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CONINFRA 2011 – 5º CONGRESSO DE INFRAESTRUTURA DE TRANSPORTES (CONINFRA 2011 - 5º TRANSPORTATION

INFRASTRUCTURE CONFERENCE) August 10th to 12th 2011

São Paulo – Brasil

05-019 ISSN 1983-3903

CONINFRA 2011 – 5º CONGRESSO DE INFRAESTRUTURA DE TRANSPORTES (CONINFRA 2011 – 5º TRANSPORTATION INFRASTRUCTURE CONFERENCE)

August 10th to 12th 2011 São Paulo - Brasil

AVALIAÇÃO COMPARATIVA DE MISTURAS ASFÁLTICAS DENSAS CONVENCIONAL E COM 5% DE RESÍDUO DE MANGANÊS

(COMPARATIVE EVALUATION OF THE HOT ASPHALT MIXES CONVENTIONAL AND 5% OF WASTE MANGANESE)

MICHEL COSTA CARDOSO, Aluno do Curso de Engenharia Civil pela Universidade da Amazônia, [email protected] DIRCEU GABRIEL BARBOSA CUNHA, Engenheiro Civil formado pela Universidade da Amazônia, [email protected] ANDRÉ TEIXEIRA ROSA, Engenheiro Civil formado pela Universidade da Amazônia, [email protected] BENEDITO COUTINHO NETO, Doutor em Infraestrutura de Transportes pela EESC – USP, Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Pará – Campus Belém, [email protected] RESUMO O objetivo deste trabalho é apresentar uma alternativa de diminuição do consumo de recursos não renováveis na mistura asfáltica e uma forma de utilização do resíduo de manganês em uma combinação de agregados usados na fabricação de concreto asfáltico usinado a quente (C.A.U.Q). Esse rejeito é originário do beneficiamento/extração do minério de manganês na Serra do Navio/AP, que ao ser depositado de forma incorreta no meio ambiente, pode causar danos à flora e, consequentemente, à saúde humana, devido, principalmente, à presença do arsênio, um elemento químico de difícil metabolização quando proveniente de minerais (inorgânicos). Desta forma, partiu-se da hipótese de que o arsênio e outras substâncias nocivas não se desunem da mistura asfáltica por estarem envolvidas pelo ligante asfáltico; estudos sobre poluição ambiental desse resíduo serão realizados em outros trabalhos desenvolvidos pelo orientador dessa pesquisa. Sendo assim, foram avaliados e comparados os resultados de misturas convencionais contendo seixo e areia e misturas com seixo, areia e 5% de resíduo de manganês (RM). A metodologia de dosagem e a confecção dos corpos-de-prova foram realizadas por meio do Método Marshall, sendo avaliados os parâmetros Marshall tradicionais. Além disso, realizou-se o ensaio de Resistência à Tração, que determina a deformação perpendicular da mistura, e o Dano por Umidade Induzida, que objetiva predizer em longo prazo a susceptibilidade da mistura ao deslocamento da película asfáltica. Com base nos resultados obtidos, concluiu-se, em linhas gerais, que a reutilização do resíduo de manganês em misturas contendo seixo e areia, quanto às propriedades mecânicas, não atendeu ao limite do volume de vazios e a relação betume vazios, porém satisfez aos de estabilidade e fluência, não deixando de desempenhar uma ótima alternativa de agregado em misturas asfálticas. Da mesma




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forma, tanto a mistura convencional quanto a com resíduo de manganês atenderam aos parâmetros de resistência à tração. Quanto ao Dano por Umidade Induzida, as misturas com seixo e 5% de RM e a convencional foram satisfatórias. PALAVRAS CHAVE: Resíduo de manganês. Passivo ambiental. Misturas asfálticas. C.A.U.Q. Dano por Umidade Induzida. ABSTRACT The aim of this paper is to present an alternative for reducing the consumption of nonrenewable resources in the asphalt mix and a way to use the residue of manganese in a combination of aggregates used in the manufacture of hot asphalt concrete machined (cauq). The waste originates from the processing / extraction of manganese ore in the Serra do Navio / AP, which when improperly deposited in the environment, can cause damage to flora and, consequently, human health, mainly due to the presence of Arsenic, a chemical metabolized as difficult from mineral (inorganic). Thus, we started with the hypothesis that arsenic and other harmful substances are unleashed on the asphalt mixture of asphalt binder by being involved, and studies on environmental pollution this waste will be performed in other work undertaken by the supervisor of this research. Thus, we evaluated and compared the results of conventional mixtures containing gravel and sand mixtures with pebble, sand and 5% residual manganese (MRI). The dosage and method of preparation of specimens used in test were performed by the Marshall method, the parameters being evaluated traditional Marshall. Moreover, there was a test of Tensile Strength, which determines the deformation perpendicular to the mix, and Moisture-Induced Damage, which aims to predict long-term susceptibility to displacement of the mixture of asphalt film. Based on these results, we concluded, in general, the reuse of residual manganese in mixtures containing sand and gravel, as the mechanical properties, did not meet the threshold of air voids and voids for pitch, but to satisfy the stability and smoothness, leaving to play a great alternative to aggregate in asphalt mixtures. Likewise, both the conventional and the mixture of residual manganese met the parameters of tensile strength. As for Moisture Induced Damage, and gravel mixtures with 5% and conventional RM were satisfactory. KEY WORDS: Residue of manganese. Environmental liabilities. Asphalt mixtures. C.A.U.Q. Moisture Induced Damage.




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INTRODUÇÃO Este estudo tem como finalidade fazer uma análise comparativa e demonstrativa entre misturas asfálticas convencional com seixo rolado e misturas asfálticas com adição de 5% do resíduo de manganês, na composição de C.A.U.Q. (Concreto Asfáltico Usinado a Quente), onde muitas vezes esses rejeitos de minério são depositados de maneira inadequada no meio ambiente. O resíduo de manganês, que é gerado por meio da extração do minério de manganês, é um material rico em arsênio, que ao ser depositado de maneira incorreta pode causar danos ao meio ambiente e, consequentemente, à saúde humana, no caso da Serra do Navio (AP). Nesse local, o passivo ambiental gerado pela empresa mineradora produziu, a curto e longo prazo, danos irreparáveis à vida dos moradores locais. Por outro lado, na pavimentação de vias, muitos recursos naturais não renováveis são utilizados para essa atividade. Ao inserir esse resíduo na composição de agregados, dar-se-á um destino viável a esse material, ao mesmo que haverá uma diminuição do consumo de outros recursos. No caso em estudo, o seixo. Portanto, para a fundamentação deste trabalho, foram abordados, inicialmente, o histórico da produção de manganês no país e os materiais para a composição das misturas asfálticas: Cimento Asfáltico de Petróleo (CAP 50/70), seixo rolado, areia e resíduo de manganês. Para a caracterização desses materiais, tomou-se como base as especificações das Normas do Departamento Nacional de Infra-Estrutura de Transporte (DNIT) e da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT). PASSIVO AMBIENTAL A partir do início das atividades da ICOMI, em 1950, situada no Estado do Amapá (Figura 1), o Brasil passou a ser o quarto maior produtor de minério de manganês, sendo superado apenas pela então União Soviética, África do Sul e Índia. A produção brasileira nos primeiros anos de operação oscilou em torno de 700 mil toneladas anuais e destinou-se basicamente ao abastecimento do mercado norte-americano. Em consequência dessa atividade, houve contaminação dos lençóis freáticos na área do porto da ICOMI, em Santana, assim como os cursos d’água nas proximidades dessa área, tudo isso por conta do processo de pelotização do manganês, que deixou uma grande quantidade de rejeitos, composto de resíduos finos e algumas pelotas mal formadas, mal compactadas ou pequenas. Esses rejeitos foram depositados em uma barragem artificial, situada ao lado da usina de pelotização. A barragem é constituída de uma escavação que alcança o nível freático e é limitada, lateralmente, por muro de terra compactada. Uma parede vertical a divide em duas metades. Na parte sul depositou-se rejeito magnético e ao norte, apenas rejeitos finos, não magnético. Ali, o arsênio solubilizável à superfície dos grãos dissolveu-se e contaminou a água da barragem e as águas do subsolo em suas imediações (SCARPELLI, 2003).




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Figura 1. Mapa com a localização da Serra do Navio, estrada de ferro e do Porto de Santana/AP

(OBSERVATÓRIO SOCIAL, 2003). Calcula-se que em 41 anos de extração de minério de manganês, a ICOMI movimentou mais de 123 milhões de toneladas de material estéril (Figura 2), beneficiou mais de 61 milhões de toneladas de minério e gerou mais de 26 milhões de toneladas de rejeitos (OBSERVATÓRIO SOCIAL, 2003).




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Figura 2. Material estéril depositado na Serra do Navio (OBSERVATÓRIO SOCIAL, 2003).

Até 1998, enquanto os rejeitos estavam na barragem, os igarapés Elesbão 1, no interior da Área Industrial, e Elesbão 2, a oeste da Área Industrial, apresentaram valores superiores aos adotados para água potável (0,01 mg/L), porém com os valores caindo muito em direção ao Rio Amazonas. A redução de valores deveu-se à diluição com água sem arsênio e pela oxidação natural deste. Em abril de 2001 todos os valores no Igarapé Elesbão 2 eram inferiores a 0,03 mg/L, no interior da Área Industrial (JPE, 2001). A remoção foi executada em 1998 e ao ser retirado da barragem e depositado em terra firme chegou a dimensionar 75.000 toneladas, segundo Scarpelli (2003). Durante a remoção, verificou-se que o rejeito continha grande quantidade de material coloidal formado no próprio local a partir de minerais como a hausmanita e a tefroita. Ao ser retirado, o rejeito continha uma capa oxidada sólida com razoável capacidade de suporte, abaixo desta capa o material formava uma colóide muito mole e liquefeito com alto teor em água. Esta característica dificultou o manuseio deste durante a retirada (OBSERVATÓRIO SOCIAL, 2003). MATÉRIAIS E MÉTODOS Neste capítulo, abordam-se os materiais escolhidos para a realização deste trabalho, que são os encontrados no Estado do Pará. Sendo assim, pode-se obter os resultados mais próximos possíveis à realidade da região, bem como os equipamentos utilizados e os procedimentos de dosagem das misturas pelo método Marshall (DNER-ME 043/95) e todas as caracterizações dos agregados e ligante asfáltico. O método escolhido para a avaliação das propriedades foi o “Dano por umidade induzida (Ensaio Modificado de LOTTMAN – AASHTO T 283/99).




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Agregados Como agregado graúdo, utilizou-se o seixo, originário da região de Ourém/PA, a 130 km da cidade de Belém. E como agregado miúdo, a areia e o pó-de-pedra (PP), também provenientes da região de Ourém/PA. O material de enchimento (fíler) utilizado está contido no próprio seixo. Resíduo de manganês O resíduo de manganês (RM) utilizado neste estudo, cuja granulometria está expressa na Tabela 1 e Figura 3, é proveniente da Serra do Navio, no estado do Amapá, onde a ICOMI fez o beneficiamento do minério de manganês durante anos. Os autores deste trabalho esperam dar início a um estudo com uma linha de pesquisa em acrescentar 5% do resíduo de manganês na mistura asfáltica, substituindo, desta forma, apenas a porcentagem de seixo pela do resíduo, proporcionalmente.

Tabela 1. Granulometria dos materiais utilizados (% que passa). Peneiras

(mm) Seixo (%) RM (%) Areia (%)

22,00 100 100,0 100 19,10 100 100,0 100 12,70 89,69 100,0 100 9,52 79,31 100,0 100 4,76 62,48 74,00 100 2,00 31,79 29,00 100 0,42 9,26 11,50 68,58 0,18 4,20 7,50 9,31

0,074 1,90 5,00 4,77

Figura 3. Curva granulométrica dos agregados utilizados.




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Composição das misturas de seixo convencional e seixo com adição de 5% de resíduo de manganês Para realizar a composição dos agregados (faixa “C” do DNIT), utilizou-se o método das tentativas, por meio do programa aplicativo EXCEL (Microsoft Office 2007). A semelhança granulométrica entre a composição da mistura convencional e da mistura com adição de 5% do resíduo de manganês permitiu uma melhor comparação mecânica entre elas. No entanto, a principal diferença observada entre elas, que influenciou diretamente no teor de ligante para moldagem, partiu da quantidade de agregados finos, que diminuiu com a troca do seixo pelo resíduo de manganês, devido à quantidade de areia contida no seixo. Desta forma, pode-se observar nas Tabelas 2 e 3 , respectivamente, as composições convencional e com adição de 5% de resíduo de manganês, assim como o gráfico da Figura 4.

Tabela 2. Composição granulométrica convencional dos agregados seixo e areia utilizados.

Peneiras (mm) Seixo (%)

Areia (%)

Soma (%)

Faixa C DNIT (%)

80% 20%

22 100,0 80,00 100,0 20,00 100,00 -

19,1 100,0 80,00 100,0 20,00 100,00 100

12,7 89,69 71,752 100,0 20,00 91,11 80-100

9,52 79,21 63,448 100,0 20,00 82,08 70 -90

4,76 62,48 49,984 100,0 20,00 63,03 44 – 72

2 31,79 25,432 100,0 20,00 40,27 22 – 50

0,42 9,26 7,408 68,58 13,72 13,53 8 a 26

0,177 4,2 3,360 9,31 1,86 4,30 4 a 16 0,074 1,9 1,520 4,77 0,95 2,18 2 a 10

Tabela 3. Composição granulométrica dos agregados seixo e areia utilizados na mistura com adição

de 5% de RM. Peneiras

(mm) Seixo (%)

RM (%)

Areia (%)

Soma (%)

Faixa C DNIT (%)

80% 5% 15%

22 100,0 80,00 100,0 5,00 100,0 15,00 100,00 -

19,1 100,0 80,00 100,0 5,00 100,0 15,00 100,00 100

12,7 89,69 71,75 100,0 5,00 100,0 15,00 91,75 80-100

9,52 79,21 63,45 100,0 5,00 100,0 15,00 83,45 70 -90

4,76 62,48 49,98 74,00 3,70 100,0 15,00 68,68 44 – 72

2 31,79 25,43 29,00 1,45 100,0 15,00 41,88 22 – 50

0,42 9,26 7,41 11,50 0,57 68,58 10,29 18,27 8 a 26

0,177 4,2 3,36 7,50 0,37 9,31 1,40 5,13 4 a 16 0,074 1,9 1,52 5,00 0,25 4,77 0,72 2,49 2 a 10




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Figura 4. Curva granulométrica dos agregados utilizados nas misturas convencional e com 5% de

RM. Caracterização dos agregados e do ligante asfáltico (CAP 50/70) Para caracterização dos agregados e fíler, realizaram-se os seguintes ensaios:

Análise granulométrica (DNER-ME 083/98); Abrasão Los Angeles (DNER-ME 035/98); Determinação da absorção e densidade do agregado graúdo (DNER-ME 081/98); Densidade real das partículas do agregado miúdo (DNER-ME 084/95); Adesividade do agregado graúdo (DNER-ME 078/94); Adesividade do agregado miúdo (DNER-ME 79/94).

Na Tabela 4, podem-se visualizar os resultados dos ensaios de caracterização dos agregados, exceto o de granulometria, o qual realizou-se conforme métodos de ensaio supracitados. Vale ressaltar, também, que nesta tabela, o ensaio de Abrasão Los Angeles do seixo ultrapassou a porcentagem máxima de 40% exigida pela norma DNER-ME 035/98. Porém, este material é utilizado com sucesso para misturas asfálticas na região norte. Fotos contemplando a adesividade do seixo e do resíduo de manganês são observadas nas Figuras 5 e 6, respectivamente.




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Figura 5. Adesividade do seixo. Figura 6. Adesividade do resíduo de

manganês.

Tabela 4. Características físicas dos agregados minerais. Agregado Mineral Ensaios

Métodos Seixo Areia RM

Abrasão Los Angeles

DNER ME-035/98 55,19% (<40%)

- 29% (<40%)

Densidade DNER-ME 081/98 DNER-ME 084/95

2,823 2,688 3,642

Absorção DNER-ME 081/98 4,907 - 12,022

Adesividade DNER-ME 078/94 DNER-ME 079/94

Satisfatório -

- Ótimo

Satisfatório -

Na tabela 5, ressalvam-se os resultados dos ensaios de caracterização do ligante (CAP 50/70). Na figura 7, nota-se o resultado do ensaio de viscosidade Saybolt-Furol. Todos os resultados estão conforme preconizam as normas:

Ponto de fulgor (DNER-ME 148/94); Viscosidade Saybolt-Furol (DNER-ME 004/94); Ponto de amolecimento (ABNT NBR 6500/00); Penetração (DNER-ME 003/99); Densidade (DNER-ME 193/96).




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Tabela 5. Resultados dos ensaios de caracterização do ligante asfáltico. ENSAIOS MÉTODOS VALORES

INDICADOS RESULTADOS

OBTIDOS Densidade DNER ME - 193/96 - 1,008

Ponto de Fulgor (°C) DNER 148/94 (ABNT MB-11341) 235 (min) 311 °C

Ponto de Amolecimento (°C) ABNT NBR 6500/00 96 (min) 48 °C

Penetração (25°C, 100g, 5 seg) (0,1mm) DNER ME - 003/99 50 – 70 63

- 141(min) 234 DNER 004/94 (ABNT MB-

517/71) 141(min) 83

Viscosidade Saybolt - Furol (sSF)

141(min) 42

Figura 7. Gráfico da viscosidade Saybolt-Furol (CAP 50/70).

Misturas asfálticas Realizaram-se os ensaios, assim como as moldagens dos corpos-de-prova, no Laboratório de Misturas Asfálticas da UNAMA. Ao início da moldagem, os agregados ― de acordo com a faixa “C” do DNIT ― e o asfalto foram aquecidos separadamente: o ligante a uma temperatura de 154°C a 160°C (temperatura de misturação) e os agregados a 10°C acima, ou seja, 167°C. Misturou-se um corpo-de-prova por vez e, a seguir, compactado com 75 golpes por face (Figura 8). Para compactação, a temperatura estava entre 146°C a 150°C (temperatura de compactação) e não houve reaquecimento da mistura. Após isso, deixaram-se os corpos-de-prova à temperatura ambiente por ±




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24 horas e, em seguida, desmoldados. Por fim, obtiveram-se os valores de estabilidade e fluência, por meio do ensaio da Prensa Marshall (Figura 9).

Figura 8. Soquete Marshall para moldagens de corpos-de-prova.

Figura 9. Prensa Marshall.

Resistência à tração A configuração desse ensaio considera a aplicação de duas forças concentradas e diametralmente opostas de compressão em um cilindro que geram, ao longo do diâmetro solicitado, tensões de tração uniformes perpendiculares a esse diâmetro. De acordo com as normas vigentes (ABNT NBR 15087 e DNER-ME 138/94), o cálculo da RT para misturas asfálticas, assume que o corpo-de-prova rompe devido à tensão de tração uniforme gerada ao longo do diâmetro solicitado que se iguala à tensão máxima admissível no material, que está em regime elástico durante todo o ensaio. Para ilustração, a norma DNIT 031/2006 – ES especifica o valor de RT mínimo de 0,65 MPa para concretos asfálticos. Valores, típicos de RT para misturas asfálticas em pista situam-se na média entre 0,5 MPa e 2,0 MPa (BERNUCCI et al., 2008). Dano por Umidade Induzida (Ensaio modificado de Lottman – AASHTO T 283/99) O dano por umidade induzida tem o objetivo de predizer em longo prazo a susceptibilidade da mistura ao deslocamento (stripping) da película asfáltica do agregado e avaliar a necessidade de usar um aditivo antistripping (dope). Os corpos-de-prova para este ensaio devem possuir um teor de vazios de 7 ± 1%. O processo de misturação é feito de acordo com o procedimento para o ensaio Marshall, porém, após a mistura, o material deve permanecer em temperatura ambiente por 2 horas ± 30 minutos. Posteriormente, coloca-se este em estufa a 60°C, por 16 horas. Seguinte a essa cura, coloca-se a mistura em uma estufa na temperatura de compactação por duas horas. Após a compactação, é feito o desmolde e dividem-se os CPs em dois grupos formado por três, um deve ser submetido ao ensaio de resistência á tração sem condicionamento (RT¹) e o outro grupo deve ser ensaiado, após a saturação parcial e condicionamento Dano por Umidade Induzida, com um ciclo de congelamento e degelo (RT²) (Figura 10).




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Figura 10. Corpos-de-prova isolados em filme plástico para congelamento.

APRESENTAÇÃO E ANÁLISE DE RESULTADOS Neste item, abordam-se as considerações sobre os resultados obtidos para a determinação dos parâmetros Marshall: densidade teórica máxima (Dt), estabilidade Marshall (Est), fluência (Flu), volume de vazios (Vv), vazios do agregado mineral (VAM) e relação betume/vazios (RBV). As especificações do DNIT para o teor ótimo de asfalto para a camada de rolamento estão na Tabela 6. Além disso, considerou-se o ensaio de Dano por Umidade Induzida (Modificado de Lottman – AASHTO T 283/99) para predizer, em longo prazo, a susceptibilidade da mistura ao deslocamento da película asfáltica do agregado. Dosagem para as misturas de seixo convencional e seixo com 5% de resíduo de manganês As médias dos resultados obtidos pela metodologia Marshall, para as misturas de seixo convencional e seixo com adição de 5% de resíduo de manganês, são apresentadas, respectivamente, nas tabelas 7 e 8, com base nas especificações do DNIT 031/2006 – ES (Tabela 6).

Tabela 6. Especificações das misturas asfálticas para a camada de rolamento.

Discriminação Camada de Rolamento Porcentagem de vazios 3 a 5

Relação betume/vazios (%) 75 a 82

Estabilidade mínima (Kgf) 500 (75 golpes) Resistência a tração por compressão diametral

estática a 25°C, mínima, MPa 0,65 MPa

Fluência (mm) 2 a 4,5




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Tabela 7. Resultados médios dos ensaios Marshall para as misturas com seixo convencional. Teor (%) D.Ap. Est. (kgf) Flu. (mm) Vv (%) RBV (%) VAM (%)

7,73 2,247 1269 2,10 8,40 66,70 25,83 8,23 2,258 1027 2,06 7,42 71,30 25,86 8,73 2,247 1049 2,05 7,17 73,10 26,63 9,23 2,251 1061 3,48 6,29 76,60 26,90

Tabela 8. Resultados médios dos ensaios Marshall para as misturas com seixo e 5% de RM.

Teor (%) D.Ap. Est. (kgf) Flu. (mm) Vv (%) RBV (%) VAM (%)

7,20 2,234 1218 1,8 10,88 59,5 26,84 7,70 2,260 1210 2,6 9,14 65,4 26,40 8,20 2,266 1040 2,9 8,18 69,3 26,61 8,70 2,251 1016 3,1 8,06 70,7 27,49 9,20 2,236 992 3,2 7,95 72,0 28,36

Dano por umidade induzida e Resistência à tração da mistura de seixo convencional e seixo com adição de 5% de resíduo de manganês Para nenhuma das duas misturas asfálticas houve necessidade de se traçar o gráfico para obter o volume de vazios desejado, pois estas automaticamente se encaixaram a um Vv de 7 ± 1%. As Tabelas 9 e 10 apresentam, respectivamente, para seixo convencional e seixo com 5% de RM, os resultados de Resistência à Tração dos corpos-de-prova não-condicionados (RT¹) e dos condicionados (RT²). Pode-se observar que a RT dos CPs não condicionados da mistura de seixo convencional, na ordem de 1,18 MPa, e de seixo com 5% de RM, 1,15 MPa, situam-se acima de 0,65 MPa, especificado pelo DNIT 031/2006 – ES. Da mesma forma que os CPs condicionados convencionais e com 5% de RM obtiveram, respectivamente, 1,08 MPa e 1,04MPa. Misturas que apresentam Relação de Resistência à tração igual ou superior a 70% são consideradas, para Hicks (1991, apud COUTINHO NETO, 2004), quanto à deterioração por umidade, de boa qualidade, contudo para AAMAS (1991 apud Coutinho Neto, 2004), este valor deve ser superior a 80%. Tabela 9. Resistência à tração por compressão diametral da mistura asfáltica de seixo convencional,

condicionada e não condicionada do ensaio Lottman Modificado. MISTURA CONVENCIONAL (KPa) TIPO DE AMOSTRA TEOR DE CAP

(%) RT RT MÉDIO RT² / RT¹ (%) 1106,5 1280,8 1177,4

NÃO CONDICIONADA 9,23

1190,1

1188,70

1049,2 1020,4 1158,4

CONDICIONADA 9,23

1120,2

1087,03

91,4




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Tabela 10. Resistência à tração por compressão diametral da mistura asfáltica com seixo e 5% de RM, condicionada e não condicionada do ensaio Lottman Modificado.

MISTURA COM 5% DE RM (KPa) TIPO DE AMOSTRA

TEOR DE CAP (%) RT RT MÉDIO RT² / RT¹ (%)

1216,8 1207,5 1030,4

NÃO CONDICIONADA 9,2

1162,6

1154,34

1138,1 1021,4 892,8

CONDICIONADA 9,2

1137,7

1047,48

90,7

CONCLUSÕES Neste item, expõem-se as conclusões embasadas nos resultados e nas análises apresentadas anteriormente. Ressaltando a idéia de que a escolha do resíduo de manganês como agregado opcional se fundamenta no fato da agressão ambiental causada pelo seu acúmulo. Porém, esta avaliação se respaldou apenas nos ensaios específicos à pavimentação, não tendo sido avaliados impactos ou benefícios ambientais, embora se acredite que a reutilização do resíduo de manganês reduz, consideravelmente, os prejuízos causados ao meio ambiente. Na dosagem Marshall, observou-se que o teor ótimo de ligante encontrado nas duas misturas com seixo não satisfazem aos parâmetros Marshall, sendo estes estabelecidos para a camada de rolamento, de acordo com as especificações do DNIT 031/06 – ES. Isso se deve ao fato de que estas misturas não alcançaram o volume de vazios (Vv) de 4% ± 1, assim como a relação betume vazio (RBV), a qual continua fora das especificações apenas para a mistura com 5% de RM, sendo esta menor que 75%, tendo como resultado 72%. Um motivo importante para que as misturas não tenham atendido a todos os parâmetros Marshall é o fato da textura superficial da areia ser lisa, o que causou a diminuição da resistência ao cisalhamento, tornando as misturas asfálticas instáveis. Mesmo aumentando gradativamente o teor de asfalto, essas misturas ainda apresentavam um alto volume de vazios, devido, também, à areia, já que a forma arredondada enfraqueceu a energia de compactação necessária para alcançar certa densidade. Comparativamente, os dois teores ótimos das misturas consomem praticamente a mesma quantidade de CAP, 9,23% contra 9,2%, respectivamente, da mistura convencional e da mistura com 5% de resíduo de manganês. Quanto ao Dano por Umidade Induzida, dos resultados obtidos, tanto a mistura convencional quanto a com adição de 5% de RM, apresentaram Relação de Resistência à Tração, respectivamente, de 91,4% e 90,7%, superiores a 70% e 80%, valores considerado satisfatórios,




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respectivamente, pela AAMAS (1991 apud COUTINHO NETO, 2004, p.7) e por Hicks (1991 apud COUTINHO NETO, 2004, p.7). Em relação à Resistência à tração, a mistura convencional apresentou RT igual 1,18 MPa, enquanto a mistura com 5% de RM apresentou 1,15 MPa. Desta forma, pode-se concluir que ambas satisfazem as especificações DNIT ES 031/2006, que é de 0,65 MPa, no mínimo. Estes resultados corroboram com os obtidos por meio dos ensaios de adesividade para agregados graúdo e miúdo (DNER-ME 078/94 e DNER-ME 079/94), previamente executados com os materiais utilizados como agregados (resíduo de manganês, seixo e areia), pois foram satisfatórios, tanto para o agregado graúdo quanto miúdo. Porém, por questão de consumo de ligante asfáltico, a mistura com seixo e adição de 5% de resíduo de manganês é a que melhor satisfaz as exigências deste estudo. REFERÊNCIAS

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