com 3% cimento, apresentou os maiores

    mdulos, e a mistura RCD com adio em 3% de cal obteve um valor pouco abaixo

    daquele com cimento. Quanto ao comportamento deformao permanente,

    verificou-se que a baixos nveis de tenso, todas as misturas apresentaram baixas

    deformaes e comportamento similar. Em maiores nveis de diferena de tenses

    principais, as misturas estabilizadas apresentaram comportamento estvel e as

    misturas em RCD obtiveram deformao permanente mais significativa. Com o

    monitoramento deflectomtrico foi possvel realizar retroanlise, e estimar os

    mdulos de resilincia in situ, cujos valores foram similares aos encontrados em

    laboratrio. Passados quase dois anos, o comportamento funcional e estrutural dos

    trechos experimentais satisfatrio.

    Palavras-chave: Resduos de construo e demolio, Rigidez, Deflexes.

  • ABSTRACT

    The use of construction and demolition waste (CDW) has been increasing in

    engineering applications the use of CDW has become more important since the 70s

    as granular material in cement concrete applications in civil engineering and

    transportation infrastructure, mainly as pavement layers. This study aims to

    understand the physical and mechanical behavior of recycled aggregate from

    construction and demolition waste with the addition of hydraulic binders, as hydrated

    lime and Portland cement. Three experimental urban pavement sections were

    constructed using CDW as subbase material: (i) the first one using CDW, (ii) the

    second one using CDW with 3% of hydrated lime (mixed in the plant), and (iii) the

    third one employing CDW with 3% of cement (also mixed in the plant). All samples

    collected in the plant were characterized in laboratory. The mechanical behavior of

    these materials and mixtures were analyzed through the following tests: (i)

    compressive strength after 7 days of curing for materials with hydraulic binders, (ii)

    resilient moduli after 7, 28, and 60 days of curing for all mixes, and (iii) permanent

    deformation. By analyzing the responses of the mixture after 60 days of curing, the

    CDW mixture presented, as a crushed stone, the smallest gain on resilient modulus,

    whereas mixture with 3% cement with CDW had the highest modulus. The mixture

    with 3 % hydrated lime with CDW showed resilient modulus smaller than the mixture

    with cement. The permanent deformations at low stress levels were low and similar

    for the three tested materials. On the other hand, at higher stress level, the stabilized

    mixtures exhibited stable behavior, and the mixture with CDW shows a significant

    permanent deformation. The backcalculation based on the measurement of field

    deflections showed values of resilient moduli in situ similar to the laboratory results.

    After almost two years, the performance of the experimental sections is considered

    satisfactory.

    Keywords: Construction and demolition waste, Stiffness, Deflections.

  • ix

    LISTA DE FIGURAS

    Figura 2.1 Ligao fsica, entre solo e aglomerante (adaptado de Xuan et al., 2011)

    .................................................................................................................................. 38

    Figura 2.2 Mudana na textura do solo (argiloso) devido a troca catinica e

    estabilizao da camada de gua difusa (LITTLE, 1995) ......................................... 39

    Figura 2.3 Distribuio granulomtrica antes e aps a compactao (ARULRAJAH

    et al., 2011) ............................................................................................................... 48

    Figura 2.4 Efeito da energia, intermediria e modificada: curva de Proctor (LEITE,

    2007) ......................................................................................................................... 50

    Figura 2.5 Mdulo de resilincia em funo do grau de compactao da

    mistura de agregado reciclado (MOLENAAR e NIEKERK, 2002) ............................. 55

    Figura 2.6 Estado de tenses atuantes no ponto mdio de uma camada de

    pavimento (HUANG, 2004)........................................................................................ 58

    Figura 2.7 Equipamento para induo de trincas (AGRELA et al., 2011) .............. 64

    Figura 3.1 Fluxograma do estudo de comportamento do material em laboratrio . 69

    Figura 3.2 Fluxograma do estudo de comportamento in situ.................................. 69

    Figura 3.3 Processo de desconstruo das edificaes: So Vito e Mercrio

    (PINIWEB, 2013) ....................................................................................................... 70

    Figura 3.4 (i) estocagem do RCD e retirada de materiais contaminantes, (ii)

    britagem do RCD, (iii) catao de contaminantes aps britagem, e (iv) estocagem em

    pilha do agregado reciclado ...................................................................................... 71

    Figura 3.5 Agregado reciclado espalhado para fins de secagem ao ar e

    quarteamento ............................................................................................................ 72

    Figura 3.6 Fluxograma de ensaios em laboratrio ................................................. 72

    Figura 3.7 Equipamentos em laboratrio para determinao da formados

    agregados: (i) segundo NBR 7809 (ABNT, 2006), (ii) segundo D4791 (ASTM, 2010).

    .................................................................................................................................. 74

    Figura 3.8 (i) acomodao dos agregados em molde, e (ii) aplicao de carga .... 75

    Figura 3.9 Ensaio e desgaste Los Angeles: (i) amostra de RCD antes do ensaio, e

    (ii) aspecto do RCD aps quebra .............................................................................. 75

  • x

    Figura 3.10 Determinao do CBR: (i) preparo das amostras dentro do cilindro

    CBR; (ii) amostras imersas em gua para verificao da expanso ......................... 76

    Figura 3.11 Granulometria do RCD para compor amostras similares em laboratrio

    para fins de ensaios .................................................................................................. 78

    Figura 3.12 Processo de dosagem e preparo de corpos de prova para ensaios de

    mdulo de resilincia: (i) homogeneizao com o aglomerante a seco, (ii) mistura e

    homogeneizao com gua potvel, e (iii) compactao com cilindro tripartido e

    controle de camadas ................................................................................................. 79

    Figura 4.1 Localizao dos trechos experimentais na Av. Sapopemba, So Paulo,

    SP ............................................................................................................................. 83

    Figura 4.2 Concepes estruturais dos trs trechos experimentais: (i) RCD, (ii)

    RCD + 3% cimento, e (iii) RCD + 3% cal .................................................................. 84

    Figura 4.3 Pugmill e esteiras de distribuio de material reciclado em usina

    recicladora ................................................................................................................. 85

    Figura 4.4 (i) coleta do material de subleito, e (ii) ensaio de perda por imerso do

    procedimento MCT .................................................................................................... 86

    Figura 4.5 (i) lanamento de RCD, e (ii) espalhamento com motoniveladora ........ 86

    Figura 4.6 (i) compactao do RCD, e (ii) camada acabada .................................. 87

    Figura 4.7 Curva granulomtrica da mistura 80%RAP +19%P de RAP e 1% cal

    CH-1 .......................................................................................................................... 87

    Figura 4.8 Processos de aplicao do RAP espumado: (i) lanamento e

    espalhamento por vibroacabadora, (ii) compactao por rolo pneumtico e liso, e (iii)

    aplicao da emulso e salgamento com p de RAP ............................................. 89

    Figura 4.9 Execuo da camada de revestimento: (i) limpeza por meio de vassoura

    mecnica e aplicao de pintura de ligao, e (ii) lanamento e compactao do

    CBUQ ........................................................................................................................ 89

    Figura 5.1 Curva granulomtrica do RCD obtido para trs amostras ..................... 90

    Figura 5.2 Secagem em estufa at constncia da massa aps lavagem ............... 92

    Figura 5.3 Composio do RCD em funo da sua natureza ................................ 92

    Figura 5.4 Composio por natureza: mdia de quatro corpos de prova por

    material ..................................................................................................................... 93

    Figura 5.5 Forma dos agregados: mdia de quatro corpos de prova por material . 95

    Figura 5.6 Curvas de compactao dos materiais empregados na sub-base do

    trecho experimental ................................................................................................... 97

  • xi

    Figura 5.7 (i) vista do corpo de prova compactado, e (ii) instrumentao para

    ensaio triaxial conforme ME 134 (DNIT, 2010).......................................................... 99

    Figura 5.8 Grau de compactao das amostras de MR e seus respectivos desvios

    .................................................................................................................................. 99

    Figura 5.9 Influncia do grau de compactao para mdulo de resilincia do RCD

    ................................................................................................................................ 100

    Figura 5.10 Influncia da reao pozolnica residual no RCD. ............................ 101

    Figura 5.11 Influncia do tempo de cura nas misturas com RCD+3%cimento. .... 102

    Figura 5.12 Influncia do tempo de cura nas misturas com RCD+3%cal. ............ 102

    Figura 5.13 Comparativo entre idades de cura para todas as misturas da pesquisa.

    ................................................................................................................................ 103

    Figura 5.14 Situao do carregamento e da estrutura estudada durante a anlise

    com o programa DIANA .......................................................................................... 107

    Figura 5.15 Tenses atuantes na estrutura com sub-base em RCD aps avaliao

    com o programa DIANA .......................................................................................... 107

    Figura 5.16 Resultado mdios da deformao permanente para as misturas

    estudadas ................................................................................................................ 109

    Figura 6.1 Logstica de levantamento: sentido centro e bairro ............................. 113

    Figura 6.2 Ensaios referentes a metodologia MCT: (i) expanso, (ii) CBR, (iii)

    permeabilidade, e (iv) contrao ............................................................................. 114

    Figura 6.3 Execuo do furo de interesse e determinao da umidade pelo mtodo

    do fogareiro ............................................................................................................. 116

    Figura 6.4 (i) aspecto das amostras compactadas, e (ii) imerso em gua durante

    o perodo de 24 horas para posterior ruptura .......................................................... 117

    Figura 6.5 Influncia do tempo de cura no mdulo de resilincia das misturas com

    RAP espumado, mdia de 2 corpos de prova ......................................................... 118

    Figura 6.6 (i) amostra compactada em laboratrio, e (ii) instrumentao para

    ensaio de mdulo de resilincia em mistura asfltica ............................................. 119

    Figura 6.7 Resumo da deformao permanente em laboratrio obtida por

    simulador de trfego LCPC. .................................................................................... 121

    Figura 6.8 Medida de deflexo no eixo e na trilha externa da via ........................ 123

    Figura 6.9 Resumo das deflexes mximas e seus respectivos desvios para os

    meses de levantamento .......................................................................................... 128

  • xii

    Figura 6.10 Precipitao acumulada ao longo dos meses: 2012 e 2013. (Fonte:

    INMET, 2013) .......................................................................................................... 129

    Figura 6.11 Exemplo de delineamento de bacia mdia retroanalisada Segmento

    Homogneo 1 RCD Bairro T=4M ...................................................................... 132

    Figura 6.12 Resumo de mdulos de resilincia obtidos aps retroanlise para as

    misturas estudadas ................................................................................................. 137

    Figura 6.13 Exemplo de abaulamento da bacia de deflexo segmento

    homogneo 3 T=10M ........................................................................................... 138

    Figura 6.14 Geometria de carregamento e distribuies de tenses segundo Balbo

    (2007) ...................................................................................................................... 147

  • xiii

    LISTA DE TABELAS

    Tabela 2.1 Critrios de classificao de resduos em Portugal (LNEC, 2009) ....... 29

    Tabela 2.2 Resumo da classificao segundo a metodologia dinamarquesa (GARB

    et al., 2011) ............................................................................................................... 30

    Tabela 2.3 Resumo de requisitos para o agregado reciclado de RCD segundo

    especificaes sueca e francesa (GOUX et al., 2003; PIHL; MILVANG-JENSEN;

    BERG, 2003) ............................................................................................................. 31

    Tabela 2.4 Resumo das especificaes australianas: Estado de Victoria e regio

    oeste da Austrlia (GARB et al., 2011) ..................................................................... 33

    Tabela 2.5 Aplicao do RCD para aplicao em pavimentao, requisitos

    mnimos no Brasil ETS-001(PMSP, 2003) e NBR 15115 (ABNT, 2004) ................... 34

    Tabela 2.6 Requisitos a serem atendidos para o emprego em concretos no

    estruturais (NBR 15116, ABNT, 2004) ...................................................................... 42

    Tabela 2.7 Resultados de CBR de diferentes pesquisas ....................................... 52

    Tabela 2.8 Mdia de valores de resistncia a compresso simples (MOTTA, 2005)

    .................................................................................................................................. 56

    Tabela 2.9 Mdia de valores da resistncia a compresso simples (AGRELA et al.,

    2011) ......................................................................................................................... 56

    Tabela 2.10 Estudos que abordam a deformao permanente em materiais

    granulares ................................................................................................................. 62

    Tabela 2.11 Valores mdios de deflexo e mdulo equivalente ............................ 65

    Tabela 2.12 Resumo de parmetros para o controle executivo (HERRADOR et al.,

    2012) ......................................................................................................................... 66

    Tabela 2.13 Valores crticos de T, quando o desvio calculado no mesmo espao

    amostral (GRUBBS, 1950) ........................................................................................ 68

    Tabela 3.1 Correo granulomtrica e percentual em cada frao para misturas de

    RCD .......................................................................................................................... 78

    Tabela 5.1 Resultados referentes aos ensaios de ndice de forma ........................ 94

    Tabela 5.2 Resumo do resultado dos 10% de finos ............................................... 95

    Tabela 5.3 Mdia de valores da resistncia compresso simples ....................... 98

  • xiv

    Tabela 5.4 Mdulos de resilincia retroanalisados obtidos para as estruturas em

    estudo ..................................................................................................................... 105

    Tabela 5.5 Comparativo das deflexes e tenses verticais na camada de RCD

    pelo ELSYM 5 e DIANA .......................................................................................... 105

    Tabela 5.6 Comparativo das deflexes e tenses verticais na camada de RCD

    +3% cim. pelo ELSYM 5 e DIANA ........................................................................... 106

    Tabela 5.7 Comparativo das deflexes e tenses verticais na camada de RCD

    +3% cal pelo ELSYM 5 e DIANA ............................................................................. 106

    Tabela 5.8 Relao de tenses assumida para os ensaios de deformao

    permanente. ............................................................................................................ 108

    Tabela 5.9 Resumo de anlises pelos modelos propostos. ................................. 111

    Tabela 6.1 Controle tecnolgico das camadas de sub-base do trecho experimental

    ................................................................................................................................ 116

    Tabela 6.2 Resistncia trao por compresso diametral seco e mido .......... 117

    Tabela 6.3 Resumo de resultados obtidos com a mistura asfltica aplicada ao

    revestimento ............................................................................................................ 119

    Tabela 6.4 Tratamento estatstico dos dados do subleito segundo Grubbs (1969):

    deflexes mximas de campo ................................................................................. 122

    Tabela 6.5 Tratamento estatstico segundo Grubbs (1969): segmentos

    homogneos para T=4M ......................................................................................... 125

    Tabela 6.6 Tratamento estatstico segundo Grubbs (1969): segmentos

    homogneos para T=10M ....................................................................................... 126

    Tabela 6.7 Tratamento estatstico segundo Grubbs (1969): segmentos

    homogneos para T=16M ....................................................................................... 127

    Tabela 6.8 Exemplo de bacia delineada por retroanlise Segmento Homogneo

    1 RCD Bairro T=4M ........................................................................................... 132

    Tabela 6.9 Resumo de mdulos retroanalisados pelo BAKFAA: T=4M ............... 133

    Tabela 6.10 Resumo de mdulos retroanalisados pelo BAKFAA: T=10M ........... 135

    Tabela 6.11 Resumo de mdulos retroanalisados pelo BAKFAA: T=16M ........... 136

    Tabela 6.12 Deflexo parcial de cada camada na deflexo total: T= 4M ............. 140

    Tabela 6.13 Deflexo parcial de cada camada na deflexo total: T=10M ............ 140

    Tabela 6.14 Deflexo parcial de cada camada na deflexo total: T=16M ............ 141

    Tabela 6.15 Anlise da contribuio de cada camada na deflexo total e tenso

    vertical no topo do subleito: T= 4M.......................................................................... 141

  • xv

    Tabela 6.16 Anlise da contribuio de cada camada na deflexo total e tenso

    vertical no topo do subleito: T= 10M........................................................................ 142

    Tabela 6.17 Anlise da contribuio de cada camada na deflexo total e tenso

    vertical no topo do subleito: T=16M......................................................................... 142

    Tabela 6.18 Equaes para anlise de desempenho proposta pela IP-DE-P00/001

    (DER-SP, 2006) ...................................................................................................... 143

    Tabela 6.19 Verificao mecanicista para os segmentos homogneos propostos:

    T= 4M ...................................................................................................................... 144

    Tabela 6.20 Verificao mecanicista para os segmentos homogneos propostos:

    T=10M ..................................................................................................................... 144

    Tabela 6.21 - Verificao mecanicista para os segmentos homogneos propostos:

    T=16M ..................................................................................................................... 145

    Tabela 6.22 Coeficientes estruturais .................................................................... 146

    Tabela 6.23 Parmetros adotados para estimativa do CE para os materiais em

    estudo ..................................................................................................................... 148

    Tabela 6.24 Resumo de tenses encontradas na camada inferior ...................... 149

    Tabela 6.25 Reduo relativa de tenses de cada material em relao a BGS ... 149

    Tabela 6.26 Resumo de CE estimados com a avaliao geomtrica e uso do

    sistema de camadas elsticas ................................................................................. 150

  • xvi

    LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

    AASHO American Association of State Highway Officials

    AASTHO American Association of State Highway and Transportation

    Officials

    ABNT Associao Brasileira de Normas Tcnicas

    ASTM American Society for Testing and Materials

    BAKFAA Backcalculation of Federal Aviation Administration

    BGS Brita graduada simples

    BGTC Brita graduada tratada com cimento

    CAP Cimento asfltico de petrleo

    CBUQ Concreto betuminoso usinado a quente

    Cc Coeficiente de curvatura

    CDW Construction and Demolition Waste

    Cu Coeficiente de uniformidade

    DCP Dynamic Cone Penetrometer

    DIANA Displacement Method Analyzer

    ELSYM 5 Elastic Layer System Model 5

    FWD Falling Weight Deflectometer

    GC Grau de compactao

    IRI International Roughness Index

    LCPC Laboratoire Central del Ponts et Chausses

    MCT Miniatura Compactado Tropical

    N Nmero de trfego previsto conforme eixo padro de 8,2 ton

    NA Grupo de solo arenoso-siltoso no latertico da classificao MCT

    PCA Portland Cement Association

    RAP Reclaimed Asphalt Pavement

    Rc Resduo de concreto

    RCD Resduo de Construo e Demolio

    RCD+3%cim. Resduo de Construo e Demolio com Adio em 3% de

    Cimento Portland

  • xvii

    RCD+3%cal Resduo de Construo e Demolio com Adio em 3% de Cal

    Hidratada

    Rcm Resduo cermico

    RCS Resistncia Compresso Simples

    SC Solo-cimento

    TS Tratamento superficial

    USACE United States Army Corps of Engineers

    USEPA United State Environmental Protection Agency

  • xviii

    LISTA DE SMBOLOS

    Do Deflexo mxima recupervel

    K1, K2, K3 Coeficientes determinados experimentalmente aps execuo do

    ensaio de mdulo de resilincia

    1 Deflexo total do pavimento no topo do revestimento

    b Deflexo no topo da camada de base

    ref Deflexo no topo da camada de reforo

    sb Deflexo no topo da camada de sub-base

    sl Deflexo no topo do subleito

    p Deformao plstica ou permanente

    t Deformao de trao horizontal na fibra inferior do revestimento

    v Deformao vertical compressiva no topo do subleito

    Coeficiente de Poisson

    1 Tenso atuante, tenso principal maior

    3 Tenso de confinamento, tenso principal menor

    d Tenso desviadora, diferena entre tenses principais

    h Tenso horizontal no ponto de avaliao

    Z Tenso vertical no ponto de avaliao

  • xix

    SUMRIO

    LISTA DE FIGURAS................................................................................ix

    LISTA DE TABELAS .......................................................................... xiii

    LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS ............................................. xvi

    LISTA DE SMBOLOS .......................................................................xviii

    1 INTRODUO......................................................................... 22

    1.1 Objetivos ................................................................................................... 25

    1.2 Estrutura da dissertao .......................................................................... 26

    2 REVISO BIBLIOGRFICA.................................................... 28

    2.1 Definies ................................................................................................. 28

    2.2 Especificidades para pavimentao ....................................................... 30

    2.3 Tcnicas de processamento do RCD ..................................................... 34

    2.4 Estabilizao do agregado reciclado de RCD ........................................ 36

    2.5 Aplicao do agregado reciclado de RCD na engenharia .................... 40

    2.6 Caractersticas e propriedades do agregado reciclado de RCD .......... 44

    2.6.1 Natureza .................................................................................................... 44

    2.6.2 Forma e resistncia dos gros ................................................................ 46

    2.6.3 Graduao ................................................................................................. 47

    2.6.4 Compactao ............................................................................................ 49

    2.7 Propriedades mecnicas ......................................................................... 51

    2.7.1 Capacidade de suporte CBR ................................................................... 51

    2.7.2 Mdulo de resilincia triaxial ................................................................... 52

    2.7.3 Resistncia compresso simples ........................................................ 55

    2.7.4 Deformao permanente.......................................................................... 57

    2.8 Caractersticas e propriedades in situ .................................................... 63

    2.8.1 Controle executivo ................................................................................... 63

    2.8.2 Variabilidade ............................................................................................. 66

    3 MATERIAIS E MTODOS ....................................................... 69

    3.1 Materiais empregados e ensaios realizados .......................................... 70

    3.2 Caractersticas fsicas, mecnicas e de estado do RCD ....................... 72

    3.2.1 Granulometria ........................................................................................... 72

  • xx

    3.2.2 Natureza .................................................................................................... 73

    3.2.3 ndice de forma ......................................................................................... 73

    3.2.4 Resistncia dos agregados grados ...................................................... 74

    3.2.5 Resistncia abraso .............................................................................. 75

    3.2.6 Dosagem da curva de Proctor ................................................................. 76

    3.3 Propriedades mecnicas ......................................................................... 76

    3.3.1 California Bearing Ratio ........................................................................... 76

    3.3.2 Resistncia compresso simples ........................................................ 77

    3.3.3 Mdulo de resilincia ............................................................................... 77

    3.3.4 Deformao permanente acumulada ...................................................... 80

    4 TRECHOS EXPERIMENTAIS ................................................. 82

    4.1 Concepo estrutural ............................................................................... 82

    4.2 Execuo do trecho experimental .......................................................... 85

    5 RESULTADOS EM LABORATRIO ....................................... 90

    5.1 Composio granulomtrica ................................................................... 90

    5.2 Natureza da composio e teor de contaminantes ............................... 92

    5.3 Forma das partculas ............................................................................... 94

    5.4 Resistncia pelo mtodo dos 10% de finos ........................................... 95

    5.5 Resistncia abraso das partculas ..................................................... 96

    5.6 Curva de compactao e capacidade de suporte .................................. 96

    5.7 Resistncia compresso simples ........................................................ 98

    5.8 Mdulo de resilincia ............................................................................... 98

    5.9 Deformao permanente triaxial ........................................................... 104

    6 RESULTADOS EM CAMPO .................................................. 111

    6.1 Caracterizao do subleito .................................................................... 114

    6.2 Controle das camadas de sub-base ..................................................... 115

    6.3 Controle das camadas de base ............................................................. 117

    6.4 Controle da camada de revestimento ................................................... 119

    6.5 Controle deflectomtrico por meio de Viga Benkelman ..................... 121

    6.6 Controle deflectomtrico por meio de FWD ......................................... 123

    6.7 Retroanlise ............................................................................................ 129

    6.7.1 Retroanlise no perodo T=4M de levantamento ................................. 132

    6.7.2 Retroanlise no perodo T=10M de levantamento ............................... 134

  • xxi

    6.7.3 Retroanlise no perodo T=16M de levantamento ............................... 135

    6.8 Contribuio relativa de cada camada na deflexo total .................... 138

    6.9 Anlise mecanicista ............................................................................... 142

    6.10 Anlise da equivalncia estrutural ........................................................ 145

    7 CONCLUSES ...................................................................... 151

    REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS .................................................. 155

    ANEXO A LEVANTAMENTO DEFLECTOMTRICO DO CONTROLE

    TECNOLGICO POR FWD ............................................................... 161

    APNDICE A AMOSTRAS PREPARADAS EM LABORATRIO E

    TENSES ATUANTE NAS ESTRUTURAS PELO DIANA ................ 174

    APNDICE B RETROANLISE DAS BACIAS

    DEFLECTOMTRICAS POR SEGMENTO HOMOGNEO ............... 186

  • 22

    1 INTRODUO

    A preocupao mundial em proporcionar um destino ambientalmente correto aos

    resduos gerados pelas atividades de construo civil e demolio tem impulsionado

    o estudo de tcnicas para a reutilizao desses materiais. Estes resduos

    apresentam um elevado potencial para reciclagem e utilizao em diversos

    segmentos dentro da engenharia. Nas ltimas dcadas do sculo XX a demanda por

    materiais economicamente viveis e de cunho socioambiental, tem forado a

    iniciativa pblica e privada a incorporar tecnologias com o intuito de minimizar os

    impactos ambientais pela extrao de recursos naturais (ANGULO, 2005; MOTTA,

    2005). Desde ento, vrias pesquisas e incentivos foram outorgados para um melhor

    conhecimento das propriedades destes materiais, com constantes tcnicas

    desenvolvidas para o seu aprimoramento e posterior utilizao.

    Aliadas as pesquisas, polticas pblicas de fomento reciclagem e reuso de

    materiais foram aperfeioadas e agncias reguladoras foram criadas com a

    finalidade de mediar s formas de reuso, citando como exemplo a United States

    Environmental Protection Agency (USEPA). A cada ano so gerados novos

    montantes de resduos slidos urbanos de toda natureza, no entanto, seu maior

    montante deve-se s atividades relacionadas construo civil, necessitando

    polticas e medidas de reutilizao destes materiais com potencial de reciclagem.

    Neste mbito, Cochran e Townsend (2010) comentam que a quantidade de resduo

    gerado em todo territrio americano difcil de ser estimado, pois os dados da

    agncia reguladora, USEPA remetem a estatsticas de 2003, tornando incertas as

    estimativas e definio de polticas quanto ao reuso e reciclagem. Esses

    pesquisadores propem a considerao da anlise de fluxo de materiais, a qual

    emprega o peso bruto do produto, tempo de vida mdio do mesmo e a composio

    do resduo. Os dados estatisticamente trabalhados nesta pesquisa so oriundos de

    agncias que controlam o mercado de materiais de construo civil, como a PCA

    (Portland Cement Association). Em tal metodologia existem pontos positivos quanto

    ao ciclo de vida do material, pois assumem resduos, aqueles descartados ou

  • 23

    abandonados durante a fase de manufatura, e possui adequada estimativa com

    previses futuras de gerao de resduos. Suas limitaes residem na no

    considerao da origem dos resduos e que em vrios casos podem superestimar a

    gerao de materiais demolidos.

    Segundo os mesmos pesquisadores, por esta metodologia de trabalho, o total de

    resduos gerados para uma regio dos Estados Unidos, ficou estimado entre 610 e

    780 milhes de toneladas a depender da vida de servio assumida ao material. A

    maior contribuio do total de resduos compreende 42-59% de concreto de cimento

    Portland, 26-43% de concreto asfltico, 6-7% de madeira, 1-3% de blocos e telhas

    cermicos entre outros.

    Na Europa cerca de 461 milhes de toneladas de resduo de construo e

    demolio so geradas todos os anos. O percentual de reciclagem por federao

    componente da Unio Europeia varivel, tendo, por exemplo, a Espanha uma taxa

    de reciclagem de 14% ao ano e a Holanda 98%. (JIMNEZ et al., 2011).

    No Brasil, o quantitativo de resduos de construo e demolio est em cerca de

    68,5 milhes de toneladas/ano (JOHN et al., 2004). Tendo em vista que boa parte

    destes resduos destinada a aterro de inertes, os valores para deposio final

    crescem com a falta de reas para tal prtica, aumentando a necessidade de reuso

    para o equilbrio econmico e sustentvel.

    Alm disso, a instalao, de mecanismos de beneficiamento e reuso (usinas de

    reciclagem) destes resduos em grandes centros urbanos, permite uma reduo

    substancial no consumo de matrias primas bsicas (agregados, areias e outros),

    bem como a diminuio da distncia de transporte, proporcionando redues de

    custo em obras que fazer uso destes resduos para a engenharia (ULSEN, 2011).

    No setor de pavimentao, o uso de agregados reciclados tem despertado grande

    interesse, devido ao grande volume empregado e ao fato destes materiais terem

    caractersticas adequadas para sua aplicao em camadas de base e sub-base de

    pavimentos. Seu aproveitamento vivel devido ao material possuir habilidade

    similar tal qual materiais convencionais, como as britas graduadas simples (BGS),

  • 24

    reduzindo e dissipando as tenses atuantes no subleito, caso se construa uma

    camada granular destes materiais sobre o solo.

    Segundo apontam diversas pesquisas (LEITE, 2007; MOTTA, 2005; TSENG, 2010),

    aps o processo de beneficiamento por cominuio, o resduo de construo e

    demolio pode ser empregado em vrias reas da engenharia civil, como

    estruturas, fundaes, aterros e, alm destas, em estruturas de pavimentos. A

    transformao do RCD em agregado reciclado realizada atravs de usinas

    recicladoras, onde este deve ser pr-selecionado, uma vez que a ocorrncia de

    materiais tidos como indesejveis (como vidro, metal, borracha, gesso e madeira)

    deve ser mnima. A seleo normalmente feita por catao, podendo ainda haver

    sistemas auxiliares, como correias transportadoras e separador magntico que

    asseguram a remoo de materiais metlicos indesejados.

    No Brasil, a primeira experincia de aplicao de RCD em pavimentao ocorreu na

    cidade de So Paulo nos anos 80. No incio da dcada de 90, a PMSP (Prefeitura

    Municipal de So Paulo) adquiriu a primeira recicladora de RCD do Brasil e deu

    incio aos trabalhos de reciclagem. Mas foi somente nos anos 2000 que esta tcnica

    tomou impulso, principalmente com a publicao das duas normas que atualmente

    especificam o emprego de agregado reciclado de RCD em pavimentao: a ETS-

    001 (PMSP, 2003) da Prefeitura do Municpio de So Paulo e a NBR 15115 (ABNT,

    2004).

    Em 2006, a PMSP criou um decreto versando sobre a obrigatoriedade da utilizao

    de agregados reciclados oriundos dos resduos de construo e demolio em obras

    e servios de pavimentao em vias pblicas do prprio municpio (PMSP, 2006),

    incentivado assim a prtica do reuso.

    Vrias experincias em cidades localizadas nos Estados de So Paulo, Minas

    Gerais, Rio de Janeiro, Bahia, Gois, entre outros, so registradas (ANGULO, 2005;

    LEITE, 2007; MOTTA, 2005). Entretanto, mesmo disponveis tais normas e

    aplicaes com sucesso em campo, o emprego de agregado reciclado de RCD em

    pavimentao ainda no se d de maneira efetiva. O estudo de suas propriedades

  • 25

    tem assim grande importncia no sentido de contribuir para um maior conhecimento

    de suas caractersticas, alm de impulsionar sua utilizao.

    Aplicaes aliadas a estabilizaes com aglomerantes do agregado do resduo de

    construo e demolio foram observadas em abordagem laboratorial, para

    comprovao de melhora em caractersticas mecnicas (ANGULO, 2005; MOTTA,

    2005). Existem, porm, poucos estudos que comprovem a eficcia das

    estabilizaes com aglomerantes e agregados de resduos de construo e

    demolio com aplicaes de campo. No estudo desenvolvido por Agrela et al.

    (2011), os autores concluem que a estabilizao promove um ganho de rigidez

    associada diminuio da variabilidade de resposta estrutural do material,

    comprovado pelo baixo desvio padro do controle de peso especfico in situ, e

    umidade tima.

    A utilizao deste material em pavimentao relativamente recente, existindo

    ainda lacunas quanto ao emprego deste material, principalmente no que tange a

    critrios de dimensionamento de estruturas de pavimento, necessitando assim, o

    desenvolvimento de trabalhos para suprir estas dificuldades.

    1.1 Objetivos

    Esta pesquisa tem como objetivo contribuir para um maior conhecimento das

    propriedades fsicas, mecnicas e de estado, do agregado reciclado proveniente de

    RCD por meio de ensaios laboratoriais, da execuo de sub-base de pavimentos e

    monitoramento de trechos experimentais em campo, com trs tipos de misturas com

    agregado reciclado: (i)misto1, (ii) misto com adio de cal, e (iii) misto com adio de

    cimento. A investigao a ser aprofundada, remete a:

    1. Avaliar as propriedades fsicas do agregado reciclado de RCD misto,

    verificando a sua aceitao quanto aplicao em camada estrutural de

    pavimentos rodovirios;

    1 Misto a designao empregada na literatura para agregados reciclados contendo materiais de

    vrias naturezas, sendo principalmente cimentcios, cermicos e britas.

  • 26

    2. Detectar com abordagem laboratorial, as possveis reaes qumicas

    presentes no material que conferem ganho de desempenho, na resposta

    quanto ao mdulo de resilincia das misturas propostas;

    3. Compreender o comportamento mecnico quanto deformao permanente,

    com ensaios triaxiais de carga repetida para as misturas estudadas, e

    analisar a influncia de cada ligante hidrulico no comportamento das

    misturas;

    4. Verificar o comportamento mecnico in situ das estruturas de pavimento, com

    variao das misturas na camada de sub-base, por meio do clculo do

    mdulo de resilincia in situ (por retroanlise), com verificao dos efeitos

    sazonais durante os perodos de levantamento, detectando as possveis

    melhora de comportamento das misturas de referncia, estabilizadas em

    relao mistura de referncia, constituda por RCD misto.

    1.2 Estrutura da dissertao

    No captulo 1 abordado introduo do tema da pesquisa e a definio dos

    principais objetivos a serem alcanados.

    O captulo 2 remete reviso bibliogrfica do tema definido, com auxlio de um

    levantamento sistemtico das informaes relevantes, considerando conceitos,

    metodologias e resultados de pesquisas anteriores correlatas aplicao do RCD

    em pavimentao e reas afins.

    No captulo 3 so descritas as principais metodologias aplicadas investigao em

    laboratrio, discutindo os procedimentos relevantes em concordncia a extrair os

    parmetros chave da pesquisa, como resistncia, rigidez e deformabilidade, por

    meio de ensaios de compresso simples, de mdulo de resilincia e de deformao

    permanente.

  • 27

    No captulo 4 descrito a concepo e construo de trechos experimentais,

    mencionando as caractersticas construtivas e detalhes das campanhas relativas

    medio das deflexes em campo.

    No captulo 5 realizada a discusso dos principais resultados obtidos com relao

    aos estudos em laboratrio. Propriedades fsicas, mecnicas so analisadas.

    No captulo 6 so analisados os resultados referentes metodologia aplicada ao

    levantamento de campo. Apresenta campanha de levantamento deflectomtrico,

    definio dos segmentos homogneos, o levantamento da pluviometria mensal ao

    longo do estudo, a retroanlise e anlise mecanicista considerando a concepo das

    estruturas, bem como uma proposta de coeficientes estruturais para os materiais

    avaliados.

    O captulo 7 dedicado s consideraes finais acerca do tema abordado e dos

    resultados obtidos em laboratrio e em campo, comentando os principais fatores

    inerentes s respostas obtidas nas duas condies.

  • 28

    2 REVISO BIBLIOGRFICA

    2.1 Definies

    O resduo de construo e demolio pode ser definido como todo e qualquer

    material proveniente de desconstruo, construo, reformas, reparos e demolio

    de projetos de construo estruturais, geotcnicas, infraestrutura, entre outras.

    Segundo a resoluo CONAMA n 307 (CONAMA, 2002), que define as diretrizes,

    critrios e procedimentos para gesto dos resduos de construo e demolio, os

    resduos so oriundos de materiais manufaturados como: blocos cermicos, telhas,

    madeiras, concretos em geral, solos, rochas, materiais asflticos, vidros plsticos,

    etc. A prpria resoluo define os resduos em quatro classes quanto a sua

    aplicao e potencial de reciclagem:

    Classe A: reutilizveis ou reciclveis, como agregados, oriundos de atividades

    de construo, demolio, reformas e reparos de obras de infraestrutura,

    edificaes, terraplanagem e outros tais como: blocos cermicos,

    argamassas, concretos asflticos, peas pr-moldadas, placas, telhas, etc;

    Classe B: reciclveis de outras atividades como: plsticos, papeis, metais,

    vidros, papelo, madeiras e gesso;

    Classe C: resduos no aplicveis recuperao ou economicamente

    inviveis a recuperao;

    Classe D: resduos perigosos, provenientes de processos de construo,

    desconstruo e reparos de clnicas radiolgicas e instalaes industriais tais

    como tintas, solventes, leos, e outros prejudiciais sade.

    Na Frana, a prtica remete que nos materiais de demolio h uma variedade de

    produtos e que nem todos so viveis economicamente para reciclagem,

    necessitando que o resduo com potencial ao reuso, passe por uma etapa de

  • 29

    seleo. A distino do resduo de demolio feita principalmente pela sua

    natureza de composio e este classificado em quatro categorias (GOUX et al.,

    2003):

    Classe 1: materiais de desconstruo de edifcios e estruturas de concreto

    sem conter ao, gesso, amianto e outros resduos industriais;

    Classe 2: materiais de desconstruo de pavimento, feito de camadas no

    tratadas ou tratadas com ligantes hidrulicos, ligantes asflticos, entre outros;

    Classe 3: misturas de materiais compsitos (estruturas em concreto,

    alvenaria, etc) com nveis baixos de gesso, madeira, plstico;

    Classe 4: misturas heterogneas com concentrao de substncias

    indesejveis (gesso, madeira, plstico, etc) superiores a 10% em massa.

    Na prtica brasileira de tecnologia de materiais, tornou-se corrente classificar os

    resduos aps seu processamento (britados e selecionados) como: (i) agregados

    reciclados de concreto (predominncia de aglomeraes com pasta de cimento ou

    concreto), (ii) agregados reciclados de cermica (com predominncia de agregaes

    de blocos cermicos e telhas), e (iii) agregados reciclados mistos (com agregaes

    tanto cermicas quanto a base de cimento Portland e rochas) (ANGULO, 2005;

    LEITE, 2007).

    Em Portugal, o Laboratrio Nacional de Engenharia Civil (LNEC), desenvolveu

    especificaes para o uso do RCD, bem como sua classificao (Tabela 2.1). Os

    produtos reciclveis so classificados em B ou C, de acordo com a natureza de seus

    constituintes aps o produto ser beneficiado (LNEC, 2009). A aplicao em

    pavimentao resume-se a camadas de sub-base e base de vias de trfego leve.

    Tabela 2.1 Critrios de classificao de resduos em Portugal (LNEC, 2009)

    Classe RC + RN + RV RCer RAsf G C

    B 90% 10% 5% 1% 0,2%

    C 50% 50% 30% 1% 0,2%

  • 30

    Onde: RC Agregados de concreto e pasta de cimento;

    RN Agregados naturais, agregados tratados;

    RV Vidros;

    RCer Agregados cermicos;

    RAsf Materiais betuminosos;

    G Gessos;

    C Contaminantes, como plsticos, borracha e etc.

    Em geral, cada pas possui um critrio de classificao quanto nomenclatura e ao

    uso, a depender principalmente do material oriundo do processo construtivo, das

    tcnicas e das culturas construtivas, dos critrios (limites) de aceitao quanto a

    parmetros geotcnicos, contaminantes e aplicao in situ.

    2.2 Especificidades para pavimentao

    Na Dinamarca, a classificao dos resduos de concreto para uso em pavimentao

    definida por critrios como mdulo de elasticidade do material, resistncia abrasiva

    pelo ensaio Los Angeles e pureza do mesmo (GARB et al., 2011). Estes podem ser

    divididos em trs classes (A, B e C), como observado na Tabela 2.2, onde as

    classes A e B podero ser utilizadas como base em qualquer tipo de estrutura e a

    classe C tem seu uso limitado.

    Tabela 2.2 Resumo da classificao segundo a metodologia dinamarquesa (GARB et al., 2011)

    Propriedades A B C

    E (mdulo de elasticidade) MPa 400 300 200

    Abraso Los Angeles % (mx.) 35 40 ...

    Concreto reciclado % (min.) 98 95 80

    Materiais betuminosos % (mx.) 2 2 2

    Concreto de baixa densidade % (mx.) 2 5 20

    Vidros, plsticos, etc % (mx.) 2 5 20

    Madeira, papel, etc % (mx.) 5 1 2

    Poliuretano % (mx.) 0,02 0,02 0,02

    Na Sucia, o uso em pavimentao acontece de maneira efetiva com agregados

    reciclados de concreto. A classificao destes passa pelos seguintes critrios: (i)

    mdulo de elasticidade, (ii) resistncia abraso pelo Micro-Deval, (iii) porosidade,

  • 31

    entre outras caractersticas. Os materiais so classificados em quatro classes de

    acordo com o nvel de importncia do projeto e suas solicitaes. Os agregados

    reciclados de classe 1 e 2 podem ser utilizados como camada de base ou sub-base

    para baixo volume de trfego (PIHL; MILVANG-JENSEN; BERG, 2003).

    A Frana, divide o agregado reciclado de RCD em cinco categorias, a depender: (i)

    do dimetro nominal das partculas, (ii) resistncia abraso, e (iii) aplicao, e (iv)

    classe de trfego. As categorias GR2, GR3 e GR4 podem ser utilizadas como base

    de pavimentos, diferenciadas segundo sua classe de trfego, sendo o GR4 aplicvel

    ao maior trfego de projeto (GOUX et al., 2003).

    A Tabela 2.3 resume os requisitos necessrios aplicao do agregado reciclado de

    RCD de acordo com as especificaes suecas e francesas para uso em

    pavimentao.

    Tabela 2.3 Resumo de requisitos para o agregado reciclado de RCD segundo especificaes sueca

    e francesa (GOUX et al., 2003; PIHL; MILVANG-JENSEN; BERG, 2003)

    Agregado reciclado Sucia Frana

    Caractersticas / Classes Classe 1 Classe 2 GR2 GR3 GR4

    Distribuio 0/Dmx, (mm) - - 0/31,5 0/20 0/20

    Mdulo de elasticidade E (mn) (MPa)

    450 450 - - -

    Abraso Los Angeles (mx) (%) - - 45 40 35

    Porosidade (mx) 0,32 0,32 - - -

    Micro-Deval (mx) 25 35 45 35 30

    (%) de reciclado de concreto 100 95 - - -

    Percentuais permitidos de materiais indesejveis

    (%) de reciclado de concreto 100 95

    Considera a solubilidade ao sulfato Frao acima 4,8 mm ( 0,7% em

    massa) Frao abaixo da 4,8 mm ( 0,7%

    em massa)

    Cermica de alta densidade >1,6g/cm (mx) (%)

    0 5

    Concreto de baixa densidade

  • 32

    Na Austrlia, existem algumas especificaes para uso em pavimentao que

    dependem da regio e do estado de aplicao e da atuao do departamento de

    transportes. A especificao do oeste australiano pautada principalmente nas

    experincias de campo, com construo de trechos experimentais com agregados

    reciclados de concreto e a conduo de estudos de caso com anlise de tenses e

    deformaes, subdividindo o uso quanto responsabilidade estrutural em: (i)

    camada de base e (ii) camada de sub-base (GARB et al., 2011)

    A especificao do estado de Victoria (VicRoads), por exemplo, subdivide o

    agregado reciclado de concreto em trs categorias: (i) camada de base para trfego

    leve, (ii) camada de sub-base para trfego pesado, e (iii) camada de sub-base para

    trfego meio pesado. Na Tabela 2.4 pode ser vista a diferena entre especificaes

    na Austrlia, a depender da regio. Pode-se observar que para o uso deste material

    como base, apesar de ser aplicvel a trafego leve (baixo volume de trafego), os

    requisitos so mais restritivos que para o material de sub-base, embora estes sejam

    para trafego pesado ou meio pesado.

  • 33

    Tabela 2.4 Resumo das especificaes australianas: Estado de Victoria e regio oeste da Austrlia

    (GARB et al., 2011)

    Agregado reciclado Oeste australiano Estado de Victoria

    Caractersticas / Classes Base Sub-base Base para

    trfego leve

    Sub-base para trfego

    pesado

    Sub-base para trfego meio pesado

    Peneira 37,5 mm ... 100 ... ... ...

    26,50 100 ... 100 100 100

    19,00 95-100 71-100 95-100 95-100 ...

    13,20 ... ... 78-92 75-95 ...

    9,50 59-80 ... 63-83 60-90 ...

    4,75 41-60 36-65 44-64 42-76 42-76

    2,36 29-45 ... 30-48 28-60 ...

    1,18 20-35 ... ... ... ...

    0,60 13-27 ... ... ... ...

    0,42 10-23 ... 13-21 10-28 10-28

    0,30 8-20 ... ... ... ...

    0,15 5-14 ... ... ... ...

    0,075 3-11 2-14 5-9 2-10 2-14

    Limite de Liquidez (%) (mx) 35 45 35 35 40

    ndice de Plasticidade (%) (mx) ... ... 6 10 20

    Califrnia Bearing Ratio aps 4 dias de imerso (%) (min)

    100 50 100 80 20

    Abraso a Los Angeles (%) (mx) 40 45 35 40 45

    Resistncia a compresso simples aps 7 dias (mx) MPa

    0-1 1 ... ... ...

    Metais, vidro e cermica (%) (mx) 10 15 2 3 5

    Plstico, borracha e etc (%) (mx) 2 3 0,5 1 3

    Madeira e matria orgnica (%) (mx)

    0,5 1 0,1 0,2 0,5

    As especificaes nacionais, por sua vez, limitam-se aplicao em vias com baixo

    volume de trfego (N 10) e, quando comparadas s especificaes de outros

    pases, no limitam os agregados reciclados em faixas de distribuio

    granulomtrica, mas apenas fraes em certas peneiras, no assumem limites ao

    mdulo de resilincia, fornecendo seu controle de propriedades atravs de: (i)

    parmetros de curvatura da distribuio granulomtrica, (ii) forma dos gros, (iii)

    percentual de contaminantes, (iv) capacidade de suporte pelo CBR e outros

    requisitos como resistncia a compresso simples em caso de incluso de ligantes

    hidrulicos. Na Tabela 2.5 apresentado o resumo de especificaes que versam

    sobre o uso do agregado de RCD em pavimentao como camada de base ou sub-

    base, constantes nas normativas ETS-001 (PMSP, 2003) e NBR 15115 (ABNT,

    2004)

  • 34

    Tabela 2.5 Aplicao do RCD para aplicao em pavimentao, requisitos mnimos no Brasil ETS-

    001(PMSP, 2003) e NBR 15115 (ABNT, 2004)

    Propriedade/Especificao ETS-001 NBR 15115

    Dimenso mx. caracterstica (mx. 2/3 da camada)

    50,0 mm 63,5 mm

    Coeficiente de curvatura 1 a 3 -

    Coeficiente de uniformidade 10 10

    Passante na peneira 0,42 mm entre 10 e 30% entre 10 e 40%

    Estabilizao com aglomerante

    Resistncia compresso simples aps 7dias 2,1 MPa

    (energia especificada)

    Gros lamelares na frao grada (> 4,8 mm)

    30% 30%

    Materiais indesejveis 2 a 3% 2 a 3%

    Camada CBR (%)

    Expanso (%)

    Energia CBR (%)

    Expanso (%)

    Energia

    Ref. do subleito 12 1 Normal 12 1 Normal

    Sub-base 20 1 Interm. 20 1 Interm.

    Aplicao base quanto ao nmero de trfego

    N 10 N 10

    Base 60 0,5 Interm. 60 0,5 Interm.

    2.3 Tcnicas de processamento do RCD

    No contexto de tratamento e reciclagem de resduos da construo e demolio, as

    tcnicas de processamento esto intimamente ligadas s tcnicas de minerao ou

    produo de agregados naturais (ANGULO, 2005). Comumente no Brasil, existe

    uma srie de procedimentos que convencionalmente empregada s plantas de

    reciclagem do pas. A norma NBR 15114 (ABNT, 2004) descreve os principais

    requisitos para instalao das plantas de reciclagem.

    Para o uso de agregados reciclados de construo e demolio, as especificaes,

    tanto nacionais quanto internacionais, preconizam requisitos importantes para

    manuteno das caractersticas funcionais e estruturais de uma camada de

    pavimento com o uso destes agregados, principalmente como camada granular de

  • 35

    comportamento mecnico similar de uma BGS. No entanto, tais recomendaes

    apenas podem ser atingidas caso o RCD seja processado, beneficiado e reciclado.

    Garb et al. (2011) comentam que a experincia australiana, em linhas gerais, adota

    a seguinte sequencia de reciclagem: (i) remoo inicial de materiais indesejveis, (ii)

    britagem, (iii) armazenamento, e (iv) classificao dos agregados produzidos. Em

    primeiro lugar, os resduos de demolio de concreto so levados unidade de

    processamento central, so limpos e separados por sua constituio de natureza.

    Em seguida, o RCD triturado em pedaos por britadores ou rompedores, seguidos

    da remoo do ao aderido ao RCD remanescente por separadores magnticos. O

    material ento britado novamente, classificado e armazenado.

    Na Espanha, Herrador et al. (2012), trabalhando com resduos de concreto,

    cermica e concreto asfltico, aplicaram em seu procedimento uma lavagem

    preliminar manual e mecnica para eliminao de impurezas como plstico, madeira

    e papel, seguida da retirada mecanizada de armaduras expostas no RCD

    remanescente. Na sequncia, o RCD foi reduzido de tamanho em britador de

    impacto, sendo o produto final repassado a uma cmera seletora onde o material

    classificado e separado de acordo com o interesse. Os pesquisadores ressaltam que

    tal tcnica diminui os efeitos de heterogeneidade e tambm a concentrao de

    agentes nocivos (gesso, plstico, metais, madeiras e outros) ao agregado reciclado

    para aplicao em pavimentao.

    Na cidade de Mlaga, municpio espanhol, a experincia com reciclagem de

    concreto e produtos cermicos d-se atravs do uso do britador de impacto. O

    procedimento em planta de reciclagem consiste em: (i) classificao inicial entre

    resduo de concreto e cermico, (ii) remoo de materiais orgnicos ou no inertes,

    (iii) britagem por meio de britador de impacto, e (iv) triagem final e classificao.

    Com os agregados reciclados produzidos, realizado um controle de qualidade

    quanto a parmetros de ndice de forma, resistncia abraso Los Angeles,

    equivalente de areia, entre outros, apresentando o agregado reciclado resultados

    satisfatrios para aplicao como camada de sub-base de pavimento (AGRELA et

    al., 2011).

  • 36

    Por sua vez, propondo um processo para separabilidade de areias oriundas do

    processo de cominuio dos resduos de construo e demolio, principalmente de

    estruturas e peas de concreto e argamassas, Ulsen et al.(2012) desenvolveram um

    processo de separao que consiste em: (i) peneiramento mido da frao areia, (ii)

    separao por lquidos densos, (iii) separao por decantao e (iv) separao por

    suscetibilidade magntica. O objetivo separar as partculas (quartzo/feldspato) dos

    agregados naturais, das partculas enriquecidas com pasta de cimento aderido. Os

    resultados em escala laboratorial apontam que o processo foi eficiente para fraes

    abaixo da peneira 1,2 mm e a suscetibilidade magntica mostrou-se eficiente para

    detectar a presena de partculas ricas em pasta de cimento.

    Segundo a bibliografia em geral, os procedimentos de reciclagem demandam a

    realizao das seguintes etapas: (i) coleta ou concentrao das fases e sua

    caracterizao inicial quanto sua natureza, (ii) separao manual ou mecanizada

    para retirada de contaminantes orgnicos, como papis e madeira, (iii) separao

    magntica, ou remoo de contaminantes inorgnicos, como materiais metlicos

    ferrosos, (iv) cominuio por britagem (esforos compressivos ou de impacto), a

    depender do dispositivo de cominuio, (v) classificao por tamanho, com o

    emprego de peneiras e correias transportadoras e (vi) concentrao do produto final

    em pilhas ou baias, a depender do tamanho mximo nominal do agregado

    (ANGULO, 2005; LEITE, 2007; MOTTA, 2005; TSENG 2010).

    2.4 Estabilizao do agregado reciclado de RCD

    Os tratamentos de camadas granulares de pavimentos, de grande relevncia na

    concepo estrutural de estruturas de pavimento, resumem-se basicamente a dois

    grandes grupos de estabilizao: (i) granulomtrica, e (ii) com adio de

    aglomerantes (cal, cimento Portland, ou outro). O primeiro, por vezes, consiste no

    encaixe granulomtrico segundo uma limitao fsica imposta por procedimentos

    normativos, o qual concebe materiais com curvas granulomtricas, em geral, bem

    distribudas. No segundo grupo, no entanto, o agente para promover a estabilizao

    um aglomerante hidrulico que potencializa o aumento de rigidez e da resistncia

    flexo do material estabilizado (BALBO, 2007).

  • 37

    Muitos pases aplicam a estabilizao de materiais granulares a tempos, com isso,

    adquiriram experincia e desenvolveram procedimentos e concepes estruturais

    para aplicao destes materiais em camadas de pavimento. No entanto, devido ao

    incremento de novos agentes estabilizantes e ao uso de materiais reciclados, novas

    pesquisas e concluses a cerca das propriedades fsicas e mecnicas dos materiais

    so constantemente adquiridas (XUAN et al., 2011).

    Na estabilizao com cimento, por exemplo, Xuan et al. (2011) comentam que seja

    qual for o material a ser tratado (solo, mistura granular, ou outro), a estabilizao

    com cimento aplicada devido s seguintes razes: (i) melhorar a trabalhabilidade

    dos materiais de pavimentao, (ii) aumentar a resistncia mecnica do material

    estabilizado, (iii) aumentar a durabilidade, e (iv) aumentar a capacidade de suporte

    s solicitaes. A sua melhora mecnica, acontece pela melhora na estrutura

    intragranular e hidratao do aglomerante presente, como apresentado na Figura

    2.1.

    As reaes qumicas que acontecem em materiais estabilizados com cimento

    necessitam da presena de gua no meio, conferindo a hidratao do cimento

    Portland e formao dos hidrxidos de clcio e silicatos hidratados de clcio, que

    proporcionam ganhos de resistncia do material cimentado (BALBO, 2007). Apesar

    dos mecanismos de ganho de resistncia serem os mesmos (hidratao do cimento)

    em misturas com adio de cimento, nas granulares, as reaes conferem ligaes

    pontuais entre gros e a pasta de cimento gerada aps a hidratao, e para solos a

    hidratao do cimento forma uma matriz que envolve os gros de solo pela pasta de

    cimento.

  • 38

    Figura 2.1 Ligao fsica, entre solo e aglomerante (adaptado de Xuan et al., 2011)

    Segundo a experincia e conhecimento adquirido, o comportamento mecnico das

    misturas com adio de aglomerantes potencialmente governado por propriedades

    como: (i) tipo de agregado, ou solo presente, (ii) graduao, (iii) grau de

    compactao, (iv) teor de cimento, (v) teor de finos, (vi) teor de umidade, (vii) tempo

    de cura, (viii) condies de cura, e (ix) fatores ambientais.

    Por sua vez, a estabilizao com cal, muito difundida no meio tcnico para solos de

    granulometria fina (argilosa) visa melhorar propriedades como: (i) capacidade de

    suporte do material em condio de mistura estabilizada, (ii) plasticidade do solo, (iii)

    trabalhabilidade devido modificao na textura por floculao do material, (iv)

    intercepto coesivo do material e consequentemente da resistncia ao cisalhamento

    do solo estabilizado, e (v) rigidez com possveis reaes pozolnicas a longo prazo

    (ARAUJO, 2009).

    Os mecanismos de associao qumica entre o solo (granulometria fina) e a cal

    acontecem devido ao sistema fsico-qumico da partcula de argila com a gua. As

    partculas de argila so muito pequenas, e possuem uma enorme rea especfica. A

    superfcie da partcula torna-se ativa devido demasiada rea especfica disponvel

    e facilmente absorve lquidos polares como a gua e ctions livres no meio

    ambiente. Esta associao da partcula de argila gua resulta em uma camada

    Cimento

    Portland

    Partcula de

    solo

  • 39

    difusa de gua, repulsando a interao entre as partculas de argila, tornando o meio

    instvel (LITTLE, 1995).

    Com a adio de cal ao meio partcula-gua (solo de granulometria fina) h reao

    primria, como troca de ctions e alterao na camada difusa de gua (reduo em

    espessura), tornando as partculas do solo prximas pela atrao face e canto da

    partcula, promovendo a estabilizao e floculao do solo (LITTLE, 1995). A Figura

    2.2 apresenta o efeito das reaes primrias na estabilizao solo-cal.

    Figura 2.2 Mudana na textura do solo (argiloso) devido a troca catinica e estabilizao da camada

    de gua difusa (LITTLE, 1995)

    Caso o solo estabilizado possua fases mineralgicas como slica ou alumina

    presentes em sua constituio, pode ocorrer uma etapa secundria com reaes

    pozolnicas. A pozolana definida como um material silcio, ou aluminoso o qual na

    presena de gua e hidrxido de clcio (cal) formam um produto cimentante. Este

    produto conhecido como silicatos de clcio hidratados e aluminatos de clcio

    hidratados (LITTLE, 1995). So os mesmos hidratos que so formados durante a

    reao de hidratao do cimento Portland. Estas reaes podem se desenvolver

    com o tempo, aumentando a rigidez do solo que antes no possua capacidade de

    suporte adequada, conferindo a este estabilidade s solicitaes.

    Meio completamente hidratado

    Na+1

    Saturado

    Ca+2

    Saturado

  • 40

    No que tange ao acontecimento destes fenmenos reativos nas estabilizaes de

    agregado reciclado de RCD com cal, o material em questo, quando de categoria

    mista, possui diversos constituintes em sua natureza. Constituintes como a cermica

    (em presena de frao fina) e solos de granulometria fina apresentam a

    possibilidade de ocorrncia de fases mineralgicas como slica ou alumina,

    propiciando o acontecimento de reaes pozolnicas, com o posterior aumento da

    capacidade de suporte do material, trabalhabilidade e estabilidade (BARONIO e

    BINDA, 1997; VEGAS et al., 2011).

    A maioria das experincias com estabilizao de RCD versa sobre concluses de

    cunho laboratorial, na caracterizao quanto ruptura por compresso simples ou

    por trao por compresso diametral (ANGULO, 2005; MOTTA, 2005; TSENG,

    2010).

    Na Espanha, existem experincias com trechos experimentais, de 300,0 metros de

    comprimento, compostos com materiais reciclados de concreto e cermico com

    adio de cimento (composto por cinza volante contendo 20% de slica), para

    camadas de sub-base com 20,0 cm de espessura, estando sobrejacentes a um

    subleito estabilizado com 3% do mesmo cimento (AGRELA et al., 2011).

    O primeiro trecho foi definido com agregados naturais de ardsia (controle) com

    adio em 3% de cimento. O segundo era composto com reciclado de concreto

    (50%) e cermica (50%) mais a incorporao em 3% de cimento. Por fim, o terceiro

    possua 34% de concreto e 66% de cermica com adio de 3% cimento. A

    porcentagem de cimento refere-se massa seca de agregados e a energia

    empregada foi Proctor modificada. Os resultados apontam um adequado

    comportamento mecnico dos materiais reciclados estabilizados com cimento, tanto

    do ponto de vista da ruptura por compresso simples, quanto medio de

    deflexes na estrutura de pavimento em campo (AGRELA et al., 2011).

    2.5 Aplicao do agregado reciclado de RCD na engenharia

    Impulsionado pela conservao e manuteno dos recursos naturais, o uso de

    resduos reciclados de construo e demolio civil tornou-se notrio nos dias

  • 41

    atuais. No entanto, a prtica da reciclagem e da reutilizao destes materiais advm

    aps a Segunda Guerra Mundial, na experincia adquirida no processo de

    reconstruo da Alemanha (RAO; JHA; MISRA, 2007). Desde ento, muitas

    pesquisas foram desenvolvidas no mbito mundial com a inteno de conhecer a

    fundo as propriedades e as limitaes ao uso deste material em vrias reas da

    engenharia.

    Atualmente existem especificaes quanto ao uso de agregados reciclados de

    construo e demolio em diversas reas da engenharia, e suas especificaes

    variam em sinergia quanto ao uso e refino do material em questo.

    Como uso de agregados reciclados para concreto, por exemplo, a experincia

    mostra que sua resistncia, porosidade, desgaste abrasivo, bem como sua

    distribuio granulomtrica, influenciam sensivelmente em um posterior

    comportamento mecnico, bem como em seu comportamento reolgico. (ANGULO,

    2005; RAO; JHA; MISRA, 2007).

    A RILEM (RILEM, 1994), por exemplo, recomenda em suas especificaes para uso

    de RCD em concretos as seguintes diretrizes: (i) ao propor uma mistura de concreto

    com agregados reciclados de qualidade varivel, um maior desvio padro deve ser

    empregado com o objetivo de determinar a resistncia mdia de interesse com base

    em uma resistncia caracterstica requerida, (ii) quando o agregado reciclado

    misturado com areia natural, pode-se supor na fase de dosagem, que a relao

    gua/cimento livre, necessria para uma determinada resistncia compresso, vai

    ser a mesma tanto para concretos com agregados reciclados, como para concretos

    com traos convencionais, (iii) para uma mistura de agregado reciclado alcanar o

    mesma abatimento, o teor de gua livre ser cerca de 5% maior do que para o

    concreto convencional, e (iv) a proporo de areia/agregado em concretos com

    agregados reciclados a mesma que se utiliza em agregados naturais.

    No Brasil, existe o procedimento normativo NBR 15116 (ABNT, 2004) que

    estabelece as diretrizes para preparo de concretos sem funo estrutural, com

    resistncia mecnica compresso simples de at 15 MPa, como apresentado na

    Tabela 2.6. A norma supracitada define requisitos gerais para utilizao de

  • 42

    agregados reciclados do tipo: (i) agregado de resduo de concreto (ARC) e (ii)

    agregado de resduo misto (ARM).

    Tabela 2.6 Requisitos a serem atendidos para o emprego em concretos no estruturais (NBR

    15116, ABNT, 2004)

    Propriedades

    Agregados reciclados classe A

    ARC ARM

    Grado Mido Grado Mido

    Classificao de acordo com o percentual de fragmentos base de cimento e rochas

    (%) 90 -

  • 43

    Na Espanha, Jimnez et al. (2011), executaram trechos experimentais como

    camada de base com mistura de agregados reciclados de categoria mista e

    tratamento primrio com agregados de concreto reciclados para vias de baixo

    volume de trafego. Os materiais foram coletados em pista e inicialmente

    caracterizados em laboratrio quanto sua composio por natureza, distribuio

    granulomtrica, caractersticas fsicas, caractersticas de estado e caractersticas

    mecnicas, para validao do seu uso frente s especificaes.

    Concomitantemente, foram realizados controles de qualidade em campo,

    determinao da umidade e peso especifico aparente in situ, tanto no subleito como

    na base e no tratamento primrio. Os resultados foram comparados com o ensaio de

    Proctor modificado das amostras compactadas em laboratrio. Avaliaram neste

    estudo: (i) o peso especfico aparente in situ do material utilizado na camada de

    revestimento ao longo de trs anos consecutivos para verificao da sua

    variabilidade com o tempo, (ii) os controles por levantamento deflectomtrico com

    Falling Weight Deflectometer (FWD), e (iii) irregularidade longitudinal por meio do IRI

    (International Roughness Index). Os resultados apontam um adequado desempenho

    para a aplicao do experimento.

    No Brasil, Leite (2007) utilizou agregados reciclados em quatro sees

    experimentais, tanto como camada de sub-base, quanto como camada de base com

    espessuras variveis. Nesse estudo, compararam-se os resultados obtidos com um

    trecho de controle, onde a camada de base era composta de material granular

    (BGS) e sua sub-base em agregado reciclado. O revestimento consistia de camada

    de concreto asfltico, com 10,0 cm de espessura para todos os trechos estudados,

    dividido em binder e camada de rolamento.

    O dimensionamento foi realizado pelo mtodo do Departamento Nacional de

    Infraestrutura e Transportes (DNIT) para pavimentos flexveis (DNIT, 2006), sendo

    posteriormente feita uma anlise mecanicista com o emprego da ferramenta

    computacional ELSYM5, analisando tenses, deformaes e deflexes nos pontos

    crticos da estrutura do pavimento.

  • 44

    Leite (2007) comenta que o levantamento estrutural foi realizado por meio de FWD e

    suas respostas por anlise de deflexes mximas e retroanlise de bacias de

    deflexo de campo apontaram comportamento similar do agregado reciclado com o

    da BGS, possuindo valores de mdulo retroanalisados muito prximos, ambos na

    ordem de 300 MPa. A diferena entre o material reciclado e o natural britado reside

    na variabilidade do resultado, sendo maior no primeiro. Dada esta caracterstica, a

    autora reafirma a importncia de uso de elevadas energias de compactao para

    melhorar a homogeneidade de resposta estrutural do material.

    2.6 Caractersticas e propriedades do agregado reciclado de RCD

    2.6.1 Natureza

    A heterogeneidade uma caracterstica inerente aos resduos de construo e

    demolio, tanto nas fraes granulomtricas produzidas, com variados tamanhos e

    graduaes, quanto em sua natureza de composio que, por muitas vezes, devido

    ao processo de desconstruo, ou de descarte, e tambm pela cultura construtiva,

    podem encontrar-se contaminados por materiais inorgnicos (metais/ligas metlicas)

    ou orgnicos (madeira, papel e outros).

    Devido a esta condio de heterogeneidade, tanto em fraes quanto em natureza,

    torna-se por vezes difcil quantificar as fases presentes. A forma com que esta

    quantificada influencia significativamente na descrio do material quanto sua

    natureza e tambm nas propriedades mecnicas. Segundo Angulo (2005),

    provvel que a dureza dos agregados reciclados possa ser varivel dentre as

    fraes granulomtricas, devido s fases qumicas e mineralgicas presentes em

    cada frao.

    Em geral, os processos de caracterizao do RCD quanto sua natureza para

    emprego como material de pavimentao simplificado. A quantificao passa por

    peneira de corte 4,8 mm, que separa as partculas gradas (acima de 4,8 mm) das

    partculas midas (abaixo de 4,8 mm) e, com a frao grosseira realizada a

    catao e separao de componentes, por processo visual e diviso em classes

    como: (i) rocha, (ii) cermica, (iii) pasta de cimento, e (iv) materiais contaminantes

  • 45

    (inorgnicos e orgnicos). Estas medidas so efetuadas em peso, e a posteriori, so

    calculados seus percentuais em funo da massa total de uma amostra (BARBUDO

    et al., 2011; LEITE, 2007; MOTTA, 2005).

    Angulo (2005) props uma caracterizao avanada de RCD, utilizando-se da

    anlise qumica e mineralgica. A anlise qumica passou pelo processo de

    fluorescncia de raio x, que consiste na quantificao das fases qumicas presentes

    por anlise qualitativa e obteno de espectros dos elementos presentes no

    composto avaliado. A anlise mineralgica foi realizada pela tcnica de difrao por

    raio x e esta, por sua vez, identifica as fases cristalinas, tanto orgnicas como

    inorgnicas.

    Atualmente, h o emprego da tcnica de separao por lquidos densos que devido

    diferena de densidades das partculas e fases mineralgicas no agregado

    reciclado, separa as partculas. A tcnica utiliza lquidos com densidades

    intermedirias para separar partculas densas de partculas leves (ANGULO, 2005).

    Existem ainda tcnicas para quantificao de fases contaminantes ou indesejveis

    que, so mais ou menos restritivas, a depender do rgo e pas de origem. No

    Brasil, o procedimento para determinao do teor de contaminantes consiste nos

    anexos A e B da norma NBR 15116 (ABNT, 2004), sendo o procedimento A,

    determinao por anlise visual e catao de fraes acima da peneira 4,8 mm e o

    procedimento B, a determinao por lquidos densos de fraes retidas na peneira

    0,3 mm.

    Para o perfeito entrosamento da mistura de agregado reciclado de RCD em

    estruturas de pavimentao como camada granular, estes necessitam sumariamente

    que os agentes contaminantes sejam controlados, pois estes podem ocasionar

    patologias como: deformaes mesmo aps a compactao e a falta de coeso do

    material (MOTTA, 2005).

    De acordo com Barbudo et al. (2011), caso o agregado reciclado seja aplicado para

    concretos trabalhando como britas graduadas tratadas com cimento (BGTC), a

    exemplo, o teor de sulfato remanescente presente no material, pode promover a

  • 46

    expanso (variao volumtrica) e trincamento do mesmo. Portanto, a solubilidade

    ao sulfato deve ser restringida em materiais de pavimentao para garantir a

    estabilidade da mistura trabalhada, e para evitar potenciais efeitos adversos devido

    presena de sulfatos.

    2.6.2 Forma e resistncia dos gros

    Com grande relevncia no que tange s caractersticas de agregados

    convencionais, como a BGS, para uso principalmente em camadas de base, sub-

    base ou reforo do subleito, a forma e a resistncia das partculas mais gradas

    (>4,8 mm) envolvidas no material contribui significativamente no comportamento ao

    cisalhamento quando submetido s cargas aplicadas a uma determinada estrutura

    de pavimento.

    Leite (2007) e Motta (2005) ressaltam que misturas com agregados reciclados com

    formas de partculas cbicas apresentam maior resistncia ao efeito das cargas e,

    consequentemente, maior vida til do material. Poon e Chan (2006) realam que a

    resistncia ao cisalhamento de misturas recicladas pode ser influenciada tambm

    pela sua porosidade: agregados mais porosos tendem a possuir menor resistncia

    ao cisalhamento.

    Pases como a Itlia, Holanda, Austrlia e outros, possuem especificaes acerca da

    forma, resistncia de agregados de RCD para uso em pavimentao (GARB et al.,

    2011). No Brasil, as especificaes normativas ao uso em pavimentao (PMSP

    ETS-001 2003; ABNT NBR 15115 2004) tratam apenas do controle de material

    lamelar para agregados maiores que 4,8 mm, onde sua presena deve ser inferior a

    30% em amostras em laboratrio.

    Assim como em agregados naturais, a forma dos gros pode servir como limite ao

    controle de qualidade do material. No entanto, devido ao agregado de RCD possuir

    maior capacidade de quebra, este aspecto deve ser investigado, como abordado por

    Leite (2007). A pesquisadora ressalta que materiais que possivelmente no se

    enquadrem nos requisitos normativos, no devem ser excludos preliminarmente

  • 47

    sem uma anlise, devendo-se estudar os parmetros de controle aps o processo

    de compactao.

    2.6.3 Graduao

    Fator muitas vezes preponderante para um bom desempenho de materiais de

    pavimentao, a curva granulomtrica de materiais reciclados no Brasil para uso em

    pavimentao no impe faixas (superior e inferior) nos procedimentos normativos

    (PMSP ETS 001, 2003; ABNT NBR 15115, 2004) quanto sua distribuio,

    reservando-se a parmetros de controle granulomtrico como: (i) coeficiente de

    uniformidade (Cu), (ii) coeficiente de curvatura (Cc), (iii) dimetro mximo dos gros

    (Dmx), e (iv) porcentagem de passantes na peneira 0,42 mm (porcentagem abaixo

    da peneira n40).

    Esta graduao, por vezes, depende muito da forma como os agregados so

    cominuidos (britagem ou moagem) e do tipo de dispositivo empregado para reduo

    de tamanho (britadores de impacto, mandbula, cnicos, moinhos de rolo, entre

    outros). Tseng (2010) avaliou o efeito do tipo de britador (mandbula e impacto) nas

    curvas granulomtricas produzidas de RCD oriundos da demolio de pavimentos

    de concreto e constatou que estas so muito semelhantes, no evidenciando um

    melhor desempenho quanto ao uso de determinado tipo de britador em face ao

    outro.

    Segundo Xiao et al. (2012), muitas vezes o comportamento dos materiais granulares

    no bem interpretado e a graduao um fator chave no apenas para entender o

    comportamento mecnico, mas tambm a permeabilidade e suscetibilidade gua.

    Os pesquisadores comentam que, para garantia de um desempenho adequado, o

    Minnesota Department of Transportation (MDOT), nos Estados Unidos, trabalhando

    com agregados naturais para confeces de BGS, utiliza classes com vrias

    graduaes, cujas especificaes determinam diferentes tipos de agregados a

    depender da qualidade da pedreira de origem dos mesmos.

    Leite (2007) avaliou as consequncias do emprego da energia intermediria e

    modificada no processo de compactao em laboratrio e observou que, devido ao

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    incremento na energia, esta influencia no comportamento e na distribuio

    granulomtrica final do material, ocorrendo