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UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIÁS ESCOLA DE ENGENHARIA CIVIL
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DO MEIO AMBIENTE
FABRÍCIO RIBEIRO
ESTUDO DA APLICAÇÃO DO AGREGADO RECICLADO NA BASE DE UM
PAVIMENTO FLEXÍVEL
Goiânia 2006
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FABRÍCIO RIBEIRO
ESTUDO DA APLICAÇÃO DO AGREGADO RECICLADO NA BASE DE UM PAVIMENTO FLEXÍVEL
Dissertação apresentada ao Programa de Pós Graduação em Engenharia do Meio Ambiente – Universidade Federal de Goiás, para obtenção de título de mestre em Engenharia do Meio Ambiente. Área de concentração: Recursos Hídricos e Saneamento Ambiental Orientadora: Profª Drª. Lílian Ribeiro de Rezende
Goiânia 2006
Dados Internacionais de Catalogação-na-Publicação (CIP)
(GPT/BC/UFG)
Ribeiro, Fabrício. R484e Estudo da aplicação do agregado reciclado na base de um pavimento flexível / Fabrício Ribeiro. – Goiânia, 2006. 171f. : il., color., figs., tabs. Orientadora: Lílian Ribeiro de Rezende. Dissertação (Mestrado) – Universidade Federal de Goiás, Escola de Engenharia Civil, 2006. Bibliografia: f.156-161. Inclui listas de figuras, tabelas e de abreviaturas e símbolos. Apêndices. 1. Reciclagem – Indústria da Construção – Goiâ- nia(GO) 2. Agregados (Materiais de construções) 3. Agregados reciclados – Aspectos ambientais 4. Resí- duos industriais – Indústria da Construção 5. Sane- amento ambiental 6. Engenharia sanitária I. Rezende, Lílian Ribeiro de II. Universidade Federal de Goiás, Escola de Engenharia Civil III. Titulo. CDU: 628.4.036(817.3)
AGRADECIMENTOS
Agradeço com alegria e satisfação:
A Deus, o maior engenheiro de todos os tempos. Pois através de suas obras presentes na
natureza podemos nos inspirar para a realização de grandes projetos. Agradeço e dedico este trabalho a memória de Eurípedes Eterno Ribeiro, meu querido
pai, que foi o amigo e companheiro de todas as horas. Acreditou em mim, fez do meu sonho o seu, e graças a sua dedicação e apoio hoje colho mais este fruto.
A minha mãe, esteio sublime da família. Exemplo de dedicação, coragem e sabedoria. A minha amada esposa, pelo carinho e compreensão e ajuda em todas as horas.
A professora Lílian pela paciência e dedicação durante a orientação do trabalho e, acima
de tudo, pela confiança depositada em mim e por sua generosidade na transmissão de seus conhecimentos.
Aos professores Gilson e Rejane pela colaboração essencial na etapa de qualificação
desta pesquisa. Aos professores Gilson, Eraldo e Camapum pela colaboração e explanação na etapa
final da elaboração deste trabalho. Ao amigo João Carlos pela paciência e disponibilidade, seus esclarecimentos e
conversas enriquecedoras me ajudaram a compreender e executar os experimentos.
Ao meu irmão Alessandro, aos meus amigos Ricardo, Átila e Nilo por disponibilizarem tempo para me ajudar na montagem de equipamentos e realização de alguns experimentos.
Aos amigos Elias e Genivaldo pela contribuição na execução dos ensaios. A UFG e a UnB pela disponibilização de equipamentos para realização de ensaios. Ao DERMU pela disponibilização de caminhões para realização de ensaios de campo.
A todos que, direta ou indiretamente, contribuíram para realização e divulgação deste trabalho.
RESUMO
O aproveitamento do Resíduo da Construção e Demolição (RCD) na Engenharia Civil pode
representar economia, durabilidade e preservação ambiental, visto que a disposição inadequada de alguns resíduos degrada o meio ambiente. O RCD reciclado pode ser aplicado em vários setores da engenharia, mas uma das formas mais simples de reciclagem é a sua utilização em pavimentação (como base, sub-base ou revestimento primário) na forma de brita corrida ou ainda em misturas do resíduo com solos locais. O objetivo principal desta pesquisa foi o de avaliar a aplicação do agregado reciclado na camada de base de um pavimento executado no município de Goiânia-GO. Para tanto, foram realizados ensaios de campo do tipo Viga Benkelman, prova de carga sobre placa, penetrômetro dinâmico de cone (DCP) e pressiômetro Pencel em dois períodos diferentes no trecho experimental localizado no Setor Recanto das Minas Gerais. Estes ensaios visaram avaliar o comportamento estrutural da pista. Com os dados obtidos nos ensaios de prova de carga e viga Benkelman foram realizados ainda procedimentos de retroanálise com o programa SIGMA/W para determinação do módulo de elasticidade das camadas. Além disso, foram retiradas amostras deformadas do agregado reciclado na pista para realização de ensaios laboratoriais. Com os dados obtidos, pode-se verificar que o trecho experimental estudado apresentou bom desempenho, apesar da heterogeneidade de comportamento verificada em diferentes pontos (bordos e eixo). Isto pode ter ocorrido pela falta de controle tecnológico rigoroso durante a construção do pavimento e pela inexistência de sistema de drenagem no seu primeiro ano de funcionamento. De uma forma geral, conclui-se que a mistura de agregado reciclado e solo local estudada na pesquisa pode ser usada na construção de bases de pavimentos urbanos que apresentem tráfego variando de baixo a médio ou em sub-bases de pavimentos urbanos ou rodoviários. Com este potencial de uso, contribui-se com soluções para a questão ambiental do RCD. Palavras-Chave: Agregado reciclado. Pavimentação. Ensaios. Retroanálise.
ABSTRACT
The use of demolition and construction waste (RCD) in Civil Engineering may represent economy,
durability and environmental preservation, as the inadequate disposal of residues degrades the environment. The RCD aggregate can have to various several engineering application, but one of the simplest is the use in pavements (as base, subbase or primary covering) in crushed rock form or in mixtures with local soils. The main objective of this research was to evaluate the use of the recycled aggregate in a pavement base constructed in the city of Goiânia-GO. Benkelman Beam, plate load, dynamic cone penetration (DCP) and Pencel pressumeter tests have been executed in two different season at the experimental segment located in the Recanto das Minas Gerais Sector. The field tests were carried on to evaluate the pavement structural behavior. Backanalysis were undertaken using with SIGMA/W and the results of the Benkelman beam and plate load test the elastic moduli of each layer was thereby determined. Recycled aggregate samples were extract from the road to be tested in the laboratory. The results indicate that the pavement presented good performance, although heterogeneous behavior was observed when company the edges and centerline. It appear that the observed heterogeneity is due to our absence of a technological control during the pavement construction and the inexistence of a age drain system during the first year of operation. The recycled aggregate and local soil mixture studied in the research can be used in the construction of urban pavement bases that present traffic varying of low to medium or in urban or highway pavement subbases. With this potential use, it contribute with solution for the RCD environmental.
Word-Key: Recycled aggregate. Pavement. Field tests. Backanalysis.
LISTA DE FIGURAS
Figura 2.1 – Disposição irregular de RCD em Goiânia-GO 24 Figura 2.2 – Indústria cerâmica em Terezópolis de Goiás – GO 25 Figura 3.1 – Proposta para implantação de usina de reciclagem de entulho com LEVECs distribuídos na cidade de Goiânia em situação hipotética 46 Figura 3.2 – Processamento do entulho do município de Goiânia 47 Figura 4.1 – Reciclagem no local gerador do resíduo 49 Figura 4.2 – Foto de uma das usinas de reciclagem de Belo Horizonte 50 Figura 4.3 – Esquema das unidades básicas de uma Central de Reciclagem de Entulho 52 Figura 4.4 – Pavimentos em Goiânia executados com misturas de agregado reciclado e solo local 54 Figura 4.5 – Curva granulométrica – amostra 01 67 Figura 4.6 – Análise comparativa - umidade ótima (wot) 68 Figura 4.7 – Análise comparativa - peso específico aparente seco máximo 69 Figura 4.8 – Análise comparativa – Índice de Suporte Califórnia 69 Figura 4.9 – Análise comparativa – Índice de Suporte Califórnia no ramo seco (wot – 3%) 70 Figura 4.10 – Análise comparativa – expansão 70 Figura 4.11 – Dimensionamento do pavimento com RCD 71 Figura 4.12 – Materiais reciclados (bica corrida e areia) em Piracicaba-SP 75 Figura 4.13 – Material de concreto empregado no estudo 77 Figura 4.14 – Material cerâmico empregado no estudo 78 Figura 4.15 – Execução de pavimento com agregado reciclado em Ribeirão Preto 84 Figura 4.16 – Aplicação de RCD em pavimentação no município de Uberlândia-MG 85 Figura 4.17 – Execução de pavimento com RCD em Uberlândia-MG 86 Figura 4.18 – Detalhe dos agregados obtidos 87 Figura 4.19 – Homogeneização da mistura no campo 87 Figura 4.20 – Curvas granulométricas do material aplicado na base do trecho 88 Figura 4.21 – Evolução na execução do pavimento em Goiânia 89 Figura 5.1 – Localização da via no setor Recanto das Minas Gerais, Goiânia 94 Figura 5.2 – Vista aérea da Rua SR-68 no setor Recanto das Minas Gerais 95 Figura 5.3 – Seção do pavimento: (a) definida em projeto; (b) observada “in situ”. 95 Figura 5.4 – Pavimento da Rua SR-68 96 Figura 5.5 – Via com estacas e locais dos ensaios 97 Figura 5.6 – Realização de ensaio DCP no trecho de acesso ao CEASA 98 Figura 5.7 – Realização do ensaio de prova de carga 99 Figura 5.8 – Ensaio de viga Benkelman 100 Figura 5.9 – Ensaio pressiométrico 101 Figura 5.10 – Realização das análises com o pressiômetro Pencel 101 Figura 5.11 – Modelo das Malhas de elementos finitos utilizadas 103 Figura 5.12 – Local de extração da amostra na estaca E3+10 (Eixo) 103 Figura 5.13 – Amostras em bandejas para secagem em temperatura ambiente 104 Figura 5.14 – Detalhe das amostras 104
Figura 5.15 – Determinação do peso específico dos grãos 105 Figura 5.16 – Ensaio de granulometria por sedimentação – solo local 105 Figura 5.17 – Ensaio de granulometria da mistura agregado reciclado de RCD e solo local 105 Figura 5.18 – Equipamentos utilizados nos ensaios de compactação e expansão 106 Figura 5.19 – Análise da expansão 106 Figura 5.20 – Ensaio de CBR do solo local 107 Figura 6.1 - Detalhe das camadas do pavimento estudado com a localização dos furos para os ensaios pressiométricos 109 Figura 6.2 – Diagrama estrutural nos ensaios de DCP (Abril/2005) 115 Figura 6.3 – Diagrama estrutural nos ensaios de DCP (Janeiro/2006) 115 Figura 6.4 – Perfis obtidos nos ensaios DCP realizados em abril de 2005 116 Figura 6.5 – Perfis obtidos no ensaio DCP realizado em janeiro de 2006 116 Figura 6.6 – Bacias de Deflexão – Bordo Direito (abril/2005) 118 Figura 6.7 – Bacias de Deflexão – Bordo Esquerdo (abril/2005) 118 Figura 6.8 – Bacia de Deflexão média (abril/2005) 119 Figura 6.9 – Bacias de Deflexão – Bordo Direito (janeiro/2006) 119 Figura 6.10 – Bacias de Deflexão – Bordo Esquerdo (janeiro/2006) 120 Figura 6.11 – Bacia de Deflexão média (janeiro/2006) 120 Figura 6.12 – Bacias de deslocamento médias em abril de 2005 e janeiro de 2006 121 Figura 6.13 – Curvas Tensão x Deslocamento obtidas nos Ensaios de prova de carga (abril/2005) 122 Figura 6.14 – Curvas Tensão x Deslocamento obtidas nos Ensaios de prova de carga (janeiro/2006) 122 Figura 6.15 – Parâmetros pressiométricos x umidade (abril/2005) 126 Figura 6.16 – Parâmetros pressiométricos x umidade (janeiro/2006) 127 Figura 6.17 – Malha de elementos retangulares 128 Figura 6.18 – Amostras obtidas para realização de análises laboratoriais 133 Figura 6.19 – Estados de consistência do solo e suas fronteiras 134 Figura 6.20 – Aparelho de Casagrande 134 Figura 6.21 – Teor de umidade x nº de golpes para o solo local 135 Figura 6.22 – Teor de umidade x nº de golpes para a mistura de agregado reciclado e solo 136 Figura 6.23 – Ensaio de plasticidade 136 Figura 6.24 – Análises granulométricas 138 Figura 6.25 – Curva granulométrica obtida para o solo local 138 Figura 6.26 – Curva granulométrica obtida para amostra da base na estaca E1 + 10 139 Figura 6.27 – Curva granulométrica obtida para amostra da base na estaca E3 + 10 139 Figura 6.28 – Curva granulométrica obtida para amostra da base na estaca E5 + 10 139 Figura 6.29 – Curva de compactação obtida para o solo local 144 Figura 6.30 – Equipamentos utilizados nos ensaios de compactação e expansão 145 Figura 6.31 – Ensaio de expansão 145 Figura 6.32 – Resultado do ensaio de expansão do solo local 146 Figura 6.33 – Ensaio de CBR 146 Figura 6.34 – Curva CBR x umidade obtido para o solo 147 Figura 6.35 – Curva de compactação obtida para amostra da base 147 Figura 6.36 – Resultado do ensaio de expansão da mistura (agregado reciclado + solo) 148 Figura 6.37 – Curva CBR x umidade obtido para amostra da base 149 Figura 6.38 – Relação entre os valores de CBR obtidos em campo e laboratório 150
LISTA DE TABELAS
Tabela 3.1 – Parâmetros para obras civis em áreas de atração e reciclagem 42 Tabela 3.2 – Parâmetros de custo e características de equipamentos para remoção de resíduos segregados 43 Tabela 3.3 – Parâmetros dos custos operacionais na gestão diferenciada 43 Tabela 3.4 – Indicadores de sustentabilidade da gestão diferenciada 44 Tabela 4.1 – Requisitos gerais para agregado reciclado destinado a pavimentação 58 Tabela 4.2 – Amostras utilizadas no estudo 60 Tabela 4.3 – Características da mistura betuminosa após compactação pelo método Marshall 60 Tabela 4.4 – Resultados obtidos para o entulho composto 61 Tabela 4.5 – Resultados obtidos para o entulho branco 61 Tabela 4.6 – Resultados obtidos para o agregado mineral 61 Tabela 4.7 – Resultados obtidos para reciclagem 62 Tabela 4.8 – Características do Entulho Britado 62 Tabela 4.9 – Proporções e materiais avaliados 64 Tabela 4.10 – Comparação dos resultados das misturas contendo agregado reciclado graúdo 65 Tabela 4.11 – Amostras ensaiadas 66 Tabela 4.12 – Faixas granulométricas especificadas pelo DNIT 67 Tabela 4.13 – Faixa granulométrica das amostras analisadas 68 Tabela 4.14 – Origem do material e proporções aplicadas nas pistas 71 Tabela 4.15 – Resultados dos ensaios de CBR e Expansão 72 Tabela 4.16 – Resumo dos ensaios de CBR e Expansão na energia normal 72 Tabela 4.17 – Resultados dos ensaios de CBR 74 Tabela 4.18 – Resumo ensaios de CBR após imersão em água de 04 dias 76 Tabela 4.19 – Parâmetros de compactação e CBR do solo argiloso 79 Tabela 4.20 – Tipo de agregado reciclado de telha obtido da britagem 80 Tabela 4.21 – Características dos solos utilizados 80 Tabela 4.22 – Caracterização dos resíduos de cerâmica vermelha triturada 82 Tabela 4.23 – Resumo dos ensaios 83 Tabela 4.24 – Resumo dos Ensaios de Prova de Carga 90 Tabela 4.25 – Correlações utilizadas por Oliveira et al. (2005b) 90 Tabela 4.26 – Ensaios de Cone (DCP) – Correlações com o CBR 90 Tabela 4.27 – Porcentagens passantes antes e depois da compactação 92 Tabela 4.28 – Resultado do controle de compactação 92 Tabela 6.1 – Valores do Teor de Umidade “in situ” (abril/2005) 109 Tabela 6.2 – Valores do Teor de Umidade “in situ” (janeiro/2006) 109 Tabela 6.3 – Resultados Obtidos no Ensaio com DCP (abril/2005) 112 Tabela 6.4 – Resultados Obtidos no Ensaio com DCP (janeiro/2006) 112 Tabela 6.5 – Valores médios de CBR obtidos por camadas 113 Tabela 6.6 – Valores de CBR obtidos por correlação específica para agregado reciclado 114 Tabela 6.7 – Resumo dos Resultados dos Ensaios de Viga Benkelman (abril/2006) 117
Tabela 6.8 – Resumo dos Resultados dos Ensaios de Viga Benkelman (janeiro/2006) 117 Tabela 6.9 – Resultados obtidos nos ensaios de prova de carga sobre placa 123 Tabela 6.10 – Parâmetros pressiométricos – furo vertical (abril/2005) 124 Tabela 6.11 – Parâmetros pressiométricos – furo horizontal (abril/2005) 124 Tabela 6.12 – Parâmetros pressiométricos – furo vertical (janeiro/2006) 125 Tabela 6.13 – Parâmetros pressiométricos – furo horizontal (janeiro/2006) 125 Tabela 6.14 – Deslocamentos retroanalisados dos ensaios de prova de carga sobre placa (abril/2005) 129 Tabela 6.15 – Valores dos módulos obtidos nas retroanálises (abril/2005) 129 Tabela 6.16 – Deslocamentos retroanalisados dos ensaios de prova de carga sobre placa (janeiro/2006) 130 Tabela 6.17 – Valores dos módulos obtidos nas retroanálises (janeiro/2006) 130 Tabela 6.18 – Deslocamentos retroanalisados nos ensaios de viga Benkelman 130 Tabela 6.19 – Valores dos módulos retroanalisados dos ensaios de viga Benkelman 131 Tabela 6.20 – Relação entre os módulos elásticos obtidos: prova de carga/viga Benkelman 131 Tabela 6.21 – Relação entre os módulos elásticos verticais obtidos: prova de carga/ pressiômetro Pencel 132 Tabela 6.22 – Relação entre os módulos elásticos verticais obtidos: pressiômetro Pencel/viga Benkelman 132 Tabela 6.23 – Valores obtidos no ensaio do solo local 135 Tabela 6.24 – Valores obtidos no ensaio com a mistura agregado reciclado e solo 135 Tabela 6.25 – Valores obtidos no ensaio para determinação do ωL do solo local 137 Tabela 6.26 – Caracterização granulométrica 140 Tabela 6.27 – Verificação da granulometria de projeto 141 Tabela 6.28 – Classificação segundo o SUCS 142 Tabela 6.29 – Sistema de classificação do TRB 142 Tabela 6.30 – Resumo dos valores encontrados nos ensaios laboratoriais 149 Tabela 6.31 – Valores de CBR obtidos em campo e em laboratório 150
LISTA DE ABREVIATURAS E SÍMBOLOS
ART Agregado Reciclado de Telha ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas ASTEG Associação de Transportadores de Entulho de Goiás AMA Autarquia do Meio Ambiente BDE Base de Descarga de Entulho C argila CAP Cimento Asfáltico de Petróleo CBR “California Bearing Ratio” CBUQ Concreto Betuminoso Usinado a Quente CC Coeficiente de curvatura CEASA Central de Abastecimento S/A Cetem Centro de Tecnologia Mineral do Ministério da Ciência e Tecnologia COMPAV Companhia de Pavimentação da Prefeitura da cidade de Goiânia COMURG Companhia Municipal de Urbanização CONAMA Conselho Nacional do Meio Ambiente Cu Coeficiente de uniformidade D deflexão D0 deflexão real ou verdadeira medida no ponto de prova D25 deflexão medida a 25 cm do ponto de prova DCP penetrômetro dinâmico de cone d e deslocamento elástico DERMU Departamento de Estradas de Rodagem do Município DN índice de penetração DNER Departamento Nacional de Estradas de Rodagem DNIT Departamento Nacional de Infra-Estrutura de Transportes DPCA Departamento de Controle Ambiental d t deslocamento total DVALA Divisão de Avaliação e Licenciamento Ambiental Ee Módulo de elasticidade EMDHAP Empresa Municipal de Habitação de Piracicaba EP módulo pressiométrico propriamente dito, calculado a partir da inclinação do
primeiro trecho reto da curva (MPa); ER1 módulo de recarregamento determinado a partir do primeiro ciclo de carga-
descarga (MPa); ER2 módulo de recarregamento determinado a partir do segundo ciclo de carga-
descarga (MPa) Et Módulo de deformabilidade FWD “Falling Weight Deflectometer” Finep Financiadora de Estudos e Projetos G pedregulho GC grau de compactação H alta IG Índice de Grupo
IP índice de plasticidade IPT Instituto de Pesquisa Tecnológica ISC Índice de Suporte Califórnia L baixa LAS Licenciamento Ambiental Simplificado LI Licença de Instalação LO Licença de Operação LP Licença Prévia LIMPURB Limpeza Urbana de Salvador LEVEC Local de Entrega Voluntária de Entulho da Construção Civil M silte NBR Norma Brasileira Regulamentada NP não plástico O orgânico P mal graduado PDE Posto de Descarga de Entulho PL pressão limite (kPa) PMSP Prefeitura Municipal de São Paulo PGA Programa de Gestão Ambiental PRAD Plano de Recuperação de Área Degradada Pt turfa R Raio de curvatura RCD Resíduo da Construção e Demolição RSIC Resíduos Sólidos da Indústria da Construção S areia SEMMA Secretaria Municipal do Meio Ambiente SEMAE Serviço Municipal de Água e Esgoto de Piracicaba-SP SGA Sistema de Gestão Ambiental SUCS Sistema Unificado de Classificação dos Solos SUDECAP Superintendência de Desenvolvimento da Capital SMT Superintendência Municipal de Trânsito TRB “Transportation Research Board” USP Universidades de São Paulo W bem graduado w umidade wot umidade ótima ωC limite de contração ωL limite de liqüidez ωP limite de plasticidade γd peso específico aparente seco γdmax peso específico aparente seco máximo # peneira
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO 15
1.1 ASPECTOS GERAIS 15
1.2 JUSTIFICATIVA 16
1.3 OBJETIVOS 17
1.3.1 Objetivo geral 17
1.3.2 Objetivos específicos 17
1.4 ESCOPO DA DISSERTAÇÃO 17
2 ASPECTOS AMBIENTAIS RELACIONADOS AOS RESÍDUOS DA
CONSTRUÇÃO E DEMOLIÇÃO 19
2.1 – INTRODUÇÃO 19
2.2 A QUESTÃO AMBIENTAL E SUA EVOLUÇÃO 20
2.3 CLASSIFICAÇÃO DO RCD 22
2.4 ASPECTOS QUANTITAIVOS DO RCD 23
2.5 EXEMPLOS DE POLÍTICAS DE APROVEITAMENTO DO RCD 26
2.6 INSTRUMENTOS LEGAIS 29
2.6.1 Resolução CONAMA 29
2.6.2 Leis complementares no município de Goiânia 29
2.7 ÓRGÃOS REGULADORES DO MUNICÍPIO DE GOIÂNIA 31
2.7.1 Secretaria Municipal do Meio Ambiente (SEMMA) 31
2.7.2 Superintendência Municipal de Trânsito (SMT) 32
2.7.3 Companhia Municipal de Urbanização (COMURG) 32
2.8 SISTEMA DE LICENCIAMENTO 33
3 GESTÃO DOS RESÍDUOS DA CONSTRUÇÃO CIVIL 38
3.1 INTRODUÇÃO 38
3.2 GESTÃO CORRETIVA 39
3.3 GESTÃO DIFERENCIADA 40
3.4 GESTÃO DO RCD EM GOIÂNIA 44
4 RECICLAGEM DOS RESÍDUOS DE CONSTRUÇÃO E DEMOLIÇÃO 48
4.1 INTRODUÇÃO 48
4.2 RECICLAGEM “in loco” 48
4.3 RECICLAGEM EM CENTRAL DE PROCESSAMENTO 50
4.4 APLICAÇÃO DOS RESÍDUOS DA CONSTRUÇÃO E DEMOLIÇÃO (RCD) EM
PAVIMENTAÇÃO 53
4.4.1 Breve Histórico 53
4.4.2 Aspectos Normativos 55
4.4.3 Aspectos Construtivos 56
4.4.4 Utilização do RCD na confecção de revestimento asfáltico 59
4.4.5 Utilização do RCD na confecção de sub-base e base 63
4.4.5.1 Estudos laboratoriais 63
4.4.5.2 Trechos experimentais 83
4.4.5.3 Comportamento estrutural 89
5 METODOLOGIA 94
5.1 INTRODUÇÃO 94
5.2 CARACTERÍSTICAS DO TRECHO EXPERIMENTAL 94
5.3 ENSAIOS DE CAMPO 96
5.3.1 PENETRÔMETRO DINÂMICO DE CONE (DCP) 97
5.3.2 PROVA DE CARGA SOBRE PLACA 98
5.3.3 VIGA BENKELMAN 99
5.3.4 PRESSIÔMETRO PENCEL 100
5.4 ANÁLISES NUMÉRICAS 102
5.5 ENSAIOS DE LABORATÓRIO 103
6 APRESENTAÇÃO E ANÁLISES DOS RESULTADOS 108
6.1 INTRODUÇÃO 108
6.2 RESULTADOS DOS ENSAIOS DE CAMPO 108
6.2.1 Teor de Umidade “in situ” 108
6.2.2 Penetrômetro Dinâmico de Cone (DCP) 110
6.2.3 Viga Benkelman 117
6.2.4 Prova de Carga sobre Placa 121
6.2.5 Pressiômetro Pencel 123
6.3 RESULTADOS DAS RETROANÁLISES 127
6.3.1 Prova de Carga sobre Placa 129
6.3.2 Viga Benkelman 130
6.3.3 Comparação entre os Módulos 131
6.4 RESULTADOS DOS ENSAIOS LABORATORIAIS 132
6.4.1 Coleta e Preparação de Amostras 132
6.4.2 Peso Específico dos Grãos 133
6.4.3 Limites de Consistência 133
6.4.4 Granulometria 137
6.4.5 Classificação das Amostras 141
6.4.6 Compactação, Expansão e CBR 144
7 CONSIDERAÇÕES FINAIS 152
7.1 CONCLUSÕES 152
7.2 SUGESTÕES PARA PESQUISA FUTURA 154
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 156
APÊNDICE A - Curvas obtidas nos ensaios com o DCP 162
APÊNDICE B - Curvas obtidas nos ensaios com o pressiômetro Pencel 167
15
CAPÍTULO 1
INTRODUÇÃO
1.1 ASPECTOS GERAIS
Os resíduos sólidos de construção, ou simplesmente entulho, são restos de
materiais provenientes de obras da construção civil e de demolições. São hoje um dos maiores
problemas enfrentados pelos municípios brasileiros, pois o descarte clandestino desses
materiais vem ocasionando a perda de qualidade ambiental dos espaços urbanos.
Neste cenário, a reciclagem surge como uma poderosa arma para combater o
problema do entulho, tornando-o novamente utilizável na construção civil, onde há grande
potencialidade de absorção desses resíduos. O reuso do entulho reciclado é estimulado ainda
mais pela constatação de que o custo da reciclagem, por tonelada, é menor que o custo para
gerenciar as disposições irregulares, o que caracteriza uma economia considerável.
Além da economia, existe o fator ambiental. A disposição indiscriminada, e
muitas vezes clandestina, de entulhos de construção na malha urbana acarreta a degradação de
áreas e vias urbanas e também a rápida saturação dos aterros de materiais inertes, quando
existentes.
A esta realidade, soma-se ainda a constatação de que, ao contrário do volume
crescente de resíduos gerados pela construção e demolição, as jazidas de agregados naturais
estão ficando escassas. Isso significa que a busca por este material é feita em lugares cada vez
mais distantes, aumentando consideravelmente o custo total da construção, devido à distância
de transporte.
Apesar de causar tantos problemas, o entulho deve ser visto como fonte de
materiais de grande utilidade para as obras de engenharia seja ele utilizado na pavimentação,
como agregado no concreto e em outras formas de aplicação, salientando sua qualidade
comprovada comparando com os agregados convencionais.
16
Com isso, nesta pesquisa foi analisado um pavimento em Goiânia-GO onde sua
base foi executada com agregado reciclado, o qual não teve controle tecnológico rigoroso
durante sua execução. A metodologia conta com coleta de informações, de amostras e ensaios
de campo com a finalidade de avaliar o desempenho do pavimento, bem como análise dos
dados obtidos. Dessa forma, procura-se obter informações que comprovem a viabilidade
técnica da utilização do resíduo de construção em pavimentos.
1.2 JUSTIFICATIVA
O aproveitamento do entulho na engenharia civil pode representar economia,
durabilidade e preservação ambiental, visto que a destinação de alguns resíduos degrada o
meio ambiente. O agregado reciclado pode ser aplicado em vários setores da engenharia, tais
como: pavimentação, agregado para o concreto, agregado para a confecção de argamassas,
confecção de pré-moldados, cascalhamento de estradas, preenchimento de vazios em
construções e de valas, reforço de aterros (taludes), dentre outras.
A forma mais simples de reciclagem do entulho é a sua utilização em
pavimentação, na forma de brita corrida ou ainda em misturas do resíduo com solo, tendo as
seguintes vantagens:
- É a forma de reciclagem que exige menor utilização de tecnologia o que implica
menor custo do processo;
- Permite a utilização de todos os componentes minerais do entulho (tijolos,
argamassas, materiais cerâmicos, areia, pedras, etc.), sem a necessidade de separação de
nenhum deles;
- Gera economia de energia no processo de moagem do entulho (em relação à sua
utilização em argamassas).
Já existem em Goiânia dois trechos de pavimentos executados em 2004 onde o
agregado reciclado foi aplicado em suas bases e sub-base. Esses trechos foram construídos
pelo Departamento de Estradas de Rodagem do Município (DERMU) na administração 2001-
2004. O primeiro tem aproximadamente 100 m de extensão, dá acesso aos compradores na
central de abastecimento (CEASA) e foi executado com controle tecnológico rigoroso na
aplicação do entulho na base e sub-base do pavimento. O segundo trecho é constituído apenas
por revestimento e uma camada de base, teve controle tecnológico mais simples durante sua
execução, apresenta extensão de 140 m e é objeto de estudo deste projeto. Para a execução do
17
segundo trecho foram adotados parâmetros e metodologias definidos com base na experiência
do primeiro trecho.
1.3 OBJETIVOS
1.3.1 Objetivo geral
O objetivo principal da pesquisa é avaliar o comportamento estrutural de uma via
urbana onde na sua base foi utilizado agregado reciclado.
1.3.2 Objetivos específicos
Como objetivos específicos tem-se:
- Investigar as características da via executada por meio de ensaios de laboratório
e campo;
- Determinar parâmetros que comprovem ou não a viabilidade técnica de
aplicação do resíduo sólido estudado.
1.4 ESCOPO DA DISSERTAÇÃO
A presente dissertação está estruturada em sete capítulos e dois apêndices. O
Capítulo 1 apresenta os aspectos gerais do impacto causado pelo resíduo da construção e
demolição (RCD) e as vantagens de sua utilização como matéria-prima em substituição aos
agregados convencionais, a justificativa, os objetivos e o escopo do trabalho.
O Capítulo 2 aborda a questão ambiental relacionada com o resíduo de construção
e demolição (RCD) enfocando sua classificação, impactos gerados e exemplos de políticas de
aproveitamento do RCD. Os instrumentos legais sobre o descarte do RCD também são
discutidos neste capítulo, tais como, a resolução CONAMA n0 307, leis complementares e
decretos do município de Goiânia, bem como as diretrizes dos principais órgãos reguladores
da cidade.
O Capítulo 3 descreve a gestão de resíduos da construção civil, abordando as
gestões corretiva e diferenciada, bem como a gestão do RCD no município de Goiânia.
O Capítulo 4 apresenta a reciclagem do RCD “in loco” e em central de
processamento. Além disso, descreve a aplicação do RCD em pavimentação abordando os
18
aspectos normativos, construtivos e sua utilização na confecção de revestimento asfáltico. São
citados ainda, alguns estudos laboratoriais de trechos experimentais sobre a utilização do
RCD na confecção de sub-base e base de pavimentos flexíveis.
O Capítulo 5 apresenta a metodologia aplicada na pesquisa, as características do
trecho experimental estudado e a descrição dos ensaios de campo, das análises numéricas e
dos ensaios de laboratório que foram realizados.
O Capítulo 6 apresenta os resultados obtidos dos ensaios de campo (Teor de
umidade “in situ”, Penetrômetro dinâmico de cone, Viga Benkelman, Prova de carga,
Pressiômetro Pencel), das retroanálises e dos ensaios de laboratoriais (Peso específico,
Limites de consistência, Granulometria, Compactação, Expansão e “California Bearing Ratio”
- CBR).
O Capítulo 7 relata as conclusões obtidas, considerações finais sobre o trabalho e
traz as sugestões para pesquisas futuras.
Nos Apêndices A e B estão apresentadas, respectivamente, as curvas obtidas nos
ensaios com o Penetrômetro Dinâmico de Cone e com o Pressiômetro Pencel.
19
CAPÍTULO 2
ASPECTOS AMBIENTAIS RELACIONADOS AOS
RESÍDUOS DA CONSTRUÇÃO E DEMOLIÇÃO
2.1 – INTRODUÇÃO
É notório o saber dos impactos ambientais causados pelos resíduos de construção
e demolição (RCD), devendo esse ser visto não como poluidor, mas como fonte de materiais
de grande utilidade para a construção civil. Sua disposição mais tradicional, em aterros classe
II-B (Resíduo inerte), nem sempre é o mais racional, pois ele serve também para substituir
materiais normalmente extraídos de jazidas ou pode se transformar em matéria-prima para
componentes de construção com qualidade comparável aos materiais tradicionais.
Com a utilização de resíduos como matéria-prima, pode-se substituir os agregados
convencionais viabilizando uma alternativa que apresente padrões de desempenho
compatíveis de acordo com sua utilização. O material reciclado será mais consumido, caso
sua aquisição e sua aplicação tenham um valor mais acessível que o do agregado natural. No
entanto, nos casos em que eles tiverem o mesmo valor, o diferencial será a qualidade ou a
confiabilidade deste produto, sendo que a utilização de instrumentos de marketing, como
selos verdes, contribuirá de forma a garantir que todos os setores tenham ganhos com a
reciclagem.
A reciclagem também pode ser incentivada através de instrumentos legais que
promovam o interesse econômico do uso do material reciclado. O governo da Dinamarca, por
exemplo, elevou a taxa de deposição de material potencialmente reciclável em aterros
controlados, tornando a reciclagem economicamente viável (LAURITZEN, 1994 apud
CARNEIRO et al., 2001a). Numa cidade como São Paulo, o esgotamento das reservas
próximas da capital faz com que a areia natural já seja transportada de distâncias superiores a
100 km, implicando enorme consumo de energia e geração de poluição (JOHN, 2001a).
20
A Resolução 307 de 05 de Julho de 2002 do Conselho Nacional do Meio
Ambiente (CONAMA, 2002) estabeleceu o prazo máximo de doze meses a partir de sua
publicação para que os municípios e o Distrito Federal elaborassem seus Planos Integrados de
Gerenciamento de Resíduos de Construção Civil, contemplando os Programas Municipais de
Gerenciamento de Resíduos de Construção Civil oriundos de geradores de pequenos volumes,
e o prazo máximo de dezoito meses para sua implantação.
A busca de nova destinação para o RCD deve permitir flexibilidade de soluções,
como a construção de parcerias entre o poder público e a iniciativa privada, parcerias entre
municípios conurbados e até recursos e equipamentos locados em municípios onde não se
justifique a imobilização de investimentos e o aproveitamento de antigas instalações de
mineração inseridas em áreas urbanas, tendo esta como exemplo a cidade de Chicago, onde
extintas jazidas minerais são utilizadas atualmente para acumulação e reciclagem de entulho
de construção civil (PINTO, 2001).
Os resíduos produzidos nas atividades de construção, manutenção e demolição
têm estimativa de geração bastante variável. Os valores encontrados na bibliografia
internacional, variam de 163 a mais de 3.000 kg/hab.ano. No entanto, os valores comumente
encontrados variam entre 400 e 500 kg/hab.ano, valor igual ou superior a massa de lixo
urbano. Partes significativas desses resíduos são depositadas ilegalmente, acumulam-se nas
cidades, gerando custos e agravando problemas urbanos, como as enchentes (PINTO, 1999).
De uma forma geral, os agregados obtidos na reciclagem do entulho são mais
porosos que os naturais, o que implica uma absorção de água mais elevada. Por outro lado, os
resíduos de construção reciclados apresentam componentes com algumas propriedades
relevantes para o desempenho como materiais de construção. Entre esses componentes,
destacam-se as partículas de cimento não-inertizadas, que ainda irão reagir; partículas de cal,
que estarão disponíveis para novas reações; partículas já cristalizadas, que funcionarão como
indicador de cristalização (acelerando a formação de nova rede cristalina), e partículas finas
de material cerâmico, com significativo potencial pozolânico, que irão reagir com a cal
hidratada (PINTO, 1998 apud CARNEIRO et al., 2001a). Assim, torna-se importante avaliar
toda a questão ambiental relacionada com o RCD.
2.2 A QUESTÃO AMBIENTAL E SUA EVOLUÇÃO
Os anos 70 representaram a década da regulamentação e do controle ambiental.
Em 1972, a Conferência das Nações Unidas para o Meio Ambiente, em Estocolmo, marcou
21
uma diferença de percepção ambiental entre os países ricos e pobres. Após essa conferência,
as nações começaram a estruturar seus órgãos ambientais (VALLE, 1995 apud COSTA,
2003).
A década de 80 foi um período de grande desenvolvimento econômico e técnico.
O bem estar material voltou a ser relevante, independentemente dos prejuízos à natureza que
sua produção pudesse provocar (SCHENINI et al., 2004). Em 1987, ocorreu a Convenção de
Basiléia, que estabeleceu um acordo internacional com regras para o movimento de resíduos
entre fronteiras.
No Brasil, os legisladores já demonstravam preocupação com a questão ambiental
desde a criação do artigo 225 da Constituição Federal que assegura o direito de todos terem o
meio ambiente ecologicamente equilibrado; mas, foi só a partir da conferência das Nações
Unidas sobre o Meio Ambiente e Desenvolvimento Humano (RIO 92), que a necessidade de
preservar a natureza, reduzindo os efeitos negativos das diversas atividades econômicas
consolidou-se a preocupação com o desenvolvimento sustentável.
De acordo com Schenini et al. (2004), a Agenda 21, elaborada na conferência
(RIO 92) propunha que a sociedade assumisse uma atitude ética entre a conservação
ambiental e o desenvolvimento, sendo produtora e produto do desenvolvimento sustentável,
despertando assim, uma consciência ambiental.
A partir disso muitos outros eventos tiveram sua importância na questão
ambiental. A Conferência Rio + 5, realizada em 1997 no Rio de Janeiro, avaliou os avanços
na área ambiental nos cinco anos desde a RIO 92. A Cúpula Mundial sobre o
Desenvolvimento Sustentável (RIO + 10), realizada em Joanesburgo, entre 26 de agosto e 4
de setembro de 2002, acabou mostrando que a generosidade da Terra não é inesgotável, e que
todos vivem uma verdadeira encruzilhada ecológica (RESPLANDES, 2006).
Para Costa (2003) a criação das normas de gestão ambiental ISO 14.000
publicadas em 1996 mesmo não tendo um caráter obrigatório, representa uma forma das
empresas brasileiras garantirem sua entrada ou permanência no mercado externo.
No ano de 1998 foi criada a Lei 9.605, conhecida como A Lei dos Crimes
Ambientais, que dispõe sobre as sanções penais e administrativas aplicáveis às condutas e
atividades lesivas ao meio ambiente. Representou um significativo avanço na tutela do
ambiente, por inaugurar uma sistematização das sanções administrativas e por tipificar
organicamente os crimes ecológicos (MILARÉ, 2004).
Portanto, a questão ambiental tem se tornado cada vez mais um ponto decisivo na
continuidade ou não de um determinado serviço. A avaliação e a minimização dos impactos
22
sobre o meio ambiente causados por todos os tipos de ações estão adquirindo cada vez maior
importância, devido à evidente limitação dos recursos naturais disponíveis, à importância de
se preservar o ambiente natural e a necessidade de se ter um desenvolvimento sustentável
(CARNEIRO, 2003 apud LIMA, 2005).
2.3 CLASSIFICAÇÃO DO RCD
A Norma Brasileira Regulamentada NBR - 10.004 da Associação Brasileira de
Normas Técnicas (ABNT, 2004a) apresenta a seguinte classificação para os resíduos sólidos:
• Classe I - Perigosos - são aqueles que, em função de suas propriedades físicas, químicas e
infecto-contagiosas, podem apresentar periculosidade real ou potencial à saúde pública ou ao
meio ambiente. Os resíduos desta classe são característicos por serem ainda inflamáveis,
corrosivos, reativos, tóxicos ou patogênicos;
• Classe II - Não perigosos:
- Classe II A - Não inertes - são aqueles que não se enquadram nas classes I e II
B. Podem ter propriedades, tais como combustibilidade, biodegradabilidade, ou solubilidade
em água, com possibilidade de acarretar riscos à saúde ou ao meio ambiente;
- Classe II B - Inertes - São aqueles que, quando amostrados de forma
representativa conforme NBR 10.007 (ABNT, 2004c) e ensaiados segundo o teste de
solubilidade da Norma NBR - 10.006 (ABNT, 2004b) não apresentam concentrações
superiores aos padrões de potabilidade da água, excetuando-se os padrões de cor, turbidez,
sabor e aspecto.
Embora o RCD apresente em sua composição vários materiais que, isoladamente,
são reconhecidos pela NBR - 10.004 (ABNT, 2004a) como “Resíduos Classe II B - Inertes”,
não estão disponíveis até o momento na literatura as análises sobre a solubilidade do resíduo
como um todo, de forma a garantir que não haja concentrações superiores às especificadas na
norma referida, o que poderia enquadrar o entulho como “Resíduo Classe II A - Não inerte”
ou “Resíduo Classe I - Perigosos”, dependendo dos materiais misturados a este resíduo.
Vale ainda lembrar que a heterogeneidade do RCD e a dependência direta de suas
características com a obra que lhe deu origem podem mudá-lo de faixa de classificação, ou
seja, uma obra pode fornecer um resíduo inerte e outra pode apresentar elementos que o
tornem não-inerte ou até mesmo perigoso, como por exemplo, a presença de amianto que, no
ar é altamente cancerígeno (CONAMA, 2004).
23
Em geral, a atividade de coleta de entulho classifica-se como uma “coleta
especial” pela norma NBR – 12.980 (ABNT, 1993) que cita “(...) A coleta especial contempla
os resíduos não recolhidos pela coleta regular, tais como entulho, animais mortos e podas de
jardins. Pode ser regular ou programada para onde e quando houver resíduos a serem
removidos (...)” (LIMA; CHENNA, 2000).
Já a Resolução nº 307 (CONAMA, 2002) classifica os resíduos da construção
civil da seguinte forma:
• Classe A – São os resíduos reutilizáveis ou recicláveis como agregados que são proveniente
de construção, demolição, reformas e reparos de pavimentação e edificação (materiais
cerâmicos, argamassa, concretos), fabricação de peças pré-moldadas em concreto (blocos,
tubos, meios – fios, etc.);
• Classe B – São os resíduos recicláveis para outras destinações tais como plásticos,
papel/papelão, metais, vidros madeiras e outros;
• Classe C – São os resíduos para os quais não foram desenvolvidas tecnologias ou
aplicações economicamente viáveis que permitam a sua reciclagem/recuperação, tais como os
produtos oriundos do gesso;
• Classe D – São os resíduos perigosos oriundos do processo de construção tintas, solventes,
óleos e outros que se enquadram na Classe I, da NBR 10.004 (ABNT, 2004a), ou aqueles
contaminados oriundos de demolição, reformas e reparos (clínicas radiológicas, instalações
industriais e outros).
2.4 ASPECTOS QUANTITAIVOS DO RCD
Todos os setores industriais têm contribuído para degradação do meio ambiente e
o setor da construção civil é um destes, pois a quantidade de energia e recursos naturais
consumidos e o volume de resíduos gerados são bastante significativos. Isto se verifica por
vários motivos, um deles é a falta de qualidade dos bens e serviços realizados por este setor,
que, conseqüentemente, promovem a geração de entulho e contribuem sobremaneira no
volume de resíduos gerados (BARROS, 2005).
Nos países da Europa Ocidental, a geração de entulho equivale a uma quantidade
entre 0,7 e 1,0 tonelada por habitante/ano, correspondendo, assim, ao dobro dos demais
resíduos sólidos urbanos gerados pela sociedade (PERA, 1996 apud CARNEIRO et al.,
2001a). Para seis municípios brasileiros pesquisados, o entulho corresponde a uma quantidade
24
entre 54 e 70% dos resíduos sólidos urbanos, representando uma geração “per capita” entre
0,4 e 0,76 tonelada por habitante/ano (PINTO, 1999).
Considerando a geração de 0,4 t.hab/ano, são produzidos, no Brasil, cerca de 68
milhões de t./ano de entulho. Sabe-se que o crescimento populacional constitui um fator
importante nessa geração, contribuindo fortemente para o aumento da produção desses
resíduos. Além disso, o déficit habitacional pressiona a sociedade a expandir o número de
habitações nos próximos anos, o que contribuirá também, para o aumento da geração de
entulho (CARNEIRO et al., 2001a).
O aumento de resíduos da construção civil e a preocupação com os grandes
montantes de RCD gerados tornam-se um agravante para os problemas enfrentados
atualmente pelos municípios. Na maioria dos municípios, a maior parte desse resíduo é
depositado em bota-fora clandestinos (Figura 2.1a), nas margens de cursos d’água (Figura
2.1b) e vias ou em terrenos baldios (Figura 2.1c). Esse destino inadequado provoca o
entupimento e o assoreamento de cursos d'água, de bueiros e galerias, estando diretamente
relacionado às constantes enchentes e à degradação de áreas urbanas, além de propiciar o
desenvolvimento de vetores. Os bota-foras e os locais de disposições irregulares são também
locais propícios para proliferação roedores, insetos peçonhentos (aranhas e escorpiões) e
insetos transmissores de endemias, como a dengue.
(a) (b) (c) Figura 2.1 – Disposição irregular de RCD em Goiânia-GO: (a) bota-fora clandestino (RESPLANDES, 2006); (b) RCD nas margens de córrego (Set/2006); (c) descarte nas margens de via (Nov/2001).
Considerando que os RCD são descartados de forma clandestina, esses resíduos
podem ser provenientes de hospitais, clínicas radiológicas, entre outros estabelecimentos
prestadores de serviços de saúde, o que poderá causar conseqüências trágicas a saúde humana
devido a presença de compostos com alta periculosidade e até mesmo radioativo.
Além da indústria da construção civil propriamente dita, existem ainda outras
fontes geradoras de entulho em alta escala, como é o exemplo de fábricas de materiais de
25
construção que utilizam recursos minerais; cerâmicas, concreteiras, etc. Quase sempre os
resíduos dessas indústrias não têm uma destinação adequada ou não são reaproveitáveis,
provocando poluição onde são depositados e a perda da matéria-prima já extraída da natureza
(Figura 2.2).
(a) (b) Figura 2.2 – Indústria cerâmica em Terezópolis de Goiás - GO (ago/2001): (a) vista de fundo; (b) detalhe do descarte de resíduos.
Segundo Schneider (2003), a construção civil é responsável por entre 15 e 50% do
consumo dos recursos naturais extraídos. No Brasil, o consumo de agregados naturais
somente na produção de concreto e argamassas é de 220 milhões de toneladas. Em países
como o Reino Unido, o consumo de materiais de construção civil é de aproximadamente 6
toneladas/ano.habitante.
Grandes impactos também são gerados pelas pedreiras e os principais elementos
naturais afetados são o ar, a água, o solo, os vegetais e os animais. Tais impactos vão desde a
instalação até o encerramento das atividades.
Vibrações do terreno, gases (efeito de sopro e toxicidade), arremesso de
fragmentos e poeiras, são alguns dos impactos percebidos pela população durante a
exploração. Cavas abandonadas inundadas (afogamentos e marginalidade) e
desmoronamentos (estes menos freqüentes) são problemas que a população percebe após a
exaustão dos recursos econômicos da pedreira. Paralelamente, a pedreira, impelida a se
deslocar para regiões cada vez mais distante dos centros consumidores, devido às
interferências negativas elencadas, gera um impacto adicional, com intensificação do
transporte de seus produtos por maiores distâncias, impactando outras áreas e aumentando o
preço final do produto, ou ainda diminuindo a disponibilidade de seus recursos minerais em
função dos elevados custos e impossibilidade de praticar melhores preços (COELHO, 2005).
26
Além disso, deve-se pensar também na durabilidade desses recursos naturais. A
reciclagem entra, então, como uma solução viável para o impacto gerado e a escassez dos
recursos naturais.
De acordo com Coelho (2005), os impactos gerados decorrem das atividades de
perfuração, detonação, processamento e abertura da cava da pedreira. Se tais atividades forem
minimizadas ou complementadas, o mesmo ocorrerá com todos os impactos por estas
gerados, com conseqüente aumento da vida útil da pedreira. Isto é conseguido, utilizando-se
os equipamentos e instalações da pedreira como meio de redução de impacto ambiental de
outras atividades e agregando estas aos negócios da pedreira. Trata-se da atividade de
remoção, reciclagem e disposição de entulhos de demolição e construção.
Exemplos de tais iniciativas já existem no Brasil, porém infelizmente não foram
exploradas por empresários da mineração. Assim sendo, em São Paulo, a prefeitura
municipal, utilizou-se da antiga cava abandonada da pedreira Itatinga para dispor entulho de
demolição e construção, pagando a uma empreiteira que opera o local aproximadamente
R$10,00/tonelada (Dólar de referência: U$ 2,3629 no último dia do mês de agosto de 2005),
só para dispor o material no local, não incluindo o transporte do entulho até a propriedade, o
que é feito por terceiros. Ou seja, neste caso o empresário minerário poderia auferir a
somatória de toda operação. Num mercado como São Paulo significaria partilhar de um
negócio que envolve mais de 4.000 t./dia de entulho, sendo, segundo a administração da usina
e aterro de entulho de Prefeitura de São Paulo, 60% material de primeira qualidade, ou seja,
entulho granular praticamente limpo (COELHO, 2005).
2.5 EXEMPLOS DE POLÍTICAS DE APROVEITAMENTO DO RCD
Na Holanda, 80% dos resíduos são reciclados e usados como agregados para fazer
concreto ou na pavimentação. Na Europa e nos Estados Unidos, o RCD é um negócio
lucrativo de grandes dimensões (JOHN, 2001b).
A reciclagem de entulho já é praticada na América do Norte há mais de 30 anos
para produzir agregados artificiais para compor base e sub-base de pavimentos (HOBERG,
1995 apud COELHO, 2005).
Em países como a Alemanha, Holanda e Dinamarca, já se desenvolvem
negociações com construtores ingleses, visando a importação de restos de demolição para
alimentar as plantas de reciclagem de entulho que, somente na Holanda, são mais de quarenta.
Existem incentivos indiretos à reciclagem, como por exemplo, devido à escassez de matéria-
27
prima granular natural no país o uso destas é taxado em cerca de 10%. Tal prática favorece a
reciclagem que é feita pelas próprias mineradoras (COELHO, 2005).
Com relação ao beneficiamento do material, existem hoje dezesseis unidades de
reciclagem em operação no Brasil localizadas nas cidades de Belo Horizonte, São Paulo,
Ribeirão Preto, São José dos Campos, Londrina, Piracicaba, Guarulhos, Ribeirão Pires, São
José do Rio Preto, Macaé, Brasília, Rio de Janeiro, São Gonçalo, Vinhedo e agora também
Uberlândia, que passa a integrar este grupo, buscando contribuir para o desenvolvimento
efetivamente sustentável das cidades (MOREIRA et al., 2006).
A cidade de São Paulo merece destaque, dada a grande transformação urbana que
lhe é peculiar, em especial no ramo imobiliário, onde a cada dia novos edifícios são iniciados.
Em função da falta de área para o aumento da malha urbana, passou a cidade a crescer não
mais de dentro para fora, mas sim de baixo para cima. Bairros tradicionalmente constituídos
por habitações horizontais, passaram a ser verticalizados.
Estudos elaborados pela Prefeitura de São Paulo revelaram um aporte de 500 t/dia
de entulho reciclável em Itatinga, bem como a perspectiva de criar ao menos mais três
estações recicladoras. Em função disso optou-se pela aquisição de um conjunto móvel para
britagem e classificação de entulho com capacidade para 100 t/h (COELHO, 2005).
Em Belo Horizonte, desde 1993, a Prefeitura desenvolve um programa de
reciclagem de resíduos de construção que contempla a instalação de quatro estações de
reciclagem (três já em funcionamento), além de um amplo trabalho de fiscalização e educação
ambiental (PINTO, 1997). O material reciclado nas usinas em operação tem sido utilizado,
principalmente, na execução de sub-bases e tratamentos primários de vias públicas em obras
de órgãos da Prefeitura, entre as quais se destaca a Superintendência de Desenvolvimento da
Capital (SUDECAP).
A grande quantidade de sobras de materiais da indústria da construção civil, cerca
de 400 t/dia, constituía um grave problema ambiental para o município de Londrina, PR. A
maior parte desses rejeitos era sistematicamente abandonada em terrenos baldios e fundos de
vale, promovendo a poluição e assoreamento dos leitos dos ribeirões que cortam o Município.
A Central de Moagem de Entulho, foi instalada em 1997 pela Autarquia do Meio Ambiente
(AMA) numa antiga pedreira da Prefeitura, em uma área de aproximadamente 174.000m2,
com um custo de instalação de R$180.000,00 (Dólar de referência: U$ 3,428 no último dia do
mês de julho de 2002), e processa diariamente cerca de 25 a 30% do total de entulhos
produzidos na cidade. Com o material produzido através da reciclagem – areia, pedrisco e
28
brita de várias granulometrias – são fabricados, no mesmo local, blocos, bloquetes e canaletas
de concreto (COHAB-LD, 2002).
Fundada em 1997, a Usina de Reciclagem de Entulhos de São José dos Campos
chegou a receber até 10 caminhões/dia, com um total aproximado de 60 toneladas de entulho
misto. A taxa de processamento de entulhos na usina chegou a 30%, os quais eram utilizados
em áreas rurais sem pavimentação (apenas uma pequena parcela era de entulho "limpo",
utilizado na produção de tijolos e blocos). O gerenciamento é feito pela Secretaria de Serviços
Municipais da Prefeitura Municipal de São José dos Campos (ECONOCENTER, 2002 apud
COHAB-LD, 2002).
O município de Piracicaba-SP produz diariamente cerca de 600 toneladas de
entulho de construção civil, no qual em sua maioria são depositados em aproximadamente
180 pontos irregulares da cidade, detectados pela Prefeitura. Esse problema, que vem se
agravando há quase dez anos, tem deixado a cidade suja, com aspecto desagradável. A
aplicação de multas não se mostrou adequada e eficaz para solucionar de vez essa questão,
que tem reflexos diretos no meio ambiente e na qualidade de vida de toda a população
(EMDHAP, 2002).
Há, também, o exemplo do município de Ribeirão Preto-SP, que, com mais de
500 mil habitantes, produz cerca de 970 t/dia de entulho. Sua usina de reciclagem de entulho,
com capacidade de reciclar 200 t/dia de material, entrou em operação no final de 1996. Os
agregados reciclados são produzidos sob a forma de brita corrida e são destinados para
recuperação de vias públicas sem pavimentação asfáltica (LATTERZA, 2000).
O Centro de Tecnologia Mineral do Ministério da Ciência e Tecnologia (Cetem)
iniciou um projeto inédito no país, denominado Reciclagem da Fração Mineral de Entulho de
Construção e Demolição que visa a combater a poluição ambiental e reduzir os custos da
habitação popular. O programa tem como piloto a Usina de Reciclagem de Macaé, no
nordeste fluminense (Rio de Janeiro). O município produz 80 toneladas diárias de resíduos de
construção civil e demolição, devido à crescente urbanização provocada pelo
desenvolvimento da atividade petrolífera. Serão co-parceiros do projeto os Departamentos de
Engenharia Civil das Universidades de São Paulo (USP) e Federal de Alagoas (UFAL)
(GAZETA MERCANTIL, 2005).
O Cetem vai receber aporte da Financiadora de Estudos e Projetos (Finep) e da
Caixa Econômica Federal no montante de R$ 360 mil (Dólar de referência: U$ 2,3897 no
último dia do mês de julho de 2005) e terá como objetivo melhorar e modernizar as usinas de
reciclagem existentes no Brasil permitindo também obter produtos de melhor qualidade, com
29
barateamento dos custos da habitação popular e obras públicas e reflexos positivos na
preservação ambiental (GAZETA MERCANTIL, 2005).
2.6 INSTRUMENTOS LEGAIS
2.6.1 Resolução CONAMA
O Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA), em sua resolução nº 307
(2002), resolve estabelecer diretrizes, critérios e procedimentos para a gestão dos resíduos da
construção civil, disciplinando as ações necessárias de forma a minimizar os impactos
ambientais. As principais considerações são apresentadas a seguir:
- os geradores deverão ter como objetivo prioritário a não geração de resíduos e,
secundariamente, a redução, a reutilização, a reciclagem e a destinação final;
- restringe a disposição de RCD em aterros de resíduos domiciliares, em áreas de "bota fora",
em encostas, corpos d’água, lotes vagos e em áreas protegidas por Lei num prazo de 18
(dezoito) meses;
- é instrumento para a implementação da gestão dos resíduos da construção civil o Plano
Integrado de Gerenciamento de Resíduos da Construção Civil, a ser elaborado pelos
Municípios e pelo Distrito Federal, o qual deverá incorporar:
a) Programa Municipal de Gerenciamento de Resíduos da Construção Civil;
b) Projetos de Gerenciamento de Resíduos da Construção Civil.
- define as diretrizes para implantação do Plano Integrado de Gerenciamento de Resíduos da
Construção Civil.
- estabelece o prazo máximo de 24 meses para que os geradores, não enquadrados no art. 7º,
incluam os Projetos de Gerenciamento de Resíduos da Construção Civil nos projetos de obras
a serem submetidos à aprovação ou ao licenciamento dos órgãos competentes.
Esta Resolução entrou em vigor em 2 de janeiro de 2003. No entanto, até o
momento nem todos os municípios implantaram as diretrizes apresentadas nesta resolução.
2.6.2 Leis complementares do município de Goiânia
Além das legislações federais e estaduais, o município de Goiânia-GO é regido
por leis e decretos municipais, sendo aqui consideradas leis complementares pertinentes ao
gerenciamento dos RCD, conforme apresentado a seguir:
30
- Lei Complementar n° 015, de 30 de dezembro de 1992
Define as Diretrizes de Desenvolvimento para o Município e a Política Urbana,
aprova o Plano Diretor, institui os Sistemas de Planejamento Territorial Urbano e de
Informações Territoriais do Município, e dá outras providências. Estabelece que o município
deva promover e consolidar a preservação e conservação dos recursos naturais renováveis e o
manejo de recursos naturais não renováveis de forma racional e equilibrada.
- Lei Complementar n° 031, de 29 de dezembro de 1994
Dispõe sobre o uso e a ocupação do uso do solo nas Zonas Urbana e da Expansão
Urbana do Município de Goiânia e estabelece outras providências urbanísticas. Em seu art. 2º
exige que quando a propriedade urbana imobiliária vem a ser utilizada na realização de
atividades de interesse urbano, deverão atender aos seguintes requisitos:
- intensidade de uso adequado à disponibilidade de equipamentos públicos e comunitários;
- uso compatível com as condições de preservação da qualidade do meio ambiente e da
paisagem urbana;
- garantia da segurança e saúde dos seus usuários e da vizinhança.
- Lei Complementar n° 014 de 29 de dezembro de 1992
Institui o Código de Posturas do Município de Goiânia e dá outras providências.
Em relação ao acondicionamento e coleta de resíduos sólidos, estabelece:
- a competência ao órgão responsável pela limpeza urbana estabelecer normas e fiscalizar o
seu cumprimento quanto ao acondicionamento, à coleta, ao transporte e ao destino final do
lixo;
- a obrigatoriedade do acondicionamento do lixo em recipientes adequados para a sua
posterior coleta;
- que o serviço de coleta somente poderá ser realizado em veículos apropriados para cada tipo
de lixo;
- o destino do lixo de qualquer natureza será sempre o indicado pela Prefeitura, ouvidos os
órgãos técnicos.
- Decreto no 1254 de 27 de junho de 2000:
Dispõe sobre a colocação e a permanência de caçambas para a coleta de resíduos
inorgânicos nas vias e logradouros públicos do Município de Goiânia e dá outras
providências. Devem ser observadas neste decreto as seguintes considerações:
31
- define em seu art. 1o que a colocação, a permanência e a retirada de caçambas para a coleta
de resíduos inorgânicos provenientes de construções, reformas e demolições nas vias e
logradouros públicos do município sujeitam-se a prévio cadastramento e fiscalização da
Superintendência Municipal de Trânsito (SMT);
- deverá se atendida as condições dos locais para deposição dos resíduos inorgânicos
coletados, os quais deverão atender aos aspectos sanitários, de posturas municipais e de
preservação de fundos de vales e mananciais fazendo-se acompanhar de prova de propriedade
e/ou autorização do proprietário do imóvel;
- durante a vigência do cadastramento ou por ocasião de sua renovação caso os locais
indicados para deposição dos resíduos estejam com a sua capacidade saturada, outros locais
deverão ser indicados atendendo as disposições deste artigo;
- o cadastro terá validade de um ano, devendo ser renovado na data de seu vencimento.
2.7 ÓRGÃOS REGULADORES DO MUNICÍPIO DE GOIÂNIA
O processo de regulamentação das empresas coletoras para atuação no município
de Goiânia consta-se de licenciamento simplificado junto à Secretaria Municipal do Meio
Ambiente (SEMMA) e cadastramento junto ao SMT. A Companhia Municipal de
Urbanização (COMURG) era a responsável pela determinação do local em que as empresas
coletoras poderiam descartar os seus resíduos; no entanto, em 26 de dezembro de 2005, com a
publicação da instrução normativa nº 18/2005, as empresas coletoras tornaram-se
responsáveis por apresentar o local, devidamente licenciado ou mediante autorização da
SEMMA, para disposição dos resíduos gerados na indústria da construção.
2.7.1 Secretaria Municipal do Meio Ambiente
O primeiro documento necessário para a regulamentação destas empresas junto ao
município é a licença ambiental. Para adquirir essa licença para o funcionamento da empresa,
o proprietário precisa apresentar a seguinte documentação junto à SEMMA:
- requerimento modelo da SEMMA;
- contrato de locação ou registro do imóvel;
- contrato social da empresa;
- comprovante da taxa de recolhimento da taxa ambiental, ou seja, Documento Único de
Arrecadação Nacional (DUAN);
32
- cópia do CPF e RG do requerente;
- uso do solo aprovado pela Secretaria de Planejamento Municipal (SEPLAN) do local de
instalação da empresa;
- alvará de localização e funcionamento da empresa;
- comprovante do pagamento do IPTU;
- documentação da empresa CNPJ, CAE, IPTU / ITR / ITP;
- comprovante de pagamento da taxa de água e esgoto;
- publicação da solicitação segundo Resolução 006/86 do CONAMA;
- certificado do corpo de bombeiros;
- descrição do número de caçambas e caminhões que operam na empresa;
- descrição do local de armazenamento das caçambas da empresa.
Posteriormente à apresentação destes segue-se os seguintes passos:
- faz-se uma vistoria in loco;
- comprova-se a documentação e informações fornecidas;
- faz-se um relatório;
- faz-se um parecer (favorável ou não);
Após o parecer favorável, existem dois procedimentos: no caso de uma nova
empresa, dá-se primeiramente a licença prévia precedida a de instalação e operação; caso seja
regulamentação da empresa dá-se a licença de instalação precedida a de operação.
Ressaltando-se que a licença de operação deve ser renovada a cada ano.
Atualmente, das 40 empresas coletoras de RCD licenciadas pela SEMMA desde
2004, apenas 02 licenças encontram-se em vigor, estando todas as outras vencidas.
2.7.2 Superintendência Municipal de Trânsito (SMT)
Este órgão cadastra as empresas coletoras destes resíduos através do decreto
municipal no 1.254 de 27 de junho de 2000, na Divisão de Fiscalização de Posturas, após o
licenciamento destas empresas na SEMMA. Cabe a esta Divisão recolher as caçambas das
empresas não cadastradas com o intuito de coibir a não regulamentação.
2.7.3 Companhia Municipal de Urbanização
Este órgão realiza convênio com as empresas coletoras para a descarga dos RCD
no aterro sanitário de Goiânia-GO e em mais dois pontos de descarga a serem definidos pela
33
Companhia. Este convênio é realizado através da Associação de Transportadores de Entulho
de Goiás (ASTEG) com todas as empresas associadas.
2.8 SISTEMA DE LICENCIAMENTO
O Departamento de Controle Ambiental (DPCA), que é composto por uma
Divisão de Avaliação e Licenciamento Ambiental (DVALA), é a unidade da SEMMA que
tem por finalidade coordenar as ações de proteção e controle ambiental do Município, dentre
elas:
- elaborar normas, critérios, parâmetros, padrões, limites, índices e métodos para o uso dos
recursos ambientais do Município, observada a legislação pertinente;
- desenvolver ações de avaliação do meio ambiente;
- emitir parecer técnico, quanto ao licenciamento de obras e atividades consideradas efetiva
ou potencialmente poluidoras ou degradadoras do meio ambiente;
- analisar os pedidos de licenciamento ambiental, proferindo o devido parecer técnico e
emitindo a licença quando favorável;
- fixar diretrizes ambientais a serem observadas pela fiscalização municipal;
- estabelecer por meio de instituições técnicas específicas, as diretrizes adicionais para a
avaliação e licenciamento ambientais;
- cadastrar as atividades consideradas efetiva ou potencialmente poluidoras ou degradadoras
do meio ambiente;
- manter dados e informações sobre a qualidade ambiental do município, procedendo
avaliações constantes juntamente com o Departamento de Fiscalização Ambiental;
- atendimento ao público e orientação sobre os procedimentos relativos ao licenciamento
ambiental.
O licenciamento ambiental de atividades potencialmente poluidoras é uma
exigência federal instituída pela Resolução n° 237 (CONAMA, 1997). Em concordância com
tal legislação, a SEMMA, que é a responsável pelo licenciamento ambiental de todas as
atividades potencialmente poluidoras de impacto local, vem tentando cumprir com eficiência
o seu papel de órgão licenciador. As exigências para se obter a licença ambiental variam de
acordo com o tipo do empreendimento, visando sempre minimizar ao máximo os impactos
ambientais. Para os pequenos empreendimentos causadores de impactos de baixa magnitude,
foi criado pela SEMMA o Licenciamento Ambiental Simplificado (LAS), que tem por
34
finalidade desburocratizar o processo de licenciamento tornando-o mais acessível ao pequeno
empreendedor.
O licenciamento ambiental é um procedimento administrativo realizado pelo
órgão ambiental competente, que pode ser federal, estadual ou municipal, para licenciar a
instalação, ampliação, modificação e operação de atividades e empreendimentos que utilizam
recursos naturais, ou que sejam potencialmente poluidores ou que possam causar degradação
ambiental.
O licenciamento é um dos instrumentos de gestão ambiental estabelecido pela lei
Federal n.º6938, de 31/08/81, também conhecida como Lei da Política Nacional do Meio
Ambiente.
No licenciamento ambiental são avaliados impactos causados pelo
empreendimento, tais como: seu potencial ou sua capacidade de gerar líquidos poluentes
(despejos e efluentes), resíduos sólidos, emissões atmosféricas, ruídos e o potencial de risco,
como por exemplo, explosões e incêndios.
Cabe ressaltar, que algumas atividades causam danos ao meio ambiente
principalmente na sua instalação. É o caso da construção de estradas e hidrelétricas, por
exemplo.
É importante lembrar que as licenças ambientais estabelecem as condições para
que a atividade ou o empreendimento cause o menor impacto possível ao meio ambiente. Por
isso, qualquer alteração deve ser submetida a novo licenciamento, com a solicitação de
Licença Prévia.
No caso na atividade da construção civil, a SEMMA trabalha atualmente com o
licenciamento das empresas transportadoras de entullho e atividades contempladas pelo
Licenciamento Ambiental Simplificado. É realizado também o licenciamento de atividades de
grande porte como vias de pavimentação, grande construções e loteamentos.
A obtenção do Licenciamento Ambiental é obrigatória para a localização,
instalação ou ampliação e operação de qualquer atividade objeto dos regimes de
licenciamento consta das seguintes fases:
- Licença Prévia (LP) - é pertinente à fase preliminar do planejamento do empreendimento e
contêm os requisitos básicos a serem atendidos nas fases de localização, instalação e
operação, observado o plano municipal de uso de solo;
- Licença de Instalação (LI) - autoriza o início de implantação do empreendimento, de
acordo com as especificações constantes do Plano de Controle Ambiental aprovado;
35
- Licença de Operação (LO) - autoriza, após as verificações necessárias, o início da
atividade licenciada e o funcionamento de seus equipamentos e instalações de controle de
poluição, de acordo com o previsto nas Licenças Prévia e de Instalação;
A SEMMA tem estudado o procedimento para o licenciamento do setor da
construção, considerando a relevância dos impactos por esta atividade. Conclui-se que o
documento fundamental a ser exigido para os empreendedores (principalmente construtoras
concreteiras) será o Sistema de Gestão Ambiental (SGA). O Plano de Gerenciamento de
Resíduos é documento integrante do SGA e deverá ser apresentado em conformidade com a
Política Ambiental a ser adotada pela empresa, como um compromisso com atendimento a
legislação e melhoria contínua. Este documento já foi discutido junto ao Ministério Público.
Segundo o Termo de Referência definido pela SEMMA, o SGA deverá conter os
seguintes itens:
a) Introdução
Estabelecer e avaliar a eficácia dos procedimentos destinados a definir uma
política e objetivos ambientais e atingir a conformidade das normas. A organização deverá
colocar neste item dados sobre o empreendimento como a caracterização do local, das
atividades exercidas entre outras informações.
b) Objetivos
Deve conter as metas ambientais globais, resultantes da política ambiental, que
uma organização estabelece para si própria alcançar.
c) Política Ambiental
Declaração da organização sobre suas intenções e princípios relacionados com o
seu desempenho ambiental global que provê uma estrutura para ações e para o
estabelecimento dos seus objetivos e metas ambientais.
A Alta Administração deve definir a política ambiental da organização e assegurar
que:
- seja apropriada à natureza, escala e impactos ambientais de suas atividades, produtos ou
serviços;
- inclua compromisso com a melhoria contínua e a prevenção de poluição;
- inclua compromisso com o atendimento da legislação e regulamentação ambientais
pertinentes e outros requisitos que a organização decide cumprir;
- forneça a estrutura para o estabelecimento e análise critica dos objetivos e metas ambientais;
36
- seja documentada, implementada, mantida e comunicada a todos os funcionários;
- esteja disponível ao público.
d) Metas
Requisito detalhado de desempenho, quantificado onde praticável, aplicável à
organização ou à parte dela, resultante dos objetivos ambientais e que necessita ser
estabelecido e alcançado, de maneira a permitir atingir aqueles objetivos.
e) Avaliação Ambiental Inicial
Esse instrumento preventivo visa identificar globalmente a área, os possíveis
aspectos ambientais instalados, ou seja, a situação do local sem a interferência do
empreendimento. No caso de empreendimentos já instalados não faz-se necessário a
apresentação deste item.
f) Identificação dos Aspectos Ambientais e Avaliação dos Impactos Ambientais associados
Estabelecer e manter procedimentos para identificar os aspectos ambientais de
suas atividades, que ela possa controlar e sobre os quais se espera que ela tenha influência, de
maneira a determinar quais tem ou possam ter impactos ambientais significativos sobre o
meio ambiente, de forma a assegurar que os aspectos relacionados a estes impactos
significativos sejam considerados no estabelecimento de seus objetivos ambientais.
g) Programa de Gestão Ambiental (PGA), com cronograma das ações
Estabelecer e manter programa(s) para realizar seus objetivos e metas. Este(s)
programa(s) deve(m) incluir:
- definição de responsabilidades para atingir os objetivos e metas para cada função e nível
relevante da organização;
- os meios e o cronograma através dos quais os objetivos e metas serão alcançados.
Se um projeto se refere a novos desenvolvimentos e ou atividades, produtos e
serviços novos ou modificados, o(s) programa(s) deve(m) ser ajustados onde relevante, para
assegurar que a gestão ambiental inclua estes projetos.
h) Monitoramento e Medição
Estabelecer e manter procedimentos documentados para monitorar e medir numa
base regular, as carcterísticas-chave de suas operações e atividades que possam ter um
37
impacto ambiental significativo no meio ambiente. Isto deve incluir o registro da informação
para acompanhar o desempenho, controles operacionais relevantes e conformidade com os
objetivos e metas da organização.
i) Análise
Deve-se analisar criticamente o sistema de gestão ambiental, para assegurar sua
contínua conformidade, adequação e efetividade. O processo de análise crítica deve assegurar
que sejam coletadas as informações necessárias para permitir a realização desta análise pela
gerência. Esta análise deve ser documentada. A Análise Crítica deve apontar as possíveis
necessidades de mudanças na política, nos objetivos e outros elementos do sistema de gestão
ambiental, à luz dos resultados de auditoria do sistema de gestão ambiental, alteração de
circunstâncias de mudanças e do compromisso com a melhoria contínua.
j) Documentação e Relatórios
Deve-se estabelecer e manter procedimentos para o controle de todos os
documentos exigidos por esta norma, devendo ser criado um banco de dados com os mesmos.
A documentação deve ser legível, datada (com datas de revisão) e prontamente/facilmente
identificável, mantida de forma ordenada e arquivada por um período especificado. Devem
ser estabelecidos e mantidos procedimentos e responsabilidades relativos à criação e à
modificação dos vários tipos de documentos
l) Planos de Emergência
Deve-se estabelecer e manter procedimentos para identificar o potencial e a reação
em caso de acidentes e situações de emergência, e também para a prevenção e minimização
dos impactos ambientais que possam estar associados com estes acidentes e situações de
emergência.
m) Planos de encerramento da Atividade
Esse plano deve ser apresentado quando a empresa pretender finalizar suas
atividades na área. Nele deve conter: Investigação de Passivo Ambiental e o Plano de
Recuperação de Área Degradada (PRAD).
38
CAPÍTULO 3
GESTÃO DOS RESÍDUOS DA CONSTRUÇÃO CIVIL
3.1 INTRODUÇÃO
Em geral, no conjunto das obras em execução numa cidade, existem movimentos
de terra que não são compensados, envolvendo, na maioria das vezes, solo a ser descartado.
Igualmente, as práticas construtivas normalmente adotadas, acabam resultando numa intensa
geração de resíduos de construção, tais como restos de argamassa, aparas de cortes efetuados
em tijolos, azulejos, pisos e peças cerâmicas em geral, madeira, pontas de ferragem, pregos,
telhas, etc.
Por corresponderem a percentuais significativos, normalmente maiores que 40%
(em massa) dos resíduos coletados nas cidades, os resíduos da construção civil demandam
investimentos específicos para equacionar os problemas ambientais que acarretam,
especialmente quando dispostos em locais inadequados (LIMA; CHENNA, 2000).
Em alguns municípios, existem os chamados “bota-foras”, locais onde terra e
entulho são lançados, muitas vezes, sem os devidos cuidados, quanto aos sistemas de
drenagem e de estabilização dos maciços aterrados. Em outros, os resíduos da construção civil
são lançados em conjunto com os outros tipos de resíduos (domiciliares, comerciais, de
serviços de saúde, etc.) em lixões, ou depósitos a céu aberto. A minoria dos municípios
brasileiros dispõe os resíduos de construção em aterros sanitários, ocupando espaços
consideráveis e restringindo a vida útil dos mesmos.
É considerável a geração de pequenos volumes de entulho em serviços quase
sempre qualificáveis como construção informal, por serem constituídos, predominantemente,
de atividades de reforma e ampliação. Inexistindo locais para captação desse material, seus
geradores ou os pequenos coletores que os atendem, buscam, inevitavelmente, áreas livres nas
proximidades para deposição desses resíduos. Essas áreas terminam atraindo todo e qualquer
tipo de resíduo para o qual não se tenha solução de captação rotineira.
39
Já para os grandes geradores de volumes de entulho, o quadro mais comumente
encontrado, nos municípios de médio e grande porte, é a sua adequada disposição em aterros
de inertes, também denominados de “bota-foras”, muitas vezes oferecidos por particulares
com o intuito de planificar seu terreno, visando a sua valorização. O distanciamento crescente
dos “bota-foras” é mais perceptível nas zonas metropolitanas, a exemplo dos coletores
paulistanos em que a distância entre a coleta desses resíduos e os poucos bota-foras
disponíveis, é da ordem de 25 km (PINTO, 2001).
Assim verifica-se a necessidade de implantar sistemas de gestão de resíduos nos
municípios, que atenda tanto os pequenos como os grandes geradores.
3.2 GESTÃO CORRETIVA
Atualmente, as soluções adotadas para o gerenciamento de volume de resíduos, na
imensa maioria dos Municípios, são emergenciais, sendo esta considerada uma “gestão
corretiva”. A gestão corretiva caracteriza-se por englobar atividades não preventivas,
repetitivas e custosas, que não surtem resultados adequados, e são, por isso, profundamente
ineficientes (PINTO, 2001).
A cobrança de taxas de descartes nos sistemas de aterro varia em função de uma
série de fatores. Na região metropolitana de São Paulo, são freqüentes custos da ordem de R$
30,00 por tonelada disposta de resíduo domiciliar, R$ 40,00 a 150,00 para resíduo industrial, e
R$ 3,00, em média, para a disposição da tonelada de resíduo de construção, demolição e
reforma (Dólar de referência: U$ 1,959 no último dia do mês de novembro de 2000) (PINTO,
2001). A prefeitura de São Paulo tem o custo de R$ 4,5 milhões por mês (Dólar de referência:
U$ 2,386 no último dia do mês de agosto de 2005) com a disposição de entulhos em aterro.
Além disso, o custo do produto reciclado é 50% menor que o material convencional e tem boa
qualidade técnica (CRISTINA, 2005).
Há ainda um outro aspecto desfavorável da lógica atual de abastecimento de
matéria-prima e da gestão corretiva, decorrente do mau uso de recursos naturais não
renováveis, pois simultaneamente ao comprometimento de valas, várzeas e áreas de baixada
no meio urbano, ocorre, nas regiões de jazida, a geração de inúmeras crateras, para a extração
de recursos minerais.
Conforme levantamento realizado em junho de 1997, existiam 220 pontos de
descarte aleatório na cidade de Salvador-BA. Os custos com a coleta desses resíduos
atingiam, aproximadamente, um valor mensal de R$ 558.754,00 (quinhentos e cinqüenta e
40
oito mil, setecentos e cinqüenta e quatro Reais) e anual de R$ 6.705.048,00 (seis milhões,
setecentos e cinco mil e quarenta e oito Reais) (Dólar de referência: U$ 1,959 no último dia
do mês de novembro de 2000), além da existência de outros de difícil mensuração, referentes
a projetos, programas e operações desenvolvidos para sanar as conseqüências negativas da
gestão inadequada do entulho (QUADROS; OLIVEIRA, 2001).
A municipalidade despende vultosos recursos no trato dos Resíduos Sólidos da
Indústria da Construção (RSIC). O entulho de obra responde por metade dos resíduos urbanos
coletados pelo serviço de limpeza pública em Goiânia - GO. Além disto, recolhe-se somente
50% do total dos resíduos da construção civil. O restante é disposto irregularmente em áreas
impróprias e sensíveis como bueiros e cursos d’água. O Município de Goiânia gasta em torno
de R$ 2.000.000,00/mês na coleta de resíduos da construção dispostos irregularmente (Dólar
de referência: U$ 2,8557 no último dia do mês de outubro de 2004). Destaca-se que a
produção de construções informais e autoconstruções respondem por 75% a 80% dos entulhos
produzidos. A gravidade do problema exige que os atores sociais envolvidos assumam suas
responsabilidades em uma iniciativa pioneira (PMGRSIC, 2004).
Alguns pesquisadores vêm estudando alternativas de reciclagem para os resíduos
da construção civil, visando à minimização dos problemas ambientais a eles associados, bem
como a promoção de práticas mais adequadas e “produtivas” que o simples descarte no solo
de materiais ainda passíveis de reaproveitamento.
3.3 GESTÃO DIFERENCIADA
Um sistema de gestão diferenciada e integrada de resíduos sólidos leva em conta
que a grande heterogeneidade dos resíduos urbanos lhe confere distintas características e
potencialidades que devem ser consideradas desde a geração até o esgotamento de todo o
potencial de aproveitamento técnico e econômico de seus componentes. Para isso, deve-se
buscar, tanto quanto possível, organizar o fluxo desses resíduos de forma diferenciada,
considerando que a segregação, na fonte dos diferentes tipos, aumenta o potencial qualitativo
de reaproveitamento e tratamento.
Um modelo de gestão diferenciada dos resíduos de construção possibilita, em
contraposição a todas as deficiências diagnosticadas na gestão corretiva, atingir a qualidade
dos serviços e dos espaços urbanos e reconquista da qualidade ambiental desses espaços
(PINTO, 2001).
41
A gestão diferenciada estrutura-se sobre a reciclagem intensa dos resíduos de
construção, reforma e demolição, mas também possibilita novas formas de destinação para
outros tipos de resíduos que com eles são descartados. A atração dos grandes volumes de
entulho e a centralização dos pequenos volumes captados, em áreas onde seja estruturada a
reciclagem, permite conferir perenidade a tais áreas, substituindo-se a solução dos bota-foras
emergenciais por centrais de reciclagem racionais.
Qualquer sistema de gestão de resíduos sólidos urbanos deve considerar, além das
alternativas tecnológicas para minimizar os impactos ambientais decorrentes da geração dos
resíduos, os aspectos sociais e econômicos envolvidos nessa questão. Sob esta ótica, os
resíduos deverão ser organizados em grupos, de acordo com o tipo de tratamento a que devam
ser submetidos, tendo em vista a reincorporação ambiental ou o retorno ao ciclo produtivo da
maior parcela possível (e viável, em cada caso) dos mesmos.
Assim, o entulho, ao invés de ser misturado a outros tipos de resíduos
(domiciliares/comerciais ou públicos), se coletado diferenciadamente ou acumulado em locais
apropriados, poderá ser reciclado e adequadamente reintegrado ao meio, através de seu
reaproveitamento (“in natura” ou como matéria-prima) em novas obras, públicas ou privadas.
A situação inadequada da deposição de entulho no município e a necessidade de
agilizar as ações de melhoria na limpeza urbana indicavam a necessidade de adoção de
medidas que viessem a corrigir os problemas gerados, trazer melhorias para o ambiente
urbano, beneficiar os pequenos geradores de entulho e reduzir os custos com a coleta, o
transporte e a destinação final, prolongando, também, a vida útil do aterro. Dessa forma, foi
criado, por Decreto do Prefeito de Salvador, um Grupo de Trabalho interinstitucional, com a
finalidade de viabilizar a operação do Projeto Gestão Diferenciada de Entulho na Cidade de
Salvador (QUADROS; OLIVEIRA, 2001).
O Projeto consistiu em transformar o descarte clandestino de entulho em
deposição correta, através da adoção de uma política ordenadora, que buscasse a remediação
da degradação ambiental gerada, a integração dos agentes envolvidos com a questão, como
também a redução máxima da geração desse tipo de resíduos, seu reaproveitamento e
reciclagem. O modelo escolhido baseou-se na descentralização do recebimento, do tratamento
e do destino final do entulho. Áreas estrategicamente localizadas, selecionadas
preferencialmente entre aquelas utilizadas para disposição aleatória de entulho e próximas aos
centros de sua geração, foram preparadas, oficializadas e disponibilizadas à população, com
as denominações de Posto de Descarga de Entulho (PDE) e de Base de Descarga de Entulho
(BDE).
42
Os PDEs recebem, reutilizam ou transferem entulho oriundo de pequenos
geradores, com um limite de recepção diária de 2 m3 por transportador. As BDE’s são grandes
áreas que recebem, reutilizam, reciclam ou destinam adequadamente o entulho proveniente de
grandes geradores e dos PDEs sem limite de recepção (QUADROS; OLIVEIRA, 2001).
A implantação e a operação do Plano de Gestão Diferenciada de Entulho na
Cidade de Salvador ocorrem em duas fases distintas. Na Fase I, a empresa de Limpeza Urbana
de Salvador (LIMPURB) executou as medidas relativas à transformação do descarte
clandestino em deposição correta e, na Fase II, aquelas integrantes do processo de
viabilização da reciclagem do entulho. A estimativa de custos efetuada para a implementação,
operação e manutenção da estrutura proposta para transformação do descarte clandestino do
entulho em deposição correta (Fase I), quando confrontada com os custos disponíveis da
gestão corretiva, significou uma redução superior a 50% (QUADROS; OLIVEIRA, 2001).
Os resultados obtidos na Fase I foram bastantes significativos, possibilitando a
redução da disposição aleatória, a melhoria do sistema de coleta dos resíduos sólidos, da
qualidade ambiental e da vida da população, contribuindo para o desenvolvimento sustentável
do município. A Fase II teve início com a sensibilização de um grupo técnico, através de
palestras sobre a reciclagem, demonstração do Projeto de Gestão Diferenciada de Entulho e
dos resultados obtidos na Fase I.
O projeto executivo da primeira unidade de reciclagem de entulho e o anteprojeto
da fábrica de componentes para a construção civil foram concluídos. O processo de geração
de entulho é sempre crescente e, sem um programa de redução na origem, torna-se maior
ainda. Nos últimos três anos, verificou-se um acréscimo de 119% na coleta do entulho, ou
seja, 1.490 t/dia (QUADROS; OLIVEIRA, 2001).
A implantação da gestão diferenciada requer investimentos em equipamentos,
obras civis e montagem de equipe operacional, sendo que os indicadores básicos dos
investimentos estão apresentados nas Tabelas 3.1 e 3.2, devendo ser considerados no contexto
as variáveis e condicionantes locais.
Tabela 3.1 – Parâmetros para obras civis em áreas de atração e reciclagem (PINTO, 2001) INSTALAÇÃO ÁREA APROXIMADA (m2) CUSTO ESTIMADO (R$)
Área componente da rede de atração (Local de entrega voluntária) 300 11.250,00
Central de reciclagem 5.000 60.000,00
* Dólar de referência: U$ 1,959 no último dia do mês de novembro de 2000
43
Tabela 3.2 - Parâmetros de custo e características de equipamentos para remoção de resíduos segregados (PINTO, 2001)
ITEM CARACTERÍSTICAS PREÇO
MÉDIO (R$)
Remoção de resíduos densos
Equipamento hidráulico, poliguindaste, instalado sobre
chassis existente, com capacidade nominal de 8 toneladas. 8.500,00
Caçambas metálicas para 4 m3 450,00
Remoção de resíduos leves
Guindaste hidráulico 2 t/m dotado de garra, instalado
internamente à carroceria existente, com o alcance de 3,5
m, giro de 360º e capacidade nominal de 450 kg em
extensão máxima.
9.500,00
* Dólar de referência: U$ 1,959 no último dia do mês de novembro de 2000
Na Tabela 3.3, estão lançados os custos unitários básicos da gestão diferenciada,
com inclusão de todos os componentes que precisam ser considerados, referenciados em
valores praticados em cidades do interior paulista.
Tabela 3.3 - Parâmetros dos custos operacionais na gestão diferenciada (PINTO, 2001)
ITEM DESCRIÇÃO CUSTO
UNITÁRIO (R$)
Custo de operação das pequenas áreas da rede
de atração.
Incluído custos de manutenção, provisão de água, energia e custos de mão-de-obra. 11,00 / mês
Custo de remoção de resíduos leves.
Remoção por veículo dotado de carroceria alta, guindaste e garra hidráulica. Base 3 viagens/dia. 8,40 / t.
Custo de remoção de resíduos densos.
Remoção por poliguindaste e caçambas metálicas. Base 7 viagens/dia.
7,60 / t.
Custo de reciclagem dos resíduos de construção, demolição e reforma.
Incluído custos de manutenção, provisão de água, energia, custos de mão-de-obra, juros, amortização e equipamentos para manejo interno.
5,00 / t.
* Dólar de referência: U$ 1,959 no último dia do mês de novembro de 2000
A Tabela 3.4 indica a sustentabilidade econômica, apresentando, de forma
comparativa, os parâmetros na gestão corretiva e os propostos para gestão diferenciada, numa
situação hipotética, construída a partir de situação real e valores praticados nos municípios de
Santo André, Jundiaí e São José do Rio Preto, no estado de São Paulo. Pode-se observar que a
44
despesas totais com a gestão diferenciada representa 58% das despesas totais com a gestão
corretiva.
Tabela 3.4 - Indicadores de sustentabilidade da gestão diferenciada (PINTO, 2001) MUNICIPALIDADE EM SITUAÇÃO HIPOTÉTICA
População - 414.188 habitantes Geração de entulho - 857 t/dia
Remoção das deposições irregulares - 132 t/dia Rede de atração com 13 áreas (LEVECs)
Consumo típico de agregados convencionais -
350 t/dia Central de reciclagem - 01 (260 t/dia)
Parâmetros da Gestão Corretiva Parâmetros para Gestão Diferenciada
Custo Remoção R$ 11,22/t.
Custo com remoção de resíduos
densos R$ 7,60/t.
Custo com remoção de resíduos
volumosos R$ 8,40/t.
Custo mensal da correção R$ 38.373,00 Custo mensal da rede de atração R$ 14.300,00
Custo mensal da gestão R$ 24.065,00
Custo mensal com aterramento R$ 1.560,00 Custo mensal com aterramento R$ 125,00
Custo aquisição de agregados R$ 12,51/t. Custo da reciclagem R$ 5,00/t.
Custo mensal com agregados R$ 84.568,00 Custo mensal da reciclagem R$ 33.800,00
Despesas totais com correção R$ 124.501,00Despesas totais com gestão R$ 72.290,00
* Dólar de referência: U$ 1,959 no último dia do mês de novembro de 2.000
3.4 GESTÃO DO RCD EM GOIÂNIA
Ribeiro (2003) apresentou um esquema para distribuição de Locais de Entrega
Voluntária de Entulho da Construção Civil (LEVECs) em Goiânia-GO, em situação
hipotética. Esses LEVECs podem ser implantados em terrenos da prefeitura, situados em
locais estratégicos e de forma a atender toda a comunidade inserida neste município e nos
municípios vizinhos. Cada área de recebimento escolhida deve dispor de pelo menos uma pá-
carregadeira, a qual encarregará de espalhar o entulho para retirada dos contaminantes e
carregar os caminhões que serão destinados a esse serviço.
45
Os LEVECs estariam dispostos a receber apenas os contêiners em que tivesse sido
realizada a coleta seletiva, o que proporcionaria ao proprietário de caçamba de entulho uma
redução de até 50% da taxa cobrada para que se deixe um contêiner na obra (MENDONÇA,
2002). Os proprietários de caçambas para entulho teriam duas alternativas de preço, de R$
90,00 (Dólar de referência: U$ 3,894 no último dia do mês de setembro de 2002) para a obra
que não executar a coleta seletiva e de um valor bastante reduzido para os que efetuarem a
coleta seletiva. Esta última, proporcionaria àqueles proprietários uma economia considerável
com combustível, pelo fato de existir sempre um LEVEC perto da obra, além do fator mais
importante, no qual acarretará uma enorme redução da degradação ambiental e existência de
uma reciclagem com qualidade.
Em 2004, foi realizado o diagnóstico preliminar e planejamento do Projeto de
Gerenciamento de Resíduos Sólidos da Construção Civil em Goiânia-GO. Este trabalho
objetivou a segregação dos constituintes do entulho no próprio local gerador com intuito de
reduzir a quantidade de contaminantes presentes, obtendo dessa forma materiais selecionados
para serem reciclados e dispostos adequadamente.
Grandes construtoras já implementaram nos seus canteiros de obras a coleta
seletiva do entulho, que consiste em separá-lo em sua diferentes classes de acordo com a
resolução do CONAMA (2002). Essa atitude proporciona uma preservação do meio ambiente
visto que dispõe o material gerado na obra para possível reciclagem e aproveitamento. Este é
o primeiro passo para a implantação de uma usina de reciclagem, já que os próprios
empreendedores fazem a coleta seletiva.
As empresas que executam serviços de coleta de resíduos da construção civil no
município de Goiânia devem ser licenciadas junto a Secretaria Municipal de Meio Ambiente
(SEMMA). O licenciamento dessas empresas não pode ser renovado até que a prefeitura
indique um local apropriado para a deposição do entulho. De acordo com a SEMMA,
atualmente, somente as maiores empresas estão depositando os resíduos em locais definidos.
Já as empresas menores não estão informando o local exato da disposição do resíduo, que,
provavelmente, está sendo disposto em locais impróprios, demonstrando o não cumprimento
da Instrução Normativa nº 18 promulgada em 26 de dezembro de 2005 (PREFEITURA DE
GOIÂNIA, 2005), que considerando o que dispõe a Resolução nº 307 (CONAMA, 2002).
Tem-se a necessidade de criação de diretrizes para a efetiva redução dos impactos
ambientais gerados pelos depósitos de resíduos oriundos da construção civil, estabelecer
diretrizes, critérios e procedimentos para gestão dos resíduos da construção civil,
disciplinando as ações necessárias de forma a minimizar os impactos ambientais e instituir as
46
diretrizes básicas para o licenciamento ambiental dos transportadores de resíduos sólidos
oriundos da construção civil, para locais de transbordo e de destinação final destes resíduos.
Diante desta situação, vê-se a necessidade de pesquisar a reutilização ou
reciclagem dos resíduos da construção civil nesta cidade, já que, segundo o PMGRSIC
(2004), 60% do entulho gerado em Goiânia é passível de reutilização. De acordo com várias
pesquisas e experiências práticas desenvolvidas em todo o Brasil, os entulhos são utilizados
na confecção de concretos, na produção de argamassa, blocos de concretos e na
pavimentação.
Portanto, para uma produção inicial de 10.500 m³/ano é perfeitamente
compreensível que se trata de uma operação economicamente viável, considerando ainda que,
estudos recentes sobre a extração destes bens minerais nos leitos dos rios e aluviões, causam e
tem causado danos irreparáveis a preservação ambiental, concluindo que a legislação
ambiental em vigor deve proibir este tipo de atividade, nestes locais como já acontece nos
municípios goianos de Vianópolis e Silvânia. A reciclagem destes resíduos é a ordem de
momento para uma Prefeitura saudável em todos os aspectos (PMGRSIC, 2004).
Durante a implantação do programa, foram coletadas amostras de resíduos sólidos
da construção civil por diversas empresas do ramo de construção, armazenadas e gerenciadas
pela Companhia de Pavimentação da Prefeitura da cidade de Goiânia (COMPAV) no ano de
2003. O pátio de estocagem (Figura 3.1) tem uma área de 3.340 m2, capaz de armazenar cerca
de 10.500 m3 de material reciclado.
Figura 3.1 – Foto da área de recebimento de entulho em Goiânia-GO (SILVA et al., 2006)
47
De acordo com Silva et al. (2006), o material estocado foi levado para um britador
de mandíbulas com capacidade para 60m3/h, contendo um alimentador vibratório instalado
sob um silo de recepção. Da saída do britador aos silos de rebritagem, o material foi levado
por correias transportadoras inclinadas, com a mesma capacidade. A rebritagem em britador
de cone foi realizada e o produto, após passar em peneiras, foi levado por correias
transportadoras ao pátio de estocagem (Figura 3.2). O processamento proporcionou a
separaração do material em até quatro granulometrias, os quais foram empilhados no pátio,
mediante o uso de correia transportadora (SILVA et al., 2006). Esse material foi utilizado para
a construção de pavimentos urbanos, cujos detalhes estão apresentados no Capítulo 4.
Figura 3.2 – Processamento do entulho do município de Goiânia (SILVA et al., 2006)
Assim sendo, verifica-se que o primeiro passo já foi dado no município de
Goiânia, sendo necessário dar continuidade aos trabalhos e resolver totalmente a questão dos
resíduos sólidos da construção civil.
48
CAPÍTULO 4
RECICLAGEM DOS RESÍDUOS DE CONSTRUÇÃO E
DEMOLIÇÃO
4.1 INTRODUÇÃO
A reciclagem do resíduo da construção e demolição (RCD) pode ser realizada
com instalações e equipamentos de baixo custo, apesar de existirem opções mais sofisticadas
tecnologicamente. Havendo condições, pode ser realizado na própria obra que gera o resíduo
(reciclagem “in loco”), reduzindo os custos de transporte.
É possível contar com diversas opções tecnológicas, mas todas elas exigem áreas
e equipamentos destinados à seleção, trituração e classificação de materiais. As opções mais
sofisticadas permitem produzir materiais a custos mais baixos, empregando menos mão-de-
obra e com qualidade superior. Exigem, no entanto, mais investimentos e uma escala maior de
produção. Por estas características, adequam-se, normalmente, a cidades de maior porte.
A seguir são apresentadas as formas mais comuns de reciclagem do RCD.
4.2 RECICLAGEM “IN LOCO”
A partir da geração e coleta, na reciclagem em obra, o entulho gerado é
encaminhado por dutos a uma mini-central de processamento, onde é triturado para ser
normalmente utilizado como agregado. Por causa da menor homogeneidade do material
processado, recomenda-se o reaproveitamento desse agregado para revestimento ou
argamassa de assentamento ou ainda na pavimentação de estacionamentos e calçadas
(PINTO, 1997).
Como a reciclagem dentro da obra tem menos abrangência e volume, não exige
equipamentos sofisticados. Em geral, pode ser utilizado um moinho de rolo para triturar o
49
entulho. A principal vantagem de processar e reaproveitar os resíduos no próprio canteiro
onde foram gerados é a financeira. O fato da construtora não ter que se desfazer de um
material que já pagou somado ao custo com o transporte dos resíduos até sua destinação
adequada, contribuirá para uma redução de custos da obra (RIBEIRO; SERRA, 2001).
Um caso a parte na reciclagem é o de resíduos de demolições, em que os diversos
materiais empregados na execução da obra resultam misturas dos materiais, dificultando a
segregação do entulho. Para esses casos, recomenda-se uma desmontagem seletiva da
edificação, o que é um processo economicamente pouco viável. Mas, com a mudança de
regulamentação e mentalidade, pode-se tornar a única alternativa possível. Para essas
situações, são recomendáveis a prévia análise do projeto do edifício e a planificação do
desmonte.
A Figura 4.1 apresenta os procedimentos realizados na reciclagem “in loco”.
Neste caso, os resíduos são reunidos em um canto no segundo pavimento e separados. Como a
segregação de materiais cimentícios e cerâmicos é difícil nesses casos, o processamento é
feito em conjunto. O entulho é colocado em um moinho de 10 HP, capaz de britar 1,5 m3 de
material por hora (Figura 4.1a). Além de garantir as propriedades técnicas do entulho, a
retirada de madeiras, plásticos e metais é estritamente necessária para não danificar o
equipamento. Abaixo do moinho há um buraco na laje, que acumula os resíduos antes da
retirada pelo caminhão (Figura 4.1b). Neste exemplo, o entulho foi aproveitado como
agregado na construção do pavimento de um estacionamento, conforme mostrado na Figura
4.1c (TÉCHNE, 2001 apud RIBEIRO; SERRA, 2001).
(a) (b) (c) Figura 4.1 – Reciclagem no local gerador do resíduo: (a) Moinho instalado na obra; (b) Resíduo após a moagem; (c) Reaproveitamento do agregado (TÉCHNE, 2001 apud RIBEIRO; SERRA, 2001).
50
4.3 RECICLAGEM EM CENTRAL DE PROCESSAMENTO
A implantação de usinas de reciclagem ou fábricas de componentes de uso
comum a vários municípios, através de consórcios, depende, principalmente, da distância
entre eles, dada a importância dos custos de transporte, e tende a ser possível apenas para
municípios muito próximos.
As montagens das instalações de reciclagem podem estar baseada em britadores
de impacto ou em britadores de mandíbula, associado a moinhos de martelos. A diferença
entre os dois tipos de instalação se dá principalmente na produtividade, maior nos britadores
de impacto, e secundariamente no formato dos grãos obtidos, com maior cubicidade nos
britadores de impacto e maior lamelaridade nos britadores de mandíbula. Esta última
característica interfere nas formas de reaproveitamento do resíduo reciclado. Para
pavimentação o ideal é que os agregados sejam mais cúbicos que lamelares. Assim, o britador
de impacto torna-se mais adequado para esta aplicação.
O equipamento mais flexível para moagem em termos operacionais é o britador de
impacto, constituído por um rotor de eixo horizontal que proporciona impactos do material
contra os próprios martelos e as placas de impacto internas. A granulometria de saída dos
materiais pode ser controlada pela regulagem da aproximação das placas de impacto junto aos
martelos. O peneiramento, deve ser feito por uma peneira do tipo vibratória e os materiais já
classificados devem ser empilhados até posterior utilização.
A área para a implantação de uma central de reciclagem deverá contar com
energia elétrica para acionar os motores elétricos dos equipamentos, água potável para
consumo dos funcionários, além de obras civis para instalação dos equipamentos e obras de
infra-estrutura de apoio. A Figura 4.2 apresenta uma das usinas de reciclagem existentes em
Belo Horizonte - MG (TÉCHNE, 2001 apud RIBEIRO; SERRA, 2001).
Figura 4.2 – Foto de uma das usinas de reciclagem de Belo Horizonte (TÉCHNE, 2001 apud RIBEIRO; SERRA, 2001)
51
De acordo com Monteiro (2001), a central de reciclagem de entulho deve
apresentar as seguintes características:
a) receber somente resíduos inertes, não existindo, portanto, a possibilidade de
este material liberar poluentes;
b) o alimentador do britador deve estar equipado com aspersores de água, visando
a minimizar a emissão de poeira, e revestimento de borracha, de forma a reduzir o nível de
ruído, respeitando assim os limites estabelecidos pelos órgãos de controle ambiental.
A seqüência de operação deve ser:
• o entulho trazido pelos caminhões de coleta é pesado na balança da usina de
reciclagem, de onde é encaminhado para o pátio de recepção;
• no pátio de recepção ele é vistoriado superficialmente por um encarregado para
verificar se a carga é compatível com o equipamento de trituração. Caso esteja fora dos
padrões, não se permite a descarga do veículo, que é encaminhado para um aterro;
• caso seja compatível com o equipamento, o veículo faz a descarga no pátio, onde
também se processa a separação manual dos materiais inservíveis, como plásticos, metais e
pequenas quantidades de matéria orgânica;
• a separação, apesar de manual, é feita com o auxílio de uma pá carregadeira que
revira o material descarregado de modo a facilitar a segregação dos inservíveis pela equipe de
serventes;
• os materiais segregados são classificados em comercializáveis (sucata ferrosa) e
inservíveis (material restante), sendo depositados em locais separados para armazenamento e
destinação futura;
• não são aceitos materiais de grande porte, com dimensões maiores que a boca do
alimentador, assim como blocos de concreto com ferragem embutida que podem prejudicar a
operação do moinho e quebrar os martelos. Eventualmente, se a quantidade de blocos for
pequena, os serventes alocados no pátio de recepção podem efetuar a quebra e separação dos
mesmos;
• em nenhuma hipótese devem ser admitidos materiais contaminados por grande
quantidade de plásticos, que podem danificar os equipamentos;
• entulho de pequenas obras, que normalmente vem ensacado, é desensacado
manualmente, prosseguindo-se com a operação de alimentação e trituração;
• livre dos inservíveis, o entulho é levemente umedecido através de um sistema de
aspersão, de forma a minimizar a quantidade de poeira gerada pela trituração. Em seguida, é
52
colocado pela pá carregadeira no alimentador, que faz a dosagem correta do
material;
• passando pelo alimentador, o material segue para o moinho, onde é triturado. Do
triturador o material segue numa pequena esteira rolante equipada com separador magnético,
onde é feita a separação de resíduos de ferro que escaparam da triagem e foram introduzidos
no moinho de impacto;
• após esta separação inicial, o material é encaminhado à peneira vibratória, que
faz a separação do material nas granulometrias selecionadas;
• da peneira, cada uma das frações é transportada para o seu respectivo pátio de
estocagem por meio de uma esteira transportadora, convencional, de velocidade constante.
As esteiras transportadoras são montadas sobre rodízios, de forma a permitir o seu
deslocamento lateral em semicírculo no pátio de estocagem. Essa providência evita que se
tenha que efetuar a remoção das pilhas de material triturado com pá mecânica, permitindo a
estocagem contínua de material, sem paralisar a operação. A Figura 4.3 apresenta um
esquema para funcionamento de Central de Reciclagem de Entulho.
Figura 4.3 – Esquema das unidades básicas de uma Central de Reciclagem de Entulho (MONTEIRO, 2001)
O deslocamento dos rodízios se faz sobre piso cimentado, dimensionado para
suportar os esforços da correia. A operação de deslocamento da correia é feita manualmente
pelos serventes alocados no pátio de estocagem e realizada toda vez que a pilha de entulho
triturado atinge a altura máxima permitida pela declividade da esteira. O material estocado
1 Administração 2 Cabine de comando 3 Guarita de entrada 4 Calha de alimentação 5 Britador 6 Correia transportadora
7 Entulho a ser reciclado 8 Pátio de estocagem 9 Pátio de recepção 10 Cinturão verde 11 Jardim
Central de Reciclagem de Entulho
1
11
3
6
8
10
2
4
7
5
9
53
deve ser mantido permanentemente úmido para evitar a dispersão de poeiras e para impedir
seu carreamento pelo vento. A carga dos veículos que levam o entulho triturado para
aproveitamento é feita por uma pá carregadeira similar à do pátio de recepção (MONTEIRO,
2001).
4.4 APLICAÇÃO DOS RESÍDUOS DA CONSTRUÇÃO E DEMOLIÇÃO (RCD) EM
PAVIMENTAÇÃO
4.4.1 Breve Histórico
O agregado reciclado apresenta propriedades interessantes para utilização na
construção de pavimentos. Do ponto de vista geotécnico, é considerado um material não
plástico, o que permite sua utilização em locais com presença de água, por gerar pouca ou
nenhuma lama. Pode, ainda, ser utilizado como redutor de plasticidade, contribuindo, assim,
na estabilização dos solos. Apresenta, também, segundo diversos autores, expansibilidade
baixa ou nula, ou seja, mesmo sob saturação, não ocorre expansão das camadas compactadas.
O entulho, que pode ser usado sozinho ou misturado ao solo, deve ser processado
por equipamentos de britagem/trituração até alcançar a granulometria desejada, e pode
apresentar contaminação prévia por solo, desde que numa proporção não superior a 50% em
peso.
Bodi et al. (1995) avaliaram os resultados de ensaios de dosagens da mistura
entulho-solo e as variações da capacidade de suporte, da massa específica aparente máxima
seca, da umidade ótima e da expansão. Em geral, observou-se que em misturas de solo e
agregado reciclado, a estabilização da camada com utilização de solo laterítico (com grande
porcentagem de material argiloso) apresentou resultados satisfatórios com baixa adição de
resíduo reciclado (20 a 30%), produzindo, assim, expressiva elevação da capacidade de
suporte (aumento de até 100% do Índice de Suporte Califórnia ou “California Bearing Ratio”
- CBR). No caso das misturas de solo e agregado natural, houve aumento de suporte apenas
para as adições a partir de 40%. Comportamento similar foi verificado com adição do
agregado reciclado aos solos saprolíticos, com alta porcentagem de silte.
Além dos bons resultados do CBR, foi verificado que o RCD reciclado, sendo
material não expansivo, ao ser adicionado ao solo, contribui para a redução da taxa de
expansão da mistura. A massa específica do material praticamente não se altera com a
mistura, diminuindo, assim, a possibilidade de segregação dos materiais. Os teores de
54
umidade ótima do agregado reciclado, com exceção do entulho vermelho (cerâmico), também
apresentam comportamento similar ao do solo, simplificando o processo de execução da
camada do pavimento, por possibilitar melhor homogeneização dos materiais e menor
dispersão da umidade para qualquer teor da mistura solo/agregado reciclado (PINTO, 1997).
Os resíduos ou a mistura podem então ser utilizados como reforço de subleito,
sub-base ou base de pavimentação, considerando-se as seguintes etapas: abertura e preparação
da caixa (ou regularização mecânica da rua, para o uso como revestimento primário) corte ou
escarificação e destorroamento do solo local (para misturas), umedecimento ou secagem da
camada, homogeneização e compactação. O material é um produto gerado com entulho que
contenha materiais duros (concreto, blocos, cerâmica, tijolos e argamassa) e materiais finos
como areia e argila. O resultado é uma mistura de granulometria abaixo de 76 mm, que
espalhada com motoniveladora e compactada com rolo atinge CBR de até 92%, podendo
fornecer resultados muito superiores ao da brita comercial (de pedreira) (RIBEIRO et al.,
1999).
A eficiência deste processo já comprovada cientificamente, vem sendo
confirmada pela utilização, na prática, por diversas administrações municipais como São
Paulo, Belo Horizonte, Ribeirão Preto e outras.
Em Goiânia – GO, já existem dois trechos experimentais construídos com sub-
base e bases compostas de misturas de agregado reciclado e solo local (Figura 4.4). Esses
trechos foram executados em 2004 e seus desempenhos estruturais têm sido acompanhados
por meio da realização de ensaios de campo. O primeiro trecho foi executado como via de
acesso à Central de Abastecimento S/A (CEASA) e tem sido objeto de estudo de Oliveira et
al. (2005a, 2005b). O segundo trecho foi executado no Setor Recanto das Minas Gerais e foi
melhor investigado neste trabalho, conforme apresentado nos capítulos 5 e 6.
(a) (b) Figura 4.4 – Pavimentos em Goiânia executados com misturas de agregado reciclado e solo local: (a) Trecho de acesso ao CEASA; (b) Trecho no Recanto das Minas Gerais.
55
4.4.2 Aspectos Normativos
O grande avanço da utilização do RCD britado em pavimentação é sem sombra de
dúvidas as publicações pela Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) das normas
NBR 15.115 (ABNT, 2004d) e NBR 15.116 (ABNT, 2004e), que regulamentam a utilização
de agregado reciclados de resíduos da construção civil em camadas de pavimentação.
Essas normas estabelecem requisitos para aplicação de entulho em bases e sub-
bases de pavimentação. As regulamentações englobam a qualidade dos materiais,
equipamentos a serem empregados, execução da camada e controle tecnológicos exigidos
para utilização desse novo material.
A camada de reforço do subleito, sub-base e base de agregado reciclado deve ser
executada com materiais que atendam aos seguintes requisitos:
a) Deve ser evitada a presença de madeiras, vidros, plásticos, gessos, forros, tubulações,
fiações elétricas e papéis ou quaisquer materiais orgânicos ou não inertes, classificados como
classe “B”, “C” e “D” pela Resolução nº 307 (CONAMA, 2002).
b) O agregado reciclado deve apresentar curva granulométrica, obtida por meio do ensaio da
NBR 7.181 (ABNT, 1984c), bem graduada, não uniforme, com coeficiente de uniformidade
Cu > 10 (Cu = D60 / D10), onde D60/D10 representa a razão entre os diâmetros correspondentes
a 60% e 10%, tomados na curva granulométrica.
c) A porcentagem que passa na peneira 0,42 mm (n0 40) deve ficar entre 10% e 40%.
d) Os agregados reciclados devem ser classificados quanto ao tipo de emprego possível na
execução de camadas de pavimentos, segundo parâmetros de Índice de Suporte Califórnia
(ISC ou CBR), obtidos por meio do ensaio da NBR 9.895 (ABNT, 1987a), conforme abaixo
discriminado:
- material para execução de reforço de subleito: CBR > 12%, expansão < 1,0% (energia de
compactação intermediária, conforme NBR 6.457 (ABNT, 1986a) e NBR 7.182 (ABNT,
1986b));
- material para execução de sub-base: CBR > 20%, expansão< 1,0% (energia de compactação
intermediária, conforme NBR 7.182 (ABNT, 1986b) e NBR 6.457 (ABNT, 1986a));
- material para execução de base de pavimento: CBR > 60%, expansão < 0,5% (energia de
compactação intermediária, conforme NBR 6.457 (ABNT, 1986a); e NBR 7.182 (ABNT,
1986b)). É permitido o uso como material de base somente para vias de tráfego com N < 106
repetições do eixo-padrão de 80 kN no período de projeto.
e) No caso de materiais que não atendam às exigências da alínea anterior, estes podem ser
estabilizados granulometricamente, conforme a NBR 11.804 (ABNT,1991) ou com adição de
56
cimento ou cal hidratada, e neste caso ser submetidos ao ensaio de resistência à compressão
simples, após 7 dias de cura, devendo apresentar resistência de no mínimo 2,1 MPa, em
corpos-de-prova moldados na energia de compactação especificada.
f) A porcentagem máxima admissível, em massa, para grãos de forma lamelar, obtida
conforme a NBR 7.809 (ABNT, 1983), é de 30%.
g) Dimensão característica máxima dos grãos: 63,5 mm (tolerância de 5% da porcentagem
retida, em massa, na peneira de 63,5 mm), limitada a 2/3 da espessura da camada compactada.
h) Materiais indesejáveis de grupos distintos: máximo de 3% em massa.
i) Materiais indesejáveis de mesmo grupo: máximo de 2% em massa.
j) Não são permitidos materiais nocivos ao meio ambiente ou à saúde do trabalhador.
A execução das camadas de pavimento compreende as operações de mistura e
pulverização, umedecimento ou secagem dos materiais, realizadas na pista ou em central de
mistura, bem como o espalhamento, compactação e acabamento na pista devidamente
preparada na largura desejada, nas quantidades que permitam, após a compactação, atingir a
espessura projetada.
Se a camada de pavimento exigir uma espessura final superior a 20 cm, ela deve
ser substituída por camadas parciais. A espessura mínima de qualquer camada de base, sub-
base ou reforço de subleito deve ser 10 cm, após a compactação.
Apesar dessas especificações serem definidas por norma, ao serem estudados
materiais alternativos como o agregado reciclado; alguns ajustes podem ser realizados desde
que comprovados por meio de ensaios tecnológicos.
4.4.3 Aspectos Construtivos
Com relação à superfície de apoio do pavimento (subleito), a NBR 15.115
(ABNT, 2004d) especifica que:
a) A camada sobre a qual é executado o reforço do subleito, a sub-base ou a base deve ter sido
construída de acordo com as condições em projeto. Eventuais defeitos existentes devem ser
reparados antes da distribuição da camada de agregado reciclado;
b) Caso a execução da camada de agregado reciclado não seja efetuada imediatamente após a
execução da camada de apoio (camada subjacente) e, de modo especial, quando essa camada
de apoio tiver sido exposta à chuva devem ser efetuadas as seguintes verificações:
- o teor de umidade deve situar-se dentro do intervalo de + 3% em relação à umidade ótima
obtida no ensaio de compactação em laboratório;
57
- o grau de compactação deve atender às exigências indicadas no controle de recebimento da
camada executada;
- as áreas nas quais o teor de umidade e o grau de compactação não atendam aos limites
especificados devem ser reexecutadas.
O agregado reciclado deve ser transportado para o local de aplicação,
devidamente protegido contra intemperismo ou contaminação. A distribuição do material
deve considerar:
a) A distribuição do material solto deve ter uma espessura suficiente para que após a
compactação atinja a espessura de projeto;
b) A distribuição do material sobre a camada subjacente deve ser realizada com distribuidor
de agregados, capaz de distribuir o agregado reciclado em espessura uniforme, sem produzir
segregação;
c) Excepcionalmente, a distribuição do agregado reciclado pode ser procedida pela ação de
motoniveladora, devendo, neste caso, ser adotado um critério de trabalho que assegure a
qualidade do serviço;
d) A espessura de cada camada individual acabada deve situar no intervalo de 10 cm, no
mínimo, a 20 cm no máximo;
e) É vedada a complementação da espessura da camada, após sua compactação, para obtenção
da espessura de projeto. Neste caso, a camada deve ser refeita.
Quanto à compactação das camadas, devem ser observados os seguintes aspectos:
a) Tendo em vista a importância das condições de compactação da camada de agregado
reciclado, recomenda-se a execução de trechos experimentais, com a finalidade de definir os
tipos de equipamentos de compactação e a seqüência executiva mais apropriada, objetivando
alcançar, de forma mais eficaz, a espessura e o grau de compactação especificados para a
camada;
b) A energia de compactação a ser adotada na execução da camada de agregado reciclado
deve ser no mínimo de: camada de reforço do subleito – energia normal; camada de base e
sub-base – energia intermediária.
c) O teor de umidade da mistura, por ocasião da compactação da camada de agregado
reciclado, deve estar compreendido no intervalo de + 1,5% em relação à umidade ótima
obtida no ensaio de compactação executado com a energia especificada;
d) A compactação da camada de agregado reciclado deve ser executada mediante o emprego
de rolos compactadores do tipo pé-de-carneiro vibratório e liso vibratório;
58
e) Nos trechos em tangente, a compactação deve evoluir partindo das bordas para o eixo e,
nas curvas, partindo da borda interna para a borda externa. Em cada passada, o equipamento
utilizado deve recobrir ao menos a metade da faixa anteriormente comprimida;
f) Durante a compactação, se necessário, pode ser promovido o umedecimento da camada
para a correção da umidade;
g) As manobras do equipamento de compactação que impliquem variações direcionais
prejudiciais à qualidade dos serviços devem ocorrer fora da área de compactação;
h) O grau de compactação mínimo exigido para a camada acabada deve ser de 100% em
relação à massa específica aparente seca máxima obtida em laboratório, na energia
especificada. O número de passadas do compactador deve ser definido em função dos trechos
experimentais executados;
i) Em lugares inacessíveis aos equipamentos de compressão, ou onde seu emprego não for
recomendável, a compactação requerida deve ser feita por meio de compactadores portáteis
manuais ou mecânicos.
A Tabela 4.1 mostra algumas das considerações para aplicação de agregado
reciclado em pavimentação.
Tabela 4.1 – Requisitos gerais para agregado reciclado destinado à pavimentação (ABNT, 2004e)
Propriedades
Agregado reciclado classe A Normas de ensaios
Graúdo Miúdo Agregado graúdo
Agregado miúdo
Composição granulométrica Não uniforme e bem
graduado com coeficiente de uniformidade Cu>10
NBR 7.181 (ABNT,1984c)
Dimensão máxima característica < 63mm NBR NM 248 (ABNT,2003)
Índice de forma < 3 - NBR 7.809 (ABNT,1983) -
Teor de material passante na peneira de 0,42 mm Entre 10% e 40% NBR 7.181 (ABNT,1984c)
Contaminantes - teores máximos
em relação à massa do agregado
reciclado (%)
Materiais não minerais de
mesmas características1)
2 Anexo A Anexo B
Materiais não minerais de
características distintas1)
3 Anexo A Anexo B
Sulfatos 2 NBR 9.917 (ABNT,1987b) 1) Para efeito desta Norma, são exemplos de materiais não minerais: madeira, plástico, betume, materiais carbonizados, vidros e vidrados cerâmicos.
59
A norma NBR 15.116 (ABNT, 2004e) apresenta recomendações técnicas para
execução de camada de revestimento primário de ruas em terra (cascalhamento), com
utilização de agregado reciclado.
São aplicáveis à execução da camada de agregado reciclado as seguintes
recomendações:
a) Não é permitida a execução dos serviços em dias de chuva;
b) A camada de agregado reciclado deve, quando necessário, ser drenada através de lastro sob
a sarjeta. Esse lastro deve estar interligado ao sistema de drenagem da via.
É importante ressaltar que nem sempre o agregado reciclado estará atendendo a
todos os aspectos listados neste item. Quando for o caso, estudos especiais e ensaios
complementares devem ser realizados para que se tenha uma melhor definição dos
parâmetros.
4.4.4 Utilização do RCD na Confecção de Revestimento Asfáltico
Ribeiro (2004) desenvolveu um projeto com objetivo de verificar a possibilidade
de aplicação de RCD reciclado como agregado na confecção de revestimento asfáltico tipo
Concreto Betuminoso Usinado a Quente (CBUQ). Para tanto, foram utilizados três tipos de
agregado nesta pequisa, conforme apresentados a seguir:
1) Agregado mineral: Micaxisto extraído da pedreira do Departamento de Estradas e
Rodagem do Município de Goiânia – Companhia de Pavimetação (DERMU-COMPAV),
comumente utilizados em pavimentação das vias urbanas do município de Goiânia-GO;
2) Entulho composto: Agregado proveniente dos RCD, tendo em sua composição resíduos de
concreto, argamassas e materiais cerâmimicos que foram coletados e transportados por
diversas empresas de coleta de RCD, foram gerenciadas e processadas pela Companhia de
Pavimentação de Goiânia (COMPAV);
3) Entulho branco: Material obtido a partir da britagem (em britadores de mandíbula) de
Concreto Compactado a Rolo (CCR) utilizados em pesquisas do Departamento de Apoio e
Controle Técnico de FURNAS Centrais Elétricas S.A.
Podem ser observadas na Tabela 4.2 as características das amostras utilizadas,
onde apresenta a origem, granulometria, agregado complementar e o ligante utilizado.
Após análise de granulometria pôde-se observar que todas amostras enquadraram
na Faixa C especificada pelo extinto Departamento Nacional de Estradas de Rodagem
(DNER), atualmente Departamento Nacional de Infra-Estrutura de Transportes (DNIT).
60
Tabela 4.2 – Amostras utilizadas no estudo (RIBEIRO, 2004)
AMOSTRAS 1 2 3
Agregados mineral
Entulho composto Entulho branco
Origem Britador de Gyn Britador de Gyn Britador de Furnas
Granulometria 9,5 mm 19 mm e 9,5 mm 19 mm
Agregado complementar Areia artificial Areia artificial Areia artificial
Ligante utilizado CAP 20 (Cimento Asfáltico de Petróleo)
Já durante ensaios básicos (abrasão Los Angeles, índice de forma, durabilidade ao
ataque de Na2SO4, adesividade e equivalente areia) foi observado que o agregado originado
do entulho composto foi reprovado no ensaio de desgaste por abrasão. Apesar de não atender
a todas as condições exigíveis pela norma ES 313 (DNER, 1997a) no que diz respeito ao
desgaste por abrasão, foi decidido realizar os estudos laboratoriais complementares a fim de
verificar o comportamento das misturas com agregado composto.
A Tabela 4.3 apresenta as características que a mistura betuminosa deve
apresentar após a compactação pelo método Marshall, no que diz respeito a condições de
índice de vazios, estabilidade e fluência da mistura betuminosa.
Tabela 4.3 – Características da mistura betuminosa após compactação pelo método Marshall (RIBEIRO, 2004)
Discriminação Camada de rolamento Camada de ligação
% de vazios 3 a 5 4 a 6 Betume/Vazios 75 a 82 65 a 72
Estabilidade, mínima 350 kgf (75 golpes) 350 kgf (75 golpes) 250 kgf (50 golpes) 250 kgf (50 golpes)
Fluência, mm 2,0 a 4,5 2,0 a 4,5
A Tabela 4.4 apresenta o resumo dos resultados obtidos no ensaio Marshall
realizado no agregado proveniente do entulho composto. A Tabela 4.5 apresenta o resumo dos
resultados obtidos devido ao ensaio Marshall realizado no agregado proveniente do resíduo de
concreto. Já a Tabela 4.6 apresenta o resumo dos resultados obtidos devido ao ensaio
Marshall realizado no agregado de Goiânia.
61
Tabela 4.4 – Resultados obtidos para o entulho composto (RIBEIRO, 2004)
Parâmetros % ligante
8 9 10 11 12 13 Especificação
% de vazios 18,7 16,8 14,1 11,6 11,1 10,6 3 a 5 Betume/Vazios 43 49 55 61 64 66 75 a 82 Estabilidade,
mínima 10.300 10.930 11.320 12.410 9.870 7.840 2.500
Fluência, mm 2,3 2,2 2 2,3 3,1 4,1 2,0 a 4,5
Tabela 4.5 – Resultados obtidos para o entulho branco (RIBEIRO, 2004)
Parâmetros % ligante
6,5 7 7,5 8 8,5 9,5 Especificação
% de vazios 8,5 6,9 5,7 4 3,6 2,1 3 a 5 Betume/Vazios 62 68 73 80 83 89 75 a 82 Estabilidade,
mínima 11.350 12.010 12.870 12.710 11.780 7.430 2.500
Fluência, mm 3,2 2,3 2,5 2,8 3,2 5,8 2,0 a 4,5
Tabela 4.6 – Resultados obtidos para o agregado mineral (RIBEIRO, 2004)
Parâmetros % ligante
4,5 5 5,5 6 6,5 Especificação
% de vazios 8,1 6,1 3,9 2,5 1,7 3 a 5 Betume/Vazios 56 66 77 85 90 75 a 82 Estabilidade,
mínima 5.970 7.710 8.650 9.180 9.360 2.500
Fluência, mm 2,7 2,7 2,6 2,8 3,4 2,0 a 4,5
A caracterização demonstrou que os agregados reciclados estudados apresentaram
boas características, atendendo as normas em quase todos os itens, mas além da deficiência
relativa ao desgaste à abrasão do entulho composto, foi observado o alto consumo de Cimento
Asfáltico de Petróleo (CAP) dos agregados composto e branco em relação ao agregado
convencional, o que torna economicamente inviável esta utilização.
No entanto, se forem realizados estudos que considerem no custo as questões
ambientais envolvidas com a exploração da pedreira natural e com a não reutilização do RCD,
esta configuração pode se inverter.
A Tabela 4.7 apresenta o resultado obtido por Ribeiro (2004) correlacionando o
custo-benefício envolvido entre a aplicação de entulho branco e de agregado natural no
processo de fabricação do revestimento afáltico de CBUQ.
62
Tabela 4.7 – Resultados obtidos para reciclagem (RIBEIRO, 2004)
Tipo de agregado Composição e custo da tonelada de CBUQ
CAP (ton.) Brita (ton.) Areia (ton.) Custo (R$)
Entulho branco 0,085 0,414 0,506 105,04
Agregado de Goiânia 0,055 0,283 0,661 78,63
* Dólar de referência: U$ 2,7229 no último dia do mês de novembro de 2004
Estudos realizados por Frota et al. (2005) buscaram avaliar o comportamento
mecânico de misturas asfálticas do tipo CBUQ, confeccionadas com RCD fracionado, quando
submetidas a ensaio de fluência uniaxial estática (creep estático).
Foram utilizados nesta pesquisa corpos-de-prova confeccionados com resíduos
advindo de demolições, devidamente britado conforme a granulometria desejada. Os
resultados dos ensaios de caracterização podem ser visualizados na Tabela 4.8.
Tabela 4.8 – Características do Entulho Britado (FROTA et al., 2005)
Características Método Entulho Britado
Densidade Relativa Aparente (kg/dm³) NBR 7.251 (ABNT, 1982) 1,340
Densidade Relativa Aparente (g/cm³) NBR 9.776 (ABNT, 2003a) 2,350
Absorção NBR 9.937 (ABNT, 2003b) 11%
Abrasão Los Angeles NBR 6.465 (ABNT, 2001) 40%
Após moldagem dos corpos-de-prova procedeu-se a análise dos índices físicos dos
mesmos. A densidade máxima teórica, a ser considerada nos cálculos, foi obtida por meio de
ensaio laboratorial, sendo utilizado um teor de ligante (CAP 20) de 8%.
As misturas ensaiadas foram submetidas a envelhecimento em estufa, não
ventilada, a temperatura de 60ºC e na pressão atmosférica, pelos tempos de 8h e 24h. Tal
processo não é capaz de precisar a idade de serviço a que os corpos foram submetidos.
63
Foram realizados ensaios de creep estático em estado normal e envelhecidos, em
estufa a 600 ºC, em tempos de 0h, 8h e 24h. Neste ensaio, foi possível correlacionar
deformações com tempo de aplicação de uma tensão constante. Utilizou-se uma prensa
destinada ao ensaio de adensamento, uma vez que esta cumpre bem o intuito de manter
constante a pressão nas faces do corpo-de-prova. A tensão de ensaio empregada foi de 0,3
MPa, abaixo das pressões comuns de enchimento de pneus para ensaios de trilha de roda, de
forma a submeter a mistura aos limites de comportamento linear. Os corpos-de-prova foram
ensaiados à temperatura de 27ºC.
Segundo Frota et al. (2005) o processo de envelhecimento do revestimento ocorre
segundo duas fases: a primeira, de curto prazo, ocorre durante a fase de sua construção,
quando a mistura ainda está quente e se dá, essencialmente, pela perda de componentes
voláteis e oxidação do asfalto; a segunda, de longo prazo, se dá em campo, durante sua vida
útil, ocorrendo por ação conjunta da oxidação dos componentes do ligante, perda de
componentes oleosos por absorção do agregado ou por ação da radiação solar (em especial na
superfície).
Constatou-se que o envelhecimento do revestimento provoca um aumento de
rigidez da microestrutura da mistura por conta da perda de componentes voláteis do ligante.
Este fenômeno torna o revestimento mais frágil e susceptível a formação de microtrincas,
diminuindo sua vida útil.
Até o momento, com os dados apresentados, verifica-se limitação de aplicação do
agregado reciclado em revestimento betuminoso. No entanto, são necessárias mais pesquisas
nessa linha para se obter resultados mais conclusivos.
4.4.5 Utilização do RCD na Confecção de Sub-Base e Base
4.4.5.1 Estudos laboratoriais
Carneiro et al. (2001b) utilizaram em sua pesquisa dois solos geneticamente
distintos e típicos da região de Salvador-BA, sendo um solo de comportamento laterítico,
proveniente da formação Barreiras, classificado pedologicamente como latossolo amarelo de
textura arenosa, e um solo de comportamento não laterítico, do horizonte pedológico C
saprolítico, de rocha metamórfica de fácil granulito. Foi utilizado, também, entulho de
Salvador reciclado (britado e classificado) nas frações “agregado reciclado miúdo” (material
64
passante na peneira 4,8 mm) e “agregado reciclado graúdo” (material passante na peneira 19
mm).
As proporções dos materiais adotadas neste estudo estão apresentadas na Tabela
4.9 e foram definidas com o objetivo de se analisar diferentes situações que permitam a
utilização de agregado reciclado na execução de camadas de base e sub-base.
As amostras que continham apenas solo (0 e 1) serviram de referência para a
análise das demais amostras. Esse procedimento permitiu analisar e comparar o
comportamento do agregado reciclado, bem como o comportamento da sua mistura com dois
solos típicos da região de Salvador.
Tabela 4.9 – Proporções e materiais avaliados (adaptado de CARNEIRO et al., 2001)
IDENTIFICAÇÃO DA AMOSTRA MATERIAIS
PROPORÇÃO EM MASSA DE AGREGADO RECICLADO
NA MISTURA (%) 0 Solo Laterítico 0 1 Solo Saprolítico 0 2 Ag. Rec. Miúdo 100 3 Ag. Rec. Graúdo 100 4 Solo Laterítico / Ag. Rec. Miúdo 30 5 Solo Laterítico / Ag. Rec. Miúdo 50 6 Solo Laterítico / Ag. Rec. Miúdo 70 7 Solo Saprolítico / Ag. Rec. Miúdo 30 8 Solo Saprolítico / Ag. Rec. Miúdo 50 9 Solo Saprolítico / Ag. Rec. Miúdo 70 10 Solo Laterítico / Ag. Rec. Graúdo 70 11 Solo Saprolítico / Ag. Rec. Graúdo 70 12 Ag. Rec. Miúdo / Ag. Rec. Graúdo 70*
* Proporção em massa de agregado reciclado graúdo na mistura
As curvas granulométricas das misturas dos dois solos estudados com o agregado
reciclado miúdo não se enquadraram nas faixas granulométricas especificadas pela NBR
11.804 (ABNT, 1991) para pavimentos produzidos com materiais convencionais, mas as
curvas granulométricas das misturas contendo agregado reciclado graúdo (Amostras 3, 10, 11
e 12) apresentaram-se dentro do intervalo. Foi constatado que os materiais estudados
apresentaram granulometria contínua e as curvas não apresentaram patamares.
A umidade ótima das misturas que continham agregado reciclado miúdo e solo
laterítico tenderam a crescer na medida em que houve o aumento da proporção de material
reciclado na dosagem. Esse comportamento pode ser justificado pela alta absorção de água
das partículas do agregado reciclado.
65
Nas misturas de agregado reciclado miúdo e solo saprolítico, o comportamento foi
inverso. Nesse caso, a redução da umidade ótima pode ser atribuída ao decréscimo
significativo de partículas finas presentes na mistura, visto que o agregado reciclado apresenta
partículas finas com melhor qualidade (não plásticas) e menor quantidade que o solo
saprolítico.
Quando comparado as massas específicas secas máximas do solo saprolítico e
suas respectivas misturas, foi constatado um ganho de densificação de até aproximadamente
70% de adição do agregado reciclado miúdo, tendo um pequeno decréscimo a partir desse
referido ponto. As misturas contendo solo laterítico, por sua vez, apresentaram tendência ao
decréscimo nos valores de massa específica seca máxima com o aumento da proporção de
agregado reciclado (CARNEIRO et al., 2001).
Através da análise dos resultados de CBR (Tabela 4.10), obtidos para as misturas
de solo laterítico e saprolítico com agregado reciclado miúdo, foi observado que as misturas e
materiais estudados (com exceção da amostra 7) apresentaram-se adequadas à utilização em
sub-bases de pavimentos.
A expansão das misturas que continham solo saprolítico diminuiu
significativamente à medida que se aumentou o teor de agregado reciclado miúdo na mistura.
Tem-se, portanto, que a adição de agregado reciclado miúdo ao solo saprolítico utilizado neste
trabalho melhora significativamente a estabilidade do material. Além disso, a expansão das
misturas que continham solo laterítico e agregado reciclado miúdo foi praticamente nula,
confirmando a possibilidade de empregá-las em locais com lençóis freáticos elevados.
Tabela 4.10 - Comparação dos resultados das misturas contendo agregado reciclado graúdo (Modificado de CARNEIRO et al., 2001)
AMOSTRA MATERIAIS UMIDADE
ÓTIMA (%)
PESO ESPECÍFICO APARENTE SECO MÁXIMO (kN/m3)
CBR (%)
EXPANSÃO (%)
0 100% Solo Laterítico 9,3 18,3 114,6 0,14
10 30% Solo Laterítico / 70% Ag. Rec. Graúdo 14,2 18,2 112,0 0,00
1 100% Solo Saprolítico 22,0 13,8 25,5 5,69
11 30% Solo Saprolítico / 70% Ag. Rec. Graúdo 25,8 15,2 50,7 0,65
2 100% Ag. Rec. Miúdo 16,0 16,0 70,0 0,00
12 30% Ag. Rec. Miúdo / 70% Ag. Rec. Graúdo 16,2 16,9 100,0 0,00
66
Adicionando-se agregado reciclado graúdo aos solos e ao agregado reciclado
miúdo, a maioria dos valores de umidade ótima e CBR aumentaram. A expansão nas misturas
com agregado reciclado graúdo se mostrou praticamente nula. Com base nesses resultados,
percebe-se o grande potencial de utilização do agregado reciclado graúdo em pavimentos,
visto que as misturas se apresentaram adequadas à utilização em camadas de base (com
exceção da amostra 11) e sub-base (sem exceção).
Ribeiro e Serra (2001) desenvolveram um trabalho no sentido de verificar a
capacidade de suporte (CBR) desse material, com objetivo de serem avaliadas para sua
utilização em base e sub-base de pavimento flexível, fazendo para isto, ensaios com algumas
proporções de entulho coletado seletivamente segundo o Instituto de Pesquisa Tecnológica
(IPT ).
Nesse estudo, foram definidos cinco tipos de amostras para serem analisadas,
sendo realizados todos ensaios exigidos para o dimensionamento de pavimento, como ensaios
de granulometria, compactação, expansão e CBR. As proporções das amostras estão
apresentadas na Tabela 4.11.
Tabela 4.11 – Tipos de amostras ensaiadas (RIBEIRO; SERRA, 2001) AMOSTRA SOLO ENTULHO BRANCO ENTULHO VERMELHO
1 - 100% - 2 - - 100% 3 - 50% 50% 4 20% 80% - 5 20% - 80%
Na prática, utilizam-se faixas granulométricas entre as quais deverá se situar a
curva do material a utilizar. Tem-se, assim, as faixas granulométricas para materiais a serem
usados como solo estabilizado. Logo, quando o material estudado não se enquadrar dentro da
faixa granulométrica especificada, deve-se misturá-lo com outro solo, de maneira a obter uma
mistura com granulometria dentro das especificações do DNIT. No caso de agregado
reciclado torna-se interessante avaliar, por meio de estudos específicos, se há necessidade ou
não do material ser enquadrado em uma das faixas.
Quanto a granulometria, o material estudado para pavimentação deve estar
enquadrado em uma das faixas especificadas pelo DNIT, segundo a Tabela 4.12.
Com os resultados obtidos no ensaio de granulometria, traçou-se a curva
granulométrica em um diagrama semi-logarítmico, que tem como abscissa os logaritmos das
67
0
20
40
60
80
100
0,01 0,1 1 10 100
DIÂMETRO DOS GRÃOS (mm)
% P
ASS
AN
TE
CURVA FAIXA A FAIXA C
dimensões das partículas e como ordenadas as porcentagens, em peso, de material que tem
dimensão considerada (porcentagem de material que passa).
Tabela 4.12 – Faixas granulométricas especificadas pelo DNIT (DNER, 1997b)
TIPOS I II
PENEIRAS A B C D E F
% em peso passando 2" 100 100 - - - - 1" - 75 a 90 100 100 100 100
3/8" 30 a 65 40 a 75 50 a 85 60 a 100 - - Nº 4 25 a 55 30 a 60 35 a 65 50 a 85 55 a 100 70 a 100 Nº 10 15 a 40 20 a 45 25 a 50 40 a 70 40 a 100 55 a 100 Nº 40 8 a 20 15 a 30 15 a 30 25 a 45 20 a 50 30 a 70 Nº 200 2 a 8 5 a 15 5 a 15 10 a 25 6 a 20 8 a 25
A caracterização das amostras com adição de entulho foi baseada em sua
granulometria, com a finalidade de enquadrá-la em alguma faixa granulométrica especificada
pelo DNIT. Todas as amostras enquadraram na faixa A ou C definida pelo DNER. A Figura
4.5 mostra a curva obtida para a amostra 1 e seu enquadramento na faixa A.
Figura 4.5 – Curva granulométrica – amostra 1 (RIBEIRO; SERRA, 2001)
A Tabela 4.13 apresenta a relação das amostras analisadas com a respectiva faixa
na qual foi enquadrada.
Pela norma de dimensionamento de pavimentos, a fração que passa na peneira no
200 deve ser inferior a 2/3 da fração que passa na peneira no 40 para ser usado na base.
Verificou-se que isto ocorreu em todas as amostras ensaiadas.
68
Tabela 4.13 – Faixa granulométrica das amostras analisadas (RIBEIRO; SERRA, 2001) AMOSTRA 01 (BRANCO) FAIXA A AMOSTRA 02 (VERMELHO) FAIXA C AMOSTRA 03 (BRANCO+VERMELHO) FAIXA A AMOSTRA 04 (BRANCO+SOLO) FAIXA A AMOSTRA 05 (VERMELHO+SOLO) FAIXA C
Terminadas as moldagens necessárias para caracterizar a curva de compactação,
foram realizados os ensaios de expansão e Índice de Suporte Califórnia.
Com todos os dados obtidos, foi realizada uma análise comparativa dos
parâmetros determinados para os materiais estudados. A Figura 4.6 mostra as umidades
ótimas obtidas para as amostras. Pode-se observar que quando o entulho vermelho é utilizado,
a umidade ótima aumenta consideravelmente. Sendo assim, sempre que o entulho reciclado
utilizado na obra de pavimentação apresentar materiais do tipo cerâmico (telhas, tijolos e
etc.), deve-se lembrar que a quantidade de água necessária para atingir a condição ótima
geralmente será maior do que a quantidade usada nos materiais tradicionalmente utilizados.
Figura 4.6 – Análise comparativa - umidade ótima (wot) (RIBEIRO; SERRA, 2001)
Quando compara-se os pesos específicos aparente seco máximos (Figura 4.7)
observa-se uma maior diferença entre os valores obtidos para o entulho branco (Amostra 1) e
entulho vermelho (Amostra 2). Quando o solo é misturado com o entulho branco (Amostra 4),
o peso específico não varia. Já quando o solo é misturado com o entulho vermelho (Amostra
5), o peso específico é reduzido.
0
5
10
15
20
25
30
wot
(%)
SOLO AMOSTRA 01 AMOSTRA 02AMOSTRA 03 AMOSTRA 04 AMOSTRA 05
69
Figura 4.7 – Análise comparativa - peso específico aparente seco máximo (RIBEIRO; SERRA, 2001)
Quanto aos valores de CBR obtidos (Figura 4.8), observa-se que o entulho branco
apresenta o maior valor (CBR = 62%). A incorporação de 80% de entulho ao solo faz seu
CBR aumentar de 7% para 53% no caso do entulho branco (Amostra 4) e para 32% no caso
do entulho vermelho (Amostra 5). Já a mistura dos dois tipos de entulho na proporção de 50%
(Amostra 3) fornece um material com CBR de 52%. Sendo assim, pode-se concluir que esses
novos materiais apresentam potencial de uso como camadas que compõem a estrutura do
pavimento (base ou sub-base).
Figura 4.8 – Análise comparativa – Índice de Suporte Califórnia (RIBEIRO; SERRA, 2001)
Analisando a capacidade de suporte dos materiais estudados quando compactados
no ramo seco (ωot – 3%), conforme apresentado na Figura 4.9, pode-se observar que as
misturas feitas entre o solo e o entulho (Amostras 4 e 5) apresentaram aumento no valor do
CBR. Já a tendência das demais amostras é de diminuir o valor do CBR, sendo que a Amostra
1 (Entulho branco) permanece inalterada.
0102030405060708090
100
CB
R (%
)
SOLO AMOSTRA 01 AMOSTRA 02AMOSTRA 03 AMOSTRA 04 AMOSTRA 05
1213141516171819
γ dm
ax (k
N/m
3 )
SOLO AMOSTRA 01 AMOSTRA 02
AMOSTRA 03 AMOSTRA 04 AMOSTRA 05
70
Figura 4.9 – Análise comparativa – Índice de Suporte Califórnia no ramo seco (wot – 3%) (RIBEIRO; SERRA, 2001)
Já para a análise da expansão (Figura 4.10), observa-se melhoria desse parâmetro
para o solo (expansão de 3,7%) quando este é misturado com o entulho (Amostras 4 e 5).
Dessa forma, pode-se concluir que o agregado reciclado quando incorporado ao solo pode
reduzir a sua expansão, viabilizando o seu uso em obras de pavimentação.
Figura 4.10 – Análise comparativa – expansão (RIBEIRO; SERRA, 2001)
Para exemplificar a aplicação dos novos materiais estudados neste trabalho, foi
apresentado um exemplo de dimensionamento de pavimentos flexíveis, utilizando o método
do DNER, contribuindo dessa forma, na viabilidade de utilização desses materiais em obras
reais.
Os materiais que podem ser empregados nas camadas do pavimento estão
relacionados abaixo em ordem crescente de desempenho, lembrando que as espessuras das
camadas não se alteram com a utilização de uma ou de outra amostra, conforme mostra o
0,000
0,005
0,010
0,015
0,020
0,025
0,030
EX
PAN
SÃO
(%).
AMOSTRA 01 AMOSTRA 02 AMOSTRA 03AMOSTRA 04 AMOSTRA 05
0102030405060708090
100
CB
R (%
)
SOLO AMOSTRA 01 AMOSTRA 02AMOSTRA 03 AMOSTRA 04 AMOSTRA 05
71
pavimento dimensionado (Figura 4.11), utilizando-se para revestimento o Concreto
Betuminoso Usinado a Quente (CBUQ).
⇒ BASE (CBR > 60% para N < 106 “tráfego leve”):
• AMOSTRA 04 (Entulho Branco/Solo) – CBR = 73%
• AMOSTRA 01 (Entulho Branco) – CBR = 62%
⇒ SUB-BASE (CBR > 20%):
• AMOSTRA 03 (Entulho Branco/Entulho Vermelho) – CBR = 52%
• AMOSTRA 02 (Entulho Vermelho) – CBR = 44%
• AMOSTRA 05 (Entulho Vermelho/Solo) – CBR = 32%
Figura 4.11 – Dimensionamento do pavimento com RCD (RIBEIRO; SERRA, 2001)
Silva (2004) estudou as propriedades e características dos resíduos sólidos de
construção da cidade de Goiânia-GO, bem como executou mini-pistas experimentais e avaliou
seu comportamento perante ensaios de laboratório e de campo. Neste trabalho o entulho foi
britado e separado em granulometrias diferentes, determinando então, quatro proporções a
serem estudadas nas mini-pistas, conforme apresentado na Tabela 4.14.
Tabela 4.14 – Origem do material e proporções aplicadas nas pistas (SILVA, 2004)
Areia Material britado passado na peneira de malha 4,8mm Brita 19mm Material britado passado na peneira de malha 19mm Brita 38mm Material britado passado na peneira de malha 38mm Pista 01 36% de brita 38mm, 30% de brita 19mm, 22% de areia e 12% de argila Pista 02 25% de brita 38mm, 35% de brita 19mm e 40% de areia Pista 03 36% de brita 38mm, 30% de brita 19mm, 22% de areia e 12% de argila Pista 04 68% de brita 38mm, 20% de areia e 12% de argila
72
Os ensaios de CBR foram realizados em cinco corpos-de-prova por material
selecionado (Pista 02, Pista 03 e Pista 04). O resumo do índice de suporte e expansão obtidos
para corpos-de-prova moldados na umidade ótima e energia normal encontra-se apresentado
na Tabela 4.15.
De acordo com a NBR 15.116 (ABNT, 2004e) a utilização do entulho como
material de base só é permitido para vias de tráfego com N = 106 repetições do eixo padrão de
8,2 tf (80 kN) no período de projeto deve ter CBR superior a 60% e para revestimento
primário (cascalhamento) ou sub-base deve ser superior a 20 %. Assim, pode ser observado
no resumo que para N = 106 o traço aplicado para a Pista 2 atende os requisitos para aplicação
em base e os demais traços atendem os requisitos para utilização em revestimento primário e
sub-base.
Tabela 4.15 – Resultados dos ensaios de CBR e Expansão (SILVA, 2004) Nomeclatura Ensaio 1º Ponto 2º Ponto 3º Ponto 4º Ponto 5º Ponto
Pista 01 CBR (%) - - 58,20 - -
Pista 02 CBR (%) 18,00 40,00 53,70 22,30 10,50 Expansão (%) 0,04 0,01 0,00 -0,02 -0,02
Pista 03 CBR (%) 36,30 50,40 73,60 18,80 7,20 Expansão (%) 0,09 0,02 0,00 0,01 -0,02
Pista 04 CBR (%) 36,8 50,4 57,00 31,7 - Expansão (%) 0,03 0,04 0,04 0,02 -
Já com relação à expansão em todos os traços este parâmetro foi inferior a 0,5%.
É importante salientar que a NBR 15.116 (ABNT, 2004e) recomenda que para aplicação em
base e sub-base o material seja compactado na energia intermediária.
Com a análise dos ensaios de laboratório, verificou-se que a incorporação de
argila é essencial para uma boa trabalhabilidade e controle de campo, mas não se faz
obrigatório, com base nos resultados da Pista 02, na qual não se fez uso de argila. Os
resultados de CBR mostraram que a incorporação de argila não diminui significativamente a
resistência, conforme apresentado na Tabela 4.16.
Tabela 4.16 – Resumo dos ensaios de CBR e Expansão na energia normal (SILVA, 2004) Nomeclatura CBR (%) Expansão (%)
Pista 01 58,2 - Pista 02 49,5 0,00 Pista 03 70,0 0,00 Pista 04 43,0 0,03
73
Motta (2005) realizou um trabalho, analisando algumas características físicas e
propriedades mecânicas do agregado reciclado de resíduo sólido da construção civil
proveniente da usina de reciclagem da Prefeitura Municipal de São Paulo (PMSP). Foram
realizados ensaios de laboratório comumente empregados nas pesquisas relacionadas aos
materiais convencionais de pavimentação, bem como outros testes complementares para
melhor caracterização do agregado reciclado.
Foram coletadas na usina da PMSP cerca de 2,7 toneladas de agregado reciclado
para realização das etapas em laboratório. Durante o processo de secagem, todo material foi
cuidadosamente removido até que, visualmente, fosse alcançada uma aparência homogênea
em relação à granulometria (MOTTA, 2005).
Na fase de caracterização física, foram analisados os seguintes aspectos do
agregado reciclado:
- Natureza dos materiais;
- Distribuição granulométrica;
- Absorção de água;
- Atividade pozolânica;
- Resistência ao desgaste;
- Forma dos grãos;
- Teor de materiais indesejáveis.
Os ensaios realizados nesta pesquisa mostraram que grande parte do agregado
reciclado estudado é composta de materiais cimentícios (concreto e argamassa) e naturais
britados. Encontrou-se também certa quantidade de componentes contaminantes no material
coletado que, no entanto, era inferior aos limites máximos de aceitação estabelecidos pela
NBR 15.115 (ABNT, 2004d).
Os grupos formados no processo de separação dos grãos foram: cimentícios
(41,87%), materiais britados (23,75%), cerâmicos vermelhos (4,34%), piso/azulejo (3,42%),
telha de amianto (0,32%) e material fino (26,31%).
A análise granulométrica foi realizada por meio de peneiramento a seco de acordo
com especificações da NBR 7.181 (ABNT, 1984c). O material apresentou uma distribuição
contínua, de forma que os grãos menores promoveram um melhor embricamento com os
grãos maiores.
A NBR 15.115 (ABNT, 2004d) especifica que o Coeficiente de uniformidade
(Cu), que é a relação entre os diâmetros que correspondem a 60% e 10% passantes na curva
74
granulométrica, deve ser maior ou igual a 10. O material pesquisado apresentou um valor de
42 e este resultado demonstra que o agregado reciclado é bem graduado e não uniforme.
Verificou-se que o agregado reciclado em geral absorve muita água (cerca de 8%)
em relação aos materiais pétreos convencionais (em torno de 2%), e isto implica em
necessidade de maior quantidade de água durante a compactação.
Ainda que o agregado reciclado tenha apresentado valor de abrasão “Los
Angeles” de 50% considerado relativamente elevado face os limites máximos estabelecidos
em algumas normas para materiais naturais, não se pode fazer desta característica um fator
decisivo para sua aplicação em pavimentação. Porém, a título de comparação, sub-bases e
bases estabilizadas granulometricamente devem apresentar abrasão “Los Angeles” de até
55%, segundo a NBR 11.804 (ABNT, 1991). A forma do agregado reciclado é cúbica e isto
pode ser considerado um bom resultado para a sua aplicação em base de pavimento.
No montante de material coletado foi observada a presença de vários tipos de
materiais contaminantes, mas os principais foram, em ordem quantitativa decrescente: gesso
(0,2%), madeira (0,1%) e plástico(< 0,1%); e em quantidades menores, verificou-se também a
ocorrência de ferro, isopor, vidro, tecido e papel. Como a quantidade de materiais indesejáveis
de grupos distintos e de mesmo grupo (CONAMA, 2002) deve ser, segundo a NBR 15.115
(ABNT, 2004d) de até 3% e 2%, em massa, respectivamente, o material estudado não
apresentou problemas com relação à esta especificação.
Notou-se, durante o experimento, que o CBR do agregado reciclado aumentou
significativamente com o tempo (Tabela 4.17). Assim, segundo Motta (2005), o potencial
pozolânico do agregado reciclado in natura possivelmente foi ativado pela compactação, que
aumenta de forma significativa a quantidade de finos, aliada a adição de água, provocando
reação pozolânica com o tempo.
Tabela 4.17 – Resultados dos ensaios de CBR (MOTTA, 2005) Tempo de cura (dias) CBR (%)
0 76 0 74 28 87 28 101 90 126 90 107 180 121 180 128
75
Motta (2005) realizou, também, ensaios de CBR com brita graduada de graduação
semelhante à do agregado reciclado, compactada na energia Proctor Modificada. A brita
alcançou valor de suporte de 96%, mostrando-se inferior ao dos agregados reciclados que
após cura de 90 e 180 dias, compactados na energia Proctor Intermediária, cujos valores
médios encontrados foram 117% e 125%, respectivamente.
Vedroni e Carvalho (2006) desenvolveram um estudo como objetivo investigar o
RCD e apresentar uma metodologia de sua aplicação para obras de repavimentação executada
pelo Serviço Municipal de Água e Esgoto de Piracicaba-SP (SEMAE), como matéria-prima
para fechamento de valas, na aplicação em bases e sub-bases.
O material utilizado é a parte mineral do RCD, reciclado em uma usina de
beneficiamento de resíduos provenientes da construção civil em Piracicaba. Os resíduos
passam por um britador de mandíbula onde são triturados e transportados por uma correia até
as peneiras, que os separam em areia, pedrisco, brita 1, 2 e a bica corrida.
A bica corrida, neste caso, compreendida entre os diâmetros de 4,8 a 19mm, e a
areia abaixo de 4,8mm, foram os materiais aplicados no método de fechamento das valas e na
repavimentação em Piracicaba (Figura 4.12).
Figura 4.12 – Materiais reciclados (bica corrida e areia) em Piracicaba-SP (VEDRONI; CARVALHO, 2006).
Para sua aplicação, foram estudadas suas propriedades químicas (para verificação
quanto a possíveis contaminastes), físicas e mecânicas. Os ensaios foram executados no
Laboratório Thomson de Espectrometria de Massas do Instituto de Química da UNICAMP. O
RCD apresentou aspecto sólido e cor marrom. O resíduo não apresentou líquidos livres, para
100g (gramas) de material suspenso, durante 5 minutos no funil de malha 60 mesh. No extrato
solubilizado encontrou-se 34,5 mg/L de Nitrato. Então, o agregado reciclado, de acordo com a
76
NBR 10.004 (ABNT, 2004a), classificou-se como material CLASSE II-A (não perigoso,
porém não-inerte).
Foram executados ensaios de caracterização conforme a NBR 7.181 (ABNT,
1984c). As amostras foram coletas na usina de reciclagem da Empresa Municipal de
Habitação de Piracicaba (EMDHAP). Os valores encontrados foram:
- Dimensão máxima característica = 19mm;
- Coeficiente de Uniformidade (Cu) = 5;
- Coeficiente de Curvatura (Cc) = 1,1;
- Material < 0,42 mm = 18,7%.
Já os valores recomendados pela NBR 15.116 (ABNT, 2004e), são: Cu > 10;
Dimensão máxima característica < 63mm; Índice de forma < 3 e Material < 0,42mm = entre
10 e 40%.
Os ensaios de CBR foram executados alternando-se a energia de compactação,
imersos em água durante quatro dias, sendo os valores obtidos a partir da ruptura de cinco
corpos de prova para cada energia de compactação. A Tabela 4.18 apresenta a média
aritmética do resultado dos ensaios.
Tabela 4.18 – Resumo ensaios de CBR após imersão em água de 04 dias (VEDRONI; CARVALHO, 2006).
ENERGIA DE COMPACTAÇÃO CBR (%) EXPANSÃO (%)
Aplicado 19 golpes 37,0 0,5
Intermediaria 26 golpes 54,0 0,3
Aplicado 36 golpes 78,0 0,2
Aplicado 46 golpes 92,0 0,0
Modificado 55 golpes 124,0 0,0
Segundo as normas atuais, o RCD de Piracicaba pode ser utilizado para fins
específicos. Porém, para garantir-se a qualidade do material dentro das normas, e necessário
um controle mais rigoroso na seleção, para que a quantidade de Nitratos não fique acima dos
padrões estabelecidos (VEDRONI; CARVALHO, 2006). Neste caso, o valor de CBR que
melhor atende ao estudo é o da energia intermediaria. O Cu encontrado foi de cinco, que é
menor que o valor requerido pela norma. Porém, este fato não trouxe nenhuma dificuldade em
se trabalhar com o material. É importante ressaltar que esta análise é mais adequada quando
se trabalha com material antes da compactação.
77
Vedroni e Carvalho (2006) constataram também que os desempenhos dos
pavimentos encontram-se satisfatórios (praticamente dois anos sem apresentar problemas ou
qualquer outra patologia na repavimentação executada pelo SEMAE).
Oliveira et al. (2005a) realizaram estudos a fim de avaliar as potencialidades de
utilização de agregados reciclados de resíduos sólidos da construção civil em camadas de base
e sub-base de pavimentos flexíveis. As amostras de resíduos sólidos da construção civil foram
obtidas da seguinte forma: as de resíduos de concreto foram oriundas dos Laboratórios de
FURNAS S.A. (Aparecida de Goiânia-GO), provenientes da demolição de um piso de
concreto (cerca de 70%) (Figura 4.13a) e de corpos-de-prova de concreto já rompidos (cerca
de 30%); a parte de resíduos cerâmicos foi obtida na sua maior parte junto ao depósito do
Departamento de Estradas de Rodagem Municipal - Companhia Municipal de Pavimentação
de Goiânia (DERMU-COMPAV), sendo proveniente da demolição de alvenarias de tijolos
cerâmicos furados e maciços e de telhas cerâmicas quebradas doadas por um ferro velho da
cidade (Figura 4.14a). Também foi coletada uma amostra de argamassa proveniente do
depósito do DERMU-COMPAV, amostra esta passada na peneira nº 4 (4,8 mm).
De acordo com Oliveira et al. (2005a) os materiais foram levados para um
britador de mandíbulas em duas etapas: os resíduos de concreto em uma etapa e os resíduos
cerâmicos em outra. Após a britagem as amostras foram separadas em quatro frações: uma
retida na peneira 19,1 mm (¾”), uma passante na peneira 19,1 mm e retida na peneira 9,5 mm
(3/8”), doravante denominada de AR 9,5 - uma passante na peneira 9,5 mm e retida na peneira
4,8 mm (nº 4), doravante denominada de AR 4,8 e a última passante na peneira 4,8 mm (nº 4),
doravante denominada de AR Areia. As Figuras 4.13b e 4.14b apresentam os agregados
resultante da britagem do RCD.
(a) (b) Figura 4.13 – Material de concreto empregado no estudo: (a) Resíduos de concreto; (b) Agregado reciclado (OLIVEIRA et al., 2005a)
78
(a) (b) Figura 4.14 – Material cerâmico empregado no estudo: (a) Resíduos cerâmico; (b) Agregado reciclado (OLIVEIRA et al., 2005a)
Com o intuito de verificar a variação dos parâmetros de compactação e CBR em
função do percentual de grãos cerâmicos, de concreto e argamassa constituintes dos mesmos e
também em função da adição de um determinado percentual de solo argiloso, foram
realizados vários ensaios variando esses percentuais.
Na composição das dosagens procurou-se enquadrar as amostras o mais próximo
possível da média granulométrica da Faixa C. Os teores de solo argiloso adicionados foram de
10, 20, 30 e 40%. As dosagens com 30 e 40% de solo argiloso não ficaram completamente
enquadradas na Faixa C em função do elevado percentual de finos (OLIVEIRA et al., 2005a).
No total, foram realizados quinze ensaios de compactação e CBR, sem reuso das
amostras, sendo dois com o solo argiloso e treze com os agregados reciclados puros ou com a
adição de solo. Em todos os ensaios, com exceção de um, na amostra de solo argiloso, que foi
também compactada na energia do Proctor normal, foi utilizada a energia de compactação do
Proctor intermediário, visando verificar se os resultados são satisfatórios para emprego das
dosagens em camadas de base e sub-base.
O solo foi classificado como CL - Argila Magra Arenosa, de acordo com o
Sistema Unificado de Classificação dos Solos (SUCS) e como A-7-6 (IG = 11) - Solos
Argilosos, na Classificação “Transportation Research Board” (TRB). Foi constatado ainda nas
curvas granulométricas, com e sem defloculante, que ocorreu um elevado teor de floculação
do solo, característico de solos lateríticos.
A Tabela 4.19 apresenta os parâmetros de compactação e CBR do solo argiloso
para as energias do Proctor normal e intermediário. Verificou-se um aumento no valor do
CBR com o aumento da energia de compactação e expansão nula para ambos os casos.
79
Tabela 4.19 – Parâmetros de compactação e CBR do solo argiloso (OLIVEIRA et al., 2005a) Energia wot (%) γdmax (kN/m3) Expansão (%) CBR (%)
Proctor Normal 21,0 16,4 0 7 Proctor Intermediário 18,6 17,2 0 16
Em todos os ensaios de compactação e CBR realizados com os agregados
reciclados, a expansão medida foi nula. De todas as dosagens realizadas com uso de
agregados reciclados, quatro apresentaram valores de CBR superiores a 80%, portanto
satisfatórias para emprego em camadas de base de pavimentos com alto volume de tráfego
(N>5x106); quatro apresentaram valores de CBR entre 60 e 80%, portanto satisfatórios para
emprego em camadas de base de pavimentos com médio e baixo volume de tráfego (N<
5x106) e os outros cinco valores superiores a 30%, portanto satisfatórios para uso em sub-
bases de pavimentos.
Segundo Oliveira et al. (2005a) os parâmetros de compactação, expansão e CBR
dos agregados reciclados de resíduos sólidos da construção civil apresentaram valores
bastante satisfatórios para emprego em camadas de base e sub-base de pavimentos flexíveis.
No entanto, convém ressaltar que a energia de compactação empregada foi a do Proctor
intermediário e que a norma do DNIT para bases estabilizadas granulometricamente
recomenda utilizar a energia do Proctor modificado para as rodovias com o número N >
5x106. É possível que os valores de CBR sejam melhorados caso seja aumentado o valor da
energia.
Os agregados reciclados sem adição de solo local apresentaram maiores valores de
CBR, porém, foi verificado que para algumas dosagens é possível utilizar o solo local afim de
reduzir custos, melhorar a trabalhabilidade da mistura e, mesmo assim, obter valores
satisfatórios de CBR (OLIVEIRA et al., 2005a).
Para estudar a possibilidade de utilização de telhas cerâmicas britadas como
agregado em base ou sub-base de pavimentos, Dias et al. (2005) utilizaram resíduos da
fabricação de telhas de cerâmica vermelha britados produzindo-se agregados reciclados em
três distribuições granulométricas distintas, proporcionando três porosidades diferentes para o
esqueleto granular, os quais foram analisados do ponto de vista de características de
compactação e Índice de suporte Califórnia. Devido à quebra dos grãos verificada nos ensaios
de compactação, foram estudadas misturas com solo laterítico.
Os materiais ensaiados foram os agregados reciclados de telhas cerâmicas e
misturas desses agregados com dois tipos de solos lateríticos disponíveis. Na Tabela 4.20 são
80
descritas as características dos agregados estudados, sendo ART a abreviação de agregado
reciclado de telha.
Tabela 4.20 – Tipo de agregado reciclado de telha obtido da britagem (DIAS, 2005) Agregado Descrição do agregado reciclado de telha
ART-1 Agregado constituído de grãos passantes na peneira de malha 12,5mm até pó originado da primeira britagem.
ART-2i Agregado constituído de grãos passantes na peneira de malha 12,5mm até pó originado da segunda britagem.
ART-2c Agregado preparado no laboratório, a partir do ART-2i, eliminando a fração que passa na peneira de malha 0,60mm, ou seja, constituído pela fração que fica entre as malhas 12,5mm e 0,60mm.
Na Tabela 4.21 estão apresentadas as características e a classificação TRB dos
solos empregados nas misturas.
Tabela 4.21 – Características dos solos utilizados (Modificada de DIAS, 2005) Ensaios / Classificação Solo Argiloso Solo Arenoso Limite de Liquidez 42,2 19,6
Limite de Plasticidade 29,5 15,3
Índice de Plasticidade 12,7 4,3
Peso específico dos grãos (kN/m3) 27,55 27,40
Granulometria % que passa (massa)
% que passa (massa) nº peneira (mm)
4 4,76 100 100
10 2,00 99,86 98,9
16 1,19 99,71 97,96
30 0,59 98,39 96,03
40 0,42 93,37 91,33
60 0,25 81,91 77,41
100 0,149 71,19 48,48
200 0,074 67,35 26,75
Classificação TRB A 7-6 A-2-4
81
Os ensaios de compactação, Índice de Suporte Califórnia (ISC ou CBR) e
expansão tanto do agregado como das misturas foram executados no cilindro grande de
Proctor (cilindro de CBR), conforme as normas NBR 7.182 (ABNT, 1986b) e NBR 9.895
(ABNT, 1987a) (CBR imerso). Foi também determinado o CBR na umidade ótima sem
imersão (CBRwot)
Para o ART-1 foram utilizadas as energias: Normal, Intermediária e Modificada.
Já para os demais foi usada apenas a energia intermediária. A avaliação do CBR foi feita para
diferentes proporções de misturas de solo arenoso e argiloso com ART-2i, ART-2c e um outro
agregado obtido a partir do ART-2i com a eliminação da fração passante na malha de 2mm,
ficando denominados ART-2c#0,6 e ART-2c#2,0 respectivamente (DIAS, 2005).
A variação do CBR com o teor de umidade foi feita apenas para a mistura do
ART-2c/#0,6 com o solo argiloso e o arenoso. Nas misturas foi utilizada a proporção que
otimiza o volume compactado, ou seja, aquela em que a porcentagem de solo no volume
compactado é igual a porosidade do agregado e o complemento até 100% é porcentagem de
agregado. No caso do ART-2c/#0,6, é aquela que conta com 63% de ART-2c#0,6 e 37% de
solo (arenoso ou argiloso).
Conforme Dias (2005) os valores de CBR do ART foram considerados altos e
atendem às especificações rodoviárias para uso em sub-base (compactado na energia normal),
para uso em base em rodovia de baixo volume de tráfego (compactado na energia
intermediária). Na umidade ótima, o CBR máximo obtido utilizando a energia normal de
compactação foi de 21% , na intermediária 62%, e na energia modificada o maior valor foi de
104%. Os valores da expansão após imersão foram baixos e também atendem às
especificações da NBR 15.116 (ABNT, 2004e) que para este fim que ditam valor máximo de
1%.
Depois de constatada, a quebra se constituiu em uma preocupação para o emprego
do ART em pavimentos, pois no campo o material será compactado e posteriormente sofrerá
as ações do tráfego com carregamentos dinâmicos, e esta condição de solicitação pode levar o
material a apresentar redução de sua vida de serviço.
A opção adotada para melhorar o desempenho do ART foi sua mistura com solo
em proporção baseada no conceito de porosidade do agregado conforme proposto por Dias
(2004). A mistura de solo ao agregado, como era de se esperar, provocou uma queda nos
valores do CBR (por exemplo, para a mistura de ART-2i com solo, compactada na energia
intermediária e ensaio imerso, o CBR foi de 30%, ou seja, 27% mais baixo do que do ART-
2i) (DIAS, 2005).
82
Mas ainda assim, segundo Dias (2005) os valores obtidos são compatíveis com o
emprego em camadas de pavimentos de baixo volume de tráfego, mas o grande benefício no
caso das misturas com solo foi a melhor reprodutibilidade dos resultados, o que deve ter
ocorrido em função do ART não mais se quebrar, a ponto de interferir na compactação, o que
foi constatado também pelos ensaios de determinação da distribuição granulométrica antes e
após a compactação.
Cavalcante et al. (2006) em seu trabalho apresentaram o desenvolvimento de
estudos visando quantificar e caracterizar resíduos provenientes da indústria de cerâmica
vermelha decorrentes da quebra de tijolos, oriundos dos pólos cerâmicos no estado do Sergipe
e analisar a possibilidade de aplicação desse material na pavimentação rodoviária.
A partir da observação efetuada junto a algumas olarias sergipanas, foi verificado
que as sobras da produção, existem como material descartado, em três grupos: I) bloco
quebrado (BQ); II) bloco mal-queimado (BM); III) lajota (LJ). Foi ainda obtida, para o
estudo, uma quarta amostra formada da mistura, em partes iguais, do material dos três grupos
(MT).
Após tentativa de britagem do resíduo em moinho de bolas convencional,
verificou-se que o resultado de granulometria não era satisfatório (granulometria uniforme).
Com isso, Cavalcante et al. (2006) optaram pela trituração do resíduo com o próprio cilindro
de compactação, pois, além de permitir uma distribuição de granulometria mais contínua,
pode-se fazer uma analogia com a situação empregada em campo. A energia de compactação
usada no experimento foi a de Proctor Normal, e o procedimento seguido foi o mesmo de um
ensaio de compactação convencional, excluindo-se apenas água. A caracterização do material
triturado é apresentada de forma resumida na Tabela 4.22.
Tabela 4.22 – Caracterização dos resíduos de cerâmica vermelha triturada (CAVALCANTE et al., 2006)
Obs.: MT = mistura dos três grupos, LJ = lajota, BQ = bloco quebrado, BM = bloco mal-queimado.
- MT LJ BQ BM % Passando na # nº 200 11,7 9,1 18,1 9,3
Coef. de uniformidade (CNU) 175 119 250 117
Coef. de curvatura (CC) 99,7 84,9 0,8 8,3
Limite de Liquidez (LL) NP NP NP NP
Índice de Grupo (IG) 0 0 0 0
Abrasão Los Angeles (%) 49% 57% 60% 41%
83
Visando utilizar os resíduos cerâmicos em estabilização de solos, foi escolhido um
solo existente em uma jazida situada no município de Pacatuba, estado de Sergipe. Os
resultados obtidos a partir das composições efetuadas em solo tropical, tipicamente laterítico
arenoso (Resultado das análises granulométricas), com resíduos de material cerâmico, nas
proporções de 67% de solo mais 33% de cacos de tijolos-MT (Mistura A) e 50% de solo mais
50% de cacos de tijolos-MT (Mistura B), em peso, indicaram um aumento expressivo no
valor de CBR, quando se aumentou o percentual de resíduos na matriz de solo (Tabela 4.23).
A expansão manteve-se praticamente invariável.
Tabela 4.23 – Resumo dos ensaios (Modificada de CAVALCANTE et al., 2006)
descrição γdmax (kN/m3)
wot (%)
CBR (%)
Expansão (%)
Mistura A (67% de solo + 33% de cacos de tijolos) 19,30 11,3 26 0,10
Mistura B (50% de solo + 50% de cacos de tijolos) 18,70 12,6 62 0,09
Solo vermelho tropical de Sergipe LL (%)
IP
(%) 20,62 9,6 - -
29 13
Os valores de CBR e expansão do solo não haviam sido estudados neste trabalho,
mas de acordo com as empresas construtoras do ramo o valor de CBR geralmente gira em
torno de 10% (CAVALCANTE et al., 2006). Com a incorporação dos resíduos cerâmicos no
solo, as misturas podem ser usadas em sub-base e base de pavimentos.
Com todos os dados laboratoriais apresentados, verifica-se que diversos tipos de
misturas executadas com RCD apresentaram grande potencialidade de uso em obras de
pavimentação.
4.4.5.2 Trechos experimentais
Na literatura podem ser encontrados registros de alguns trechos experimentais de
pavimentos executados com agregado reciclado.
Em 1996, entrou em operação a usina de reciclagem de entulho de Ribeirão Preto.
Neste ano, foram executados 218 mil metros quadrados de pavimentação, ou seja,
aproximadamente 31 km de vias (PINTO, 1999). A Figura 4.15 mostra a primeira pista sendo
construída com agregado reciclado na cidade.
84
Figura 4.15 – Execução de pavimento com agregado reciclado em Ribeirão Preto (PINTO, 1999).
Verificando-se os arquivos técnicos da Prefeitura Municipal de São Paulo
(PMSP), constatou-se que a Rua Gervásio da Costa, executada com entulho de construção
civil em sua camada de reforço do subleito e de sub-base, a qual teve acompanhamento, tanto
executivo como de desempenho, pelo Instituto de Pesquisas Tecnológicas de São Paulo,
apresentou desempenho altamente satisfatório. O tipo de entulho utilizado na primeira via do
município em 1984, constituiu-se basicamente de solos, pedaços de tijolos e telhas de barro
cozido, blocos de concreto, argamassas, ladrilhos cerâmicos, concreto, madeira e plástico. Sua
execução deu-se em duas camadas de 10 cm, sendo seu espalhamento efetuado com trator de
esteiras e compactação por meio de rolo vibratório tipo CA-25 (BODI et al., 1995).
Em Belo Horizonte - MG, os agregados reciclados vêm sendo aplicados na
execução de revestimento primário, reforço de subleito, sub-base e base de pavimentos desde
1996, como nas avenidas Silva Lobo, Raja Gabaglia e Mário Werneck, além da Rua Adelina
Amaral Pongelupe. De 1996 até julho de 2001 foram utilizados quase 137 toneladas de
material em 271 vias implantadas ou reconstruídas, em um total de aproximadamente 400 km
de ruas (DIAS, 2004).
Em Uberlândia-MG a primeira aplicação deste material, após estudos e definição
do comportamento, foi realizada em 1.600 m da via de acesso à ETE Uberabinha (DMAE),
em junho de 2003, estando esta pista em observação permanente, com resultados satisfatórios
(MOREIRA et al., 2006). A partir das misturas com variação proporcional do material miúdo
passando na peneira de 4,8 mm, e do material graúdo definido pelas peneiras de 19,2 mm e
9,5 mm, verificou-se a correspondente variação da resistência mecânica do material, com base
no ensaio CBR, para a escolha da proporção mais adequada.
A tendência de quebra da parcela do material reciclado correspondente aos
resíduos de argamassa, tijolos e telhas, com a energia de compactação, foi notada durante a
execução dos ensaios, principalmente nas misturas com 30 e 40% de material fino. Na
85
continuidade dos ensaios, com o aumento da proporção de finos, observou-se não só a
redução daquela tendência como também o aumento do valor do CBR de forma significativa
(MOREIRA et al., 2006).
Para a execução do pavimento (Figura 4.16), numa pista com largura de 8,00 m,
sem acostamento, foi realizada uma regularização no revestimento primário existente, adotado
como subleito, e executada a camada de base de RCD com 20,0 cm de espessura.
(a) (b) Figura 4.16 – Aplicação de RCD em pavimentação no município de Uberlândia-MG: (a) Pátio de estocagem; (b) Base preparada (MOREIRA et al., 2006).
O revestimento foi executado com 3,0 cm de espessura de CBUQ, usando como
ligante o asfalto-borracha. Esta pista é utilizada diariamente por caminhões que transportam
todo o lixo doméstico da cidade, e existe ainda o tráfego de três usinas de asfalto e dois
britadores. O trecho foi concluído em setembro de 2003 e o acompanhamento feito até
fevereiro de 2006, sendo que não se registrou defeitos relacionados com a estrutura do
pavimento (MOREIRA et al., 2006).
O material reciclado foi também utilizado em 300 m da Alameda Arnolde Afonso
de Castro, antiga Alameda Uberaba, na pista ascendente (sentido Av. João Naves de Ávila),
entre as ruas Álvaro Azevedo e Vicente Piragibe, em junho/2004, não apresentando, até o
momento, qualquer irregularidade (MOREIRA et al., 2006).
Ainda segundo Moreira et al. (2006), em setembro de 2005, a Prefeitura de
Uberlândia, através da Secretaria de Obras e já com base em especificações técnicas
constantes do edital de licitação, proporcionou a alternativa de utilização do RCD britado na
execução da base do pavimento, numa extensão de 880 m, da pista direita da Av. Nicomedes
Alves dos Santos na ligação com o Anel Viário de Uberlândia, sendo que a base da pista
esquerda, com a mesma extensão, foi executada com material de jazida natural.
86
O Programa de Gestão de Resíduos de Construção e Demolição, aplicado aos
pavimentos urbanos da cidade está sendo implantado gradativamente, através de testes de
laboratório e pistas experimentais, onde pôde ser observado e analisado o comportamento dos
RCD, na pista e nos ensaios, com objetivo de se estabelecer especificações técnicas para a sua
utilização. Tem-se sólida base nas experiências levadas a efeito em quase 3.000 m de pistas
executadas. A Figura 4.17 mostra a evolução na pavimentação de uma via em Uberlândia.
(a) (b) Figura 4.17 – Execução de pavimento com RCD em Uberlândia-MG: (a) Aplicação do agregado reciclado; (b) Base preparada (MOREIRA et al., 2006).
As experiências com este tipo de material em Uberlândia demonstraram, até
agora, um comportamento estrutural bastante animador sem que tenham sido observados
defeitos oriundos do material aplicado (MOREIRA et al., 2006).
No estudo de Silva (2004) foi constatado que a adição de maior quantidade de
argila na base (25%) em relação à sub-base (17%) melhorou a trabalhabilidade e diminuiu o
desvio e a variação das umidades durante o controle. Essa adição de argila promove alteração
para características mais próximas daqueles convencionalmente utilizados para pavimentação.
Com base nessas considerações, foi executado em Goiânia um trecho
experimental com RCD que dá acesso aos compradores no CEASA, seguindo as seguintes
proporções:
- sub-base 33% de brita 19mm, 33% de brita de 9,5mm, 17% de areia e 17% de argila de
adição;
- base 25% de brita 19mm, 25% de brita 9,5mm, 25% de areia e 25% de argila de adição.
A Figura 4.18 mostra o detalhe do entulho britado aplicado na base e sub-base do
trecho experimental (SILVA et al., 2006).
87
(a) (b) (c)
Figura 4.18 – Detalhe dos agregados obtidos: (a) Areia artificial; (b) Brita 9,5 mm; (c) Brita 19,0 mm. (SILVA et al., 2006)
Para viabilizar uma boa homogeneização da mistura no campo foram testados três
processos de mistura das amostras durante a construção da sub-base (SILVA et al., 2006):
- 1º Processo: os materiais foram lançados na pista alternadamente entre os bordos direito e
esquerdo de acordo com a dosagem especificada para sub-base. Para a mistura das amostras
foi utilizada uma motoniveladora (Figura 4.19a);
- 2º Processo: os materiais foram lançados em camadas na pista individualmente na seguinte
ordem: brita 19,0 mm, brita 9,5 mm, areia artificial e argila. Em seguida os mesmos foram
misturadas utilizando motoniveladora (Figura 4.19b);
- 3º Processo: os materiais foram misturados no depósito antes do transporte para pista. Os
materiais foram dosados e misturados utilizando a pá de uma carregadeira gerando-se uma
pilha de material homogeneizado (Figura 4.19c), sendo logo a seguir transportado para a
pista.
(a) (b) (c) Figura 4.19 – Homogeneização da mistura no campo: (a) 1º Processo; (b) 2º Processo; (c) 3º Processo. (SILVA et al., 2006)
Silva (2004) realizou ensaios de granulometria para verificar a eficiência dos três
processo e concluiu que os melhores resultados foram obtidos respectivamente pelos
88
processos 3 e 1, ou seja, caso não se disponha de espaço para adotar o 3º processo, deve ser
adotado o 1º processo. O 3º processo, material misturado no depósito utilizando a pá
carregadeira, apresentou menor dispersão de mistura em relação à curva teórica. Entretanto, o
tempo gasto neste processo foi cerca de 30% superior ao 1º processo.
Na execução da sub-base foi adotado o 3º processo. Os resultados de
granulometria do material após a mistura comprovaram a eficiência do processo adotado.
Apesar da dosagem realizada no laboratório da composição da sub-base terem apresentado
boa trabalhabilidade, verificou-se no campo, após a compactação da sub-base, que a mesma
apresentou uma quantidade excessiva de material solto na pista.
Verificou-se que o excesso de material solto era devido à baixa coesão do
material. Assim, optou-se por aumentar a quantidade de argila nas composições das camadas
de base (de 17% para 25%). A base foi compactada utilizando rolo pé-de-carneiro na energia
intermediária, e ficou depois de compactada com uma espessura de cerca de 15 cm. A Figura
4.20 apresenta a granulometria da mistura da base teórica, bem como a mistura antes e após
compactação no campo.
Figura 4.20 – Curvas granulométricas do material aplicado na base do trecho (SILVA et al., 2006)
A adição de maior quantidade de solo argiloso para execução da base (25%) em
relação a sub-base (17%) diminuiu o desvio e a variação das umidades durante o controle. A
adição material argiloso aos agregados reciclados de RCD proporcionaram propriedades à
misturas que aproximaram suas características dos materiais normalmente utilizados em
camadas de pavimentos em Goiânia (cascalho laterítico), melhorando a trabalhabilidade do
89
mesmo (SILVA et al., 2006). Podem ser observadas na Figura 4.21 as etapas de evolução na
execução desse trecho.
(a) (b) (c) Figura 4.21 – Evolução na execução do pavimento em Goiânia: (a) subleito preparado (OLIVEIRA et al., 2005b); (b) base preparada (SILVA et al., 2006); (c) via pavimentada (maio/2005).
4.4.5.3 Comportamento estrutural
Oliveira et al. (2005b) realizaram ensaios de campo (viga Benkelman, prova de
carga sobre placa, penetrômetro dinâmico de cone e pressiômetro Pencel) no trecho
experimental do CEASA (Goiânia-GO) para avaliar o comportamento da pista em termos de
resistência e deformabilidade. Os ensaios foram realizados durante construção do subleito e
nas camadas de sub-base, base e revestimento.
Verificou-se que, quanto aos valores de Do (deflexão real ou verdadeira média no
ponto de prova) antes da execução do revestimento, obtiveram-se valores médios variando
entre 70 e 90 x 10-2 mm. Após a construção da camada de revestimento, o valor médio de Do
reduziu para 48 x 10-2 mm. Os resultados dos ensaios de Viga Benkelman nas camadas do
pavimento indicaram que o mesmo apresentou uma boa qualidade estrutural após a
construção.
Segundo Oliveira et al. (2005b), foram realizados ensaios de prova de carga nos
bordos e no eixo do pavimento, sendo 3 no subleito, 3 na camada de sub-base de agregado
reciclado, 3 na camada de base de agregado reciclado e 3 sobre o revestimento asfáltico.
A Tabela 4.24 apresenta o deslocamento médio das provas de carga realizadas em
cada camada, tanto para a carga de 2,8 t, que corresponde à pressão aplicada pela roda do eixo
padrão (560 kPa) como para a carga de 4 t, que corresponde à carga máxima aplicada no
ensaio. A Tabela 4.24 também apresenta as umidades médias dos locais ensaiados. Os
deslocamentos nas camadas foram bastante próximos, embora, ao contrário do que se poderia
esperar, o subleito apresentasse deslocamentos ligeiramente menores que as demais camadas.
90
Os valores dos deslocamentos medidos nas provas de carga foram relativamente pequenos,
sendo que são bastante próximos os valores medidos em todas as camadas (subleito, sub-base,
base e revestimento).
Tabela 4.24 – Resumo dos Ensaios de Prova de Carga (OLIVEIRA et al., 2005b)
Camada Deslocamento (mm)Carga = 2,8 t.
Deslocamento (mm)Carga = 4 t.
Teor de umidade (%)
Subleito 1,17 1,66 8,8
Base 1,31 1,90 6,6
Sub-base 1,37 1,80 9,6
Revestimento 1,25 1,75 -
Foram executados seis ensaios com o penetrômetro dinâmico de cone (DCP),
alternados nos bordos e no eixo, sendo 3 no subleito e 3 na camada de base de agregado
reciclado. A Tabela 4.25 apresenta as correlações utilizadas neste estudo e Tabela 4.26
apresenta os valores de DN e os valores de CBR obtidos pelas correlações, onde CBR =
capacidade de suporte (%) e DN = índice de penetração obtido no ensaio com DPC
(mm/golpes).
Tabela 4.25 – Correlações utilizadas por Oliveira et al. (2005b) CBR 1 – kleyn (1982) – África do Sul ( )DNCBR log26,160,2log ×−= CBR 2 – Angelone et. al. (1991) – Argentina ( ) 05,1450 −×= DNCBR CBR 3 – Harison (1987) – Indonésia ( )DNCBR log32,181,2log ×−= CBR 4 – Heyn (1986) – Brasil/Paraná ( ) 30,145,443 −×= DNCBR CBR 5 – Oliveira & Vertamatti (1997) – Brasil/São Paulo– ITA ( )DNCBR log057,1490,2log ×−=
CBR 6 – Cardoso & Trichês (1998) – Brasil/Santa Catarina (CBR sem imersão) ( ) 25,164,512 −×= DNCBR
CBR 6 – Cardoso & Trichês (1998) – Brasil/Santa Catarina (CBR com imersão) ( ) 03,158,151 −×= DNCBR
Tabela 4.26 – Ensaios de Cone (DCP) – Correlações com o CBR (OLIVEIRA et al., 2005b)
Camada DN CBR 1 CBR 2 CBR 3 CBR 4 CBR 5 CBR 6 CBR 7 mm/golpe (%) (%) (%) (%) (%) (%) (%)
Subleito 2,1 153 203 237 166 139 199 69 20,1 9 19 12 9 13 12 7
Base e Sub-base 3,1 96 137 145 102 93 125 47 2,6 119 165 183 128 113 155 57 12,8 16 31 22 16 21 21 11
91
Os valores dos CBR de laboratório do subleito, base e sub-base foram
respectivamente iguais a 13%, 88% e 100%. As correlações com o DCP que mais se
aproximaram desses valores foram as seguintes: para o subleito CBR 3 (12%), CBR 5 (13%)
e CBR 6 (12%); para a base CBR 1 (96%) e CBR 5 (93%); para a sub-base CBR 1 (119%) e
CBR 5 (113%) (OLIVEIRA et al., 2005b). Além disso, o ensaio de DCP mostrou-se bastante
eficiente na determinação da espessura das camadas penetradas, o que é observado a partir da
curva DCP (nº de golpes acumulados x profundidade).
Foram realizados ensaios pressiométricos nos bordos e no eixo, sendo que no
bordo direito (aterro) foram executados furos horizontais. Em relação aos resultados dos
módulos pressiométricos verticais, verifica-se que estes variam inversamente com a umidade
para o subleito, e diretamente para a base de entulho. Para o subleito, os pontos ensaiados no
campo apresentaram umidade superior à umidade ótima (20,6%) (OLIVEIRA et al., 2005).
Quanto ao ensaio pressiométrico, verificou-se que, para os materiais estudados, o
módulo de recarregamento (Er1H) e a pressão limite (Pl) podem ser considerados como os
melhores parâmetros para a avaliação do comportamento das camadas do pavimento em
função da variação do teor umidade. Os resultados obtidos apontam para um bom
desempenho das camadas de base e sub-base utilizando agregados reciclados.
O trabalho de Leite et al. (2006) trata do monitoramento de um trecho
experimental executado no novo campus da Universidade de São Paulo, USP Leste,
localizado na Zona Leste do município de São Paulo-SP. A estrutura do pavimento projetada
e executada apresenta-se com asfalto-borracha na camada de revestimento e agregado de
RCD nas camadas de base e sub-base. O trecho estudado apresenta cerca de 270 metros e foi
construído em fevereiro de 2005. Para efeito comparativo foi utilizado em um segmento do
trecho brita graduada simples na camada de base, que seria o material convencional adotado.
O controle tecnológico do agregado reciclado baseou-se em ensaios de laboratório
para caracterização e determinação das propriedades mecânicas, verificando atendimento a
NBR 15.115 (ABNT, 2004d), que regulamenta a utilização deste material em pavimentação.
Além disso, foram medidas em campo deflexões com o equipamento “Falling Weight
Deflectometer” (FWD).
Neste trecho, todas as camadas foram mantidas com a mesma espessura e natureza
de material, ou seja, agregado reciclado de RCD na sub-base e revestimento asfáltico com
alfalto-borracha. O agregado reciclado utilizado neste seguimento em análise do trecho
experimental é proveniente de uma usina recicladora localizada em Santo André-SP. Na
92
Tabela 4.27 são apresentadas as porcentagens passantes antes e depois da compactação em
cada uma das peneiras utilizadas para amostra.
Tabela 4.27 – Porcentagens passantes antes e depois da compactação (LEITE et al., 2006)
Diâmetro (mm) % Passante Antes da compactação Depois da compactação
50,8 100,0 100,0 9,52 47,0 71,0 4,76 40,0 57,5 2 26,1 44,5 0,42 10,3 25,3 0,074 1,0 11,7
Apesar da grande mudança granulométrica após a compactação, os materiais
atendem a NBR 15.115 (ABNT, 2004d) referente a porcentagem passante na peneira de 0,42
mm. A norma recomenda que o número esteja entre 10 e 40%. Já a relação Coeficiente de
uniformidade (Cu) a norma recomenda que o valor seja acima de 10, o que foi notado em
todas as amostras.
Através de ensaio de compactação realizado em laboratório previamente com
amostras do agregado reciclado de RCD de Santo André, determinou-se que a umidade de
compactação em campo deveria ser 13,4% e o peso específico aparente seco máximo 17,8
kN/m3. A Tabela 4.28 apresenta valores de umidade (w), peso específico aparente seco (γd) e
grau de compactação (GC) obtidos em campo.
Tabela 4.28 – Resultado do controle de compactação (LEITE et al., 2006) Local w (%) γd (kN/m3) GC (%)
Estaca 42+0,00 15,2 18,0 101,5 Estaca 43+3,00 14,9 18,1 101,9 Estaca 44+0,00 15,9 17,9 100,8
De acordo com a NBR 15.115 (ABNT, 2004d), o teor de umidade da mistura em
campo deve estar situada no intervalo entre + 1,5% em relação a umidade obtida com o ensaio
de laboratório. Neste trecho alguns pontos se situaram fora destes limites, estando mais
úmido.
O processo de compactação energética deste material é recomendável para que se
reduzam as quebras de agregados durante a vida útil do pavimento, de modo que seja também
minimizada a potencialidade de desenvolvimento de afundamentos em trilhas de roda devido
93
a esta quebra. Segundo a NBR 15.115 (ABNT, 2004d) o GC deve-se ser superior a 100%, o
que foi constatado nas estacas analisadas.
Quanto ao controle tecnológico feito com equipamento FWD para levantamento
deflectométrico, verificou-se que a bacia de deflexão obtida para o trecho de agregado
reciclado na camada de base ficou semelhante a bacia obtida para o seguimento com brita
graduada simples. Além disso, os raios de curvatura encontrados para os dois trechos
reforçam que o desempenho do agregado reciclado ficou similar ao material convencional, no
caso, a brita graduada simples.
94
CAPÍTULO 5
METODOLOGIA
5.1 INTRODUÇÃO
Por meio de informações obtidas no Departamento de Estradas de Rodagem do
Município de Goiânia (DERMU), foi confirmada a existência em Goiânia de dois trechos
onde a pavimentação foi executada com agregado reciclado em sua base. A primeira pista foi
executada no acesso lateral do Centro de Abastecimento (CEASA) e a segunda numa via
urbana do Setor Recanto das Minas Gerais. O primeiro está sendo estudado por Oliveira et al.
(2005b) e o segundo é objeto desta pesquisa conforme especificado a seguir.
5.2 CARACTERÍSTICAS DO TRECHO EXPERIMENTAL
O trecho adotado para este estudo está localizado na Rua SR-68, setor Recanto
das Minas Gerais, em frente à quadra 93 (Figura 5.1). Em visitas realizadas no local,
constatou-se que se trata de uma via urbana de baixo volume de tráfego (tráfego local).
Figura 5.1 – Localização da via no setor Recanto das Minas Gerais, Goiânia (APONTADOR, 2006)
95
A Figura 5.2 apresenta a vista aérea com a posição da Rua SR-68 em relação a
alguns pontos de referência.
Figura 5.2 – Vista aérea da Rua SR-68 no setor Recanto das Minas Gerais (GOOGLE, 2006)
O pavimento é composto por uma camada de base que foi executada com RCD
britado e classificado em granulometrias diferentes, sendo dosados nas seguintes dimensões:
menor que 19mm, menor que 9,5mm, menor que 4,8mm e solo local, na proporção de 25%
em volume de cada material. O detalhe é que não ocorreu acompanhamento tecnológico
rigoroso durante a execução da pista.
O trecho em questão foi concluído no final de outubro de 2004. Foi dimensionado
para apresentar-se com espessura de 3cm de revestimento e 15cm de base, conforme
apresentado na Figura 5.3.
Figura 5.3 – Seção do pavimento: (a) definida em projeto; (b) observada “in situ”.
96
A via executada com RCD em sua base tem 8m de largura e 140m de extensão. A
Figura 5.4a mostra o pavimento em questão em maio de 2005, o qual ainda não contava com
guia (meio-fio), e a Figura 5.4b apresenta o mesmo trecho em setembro de 2006, após a
execução da drenagem superficial com sarjeta e meio fio.
(a) (b) Figura 5.4 – Pavimento da Rua SR-68: (a) vista geral (abril/2005) (b) vista geral (setembro/2006)
Para atingir os objetivos anteriormente descritos nesta pesquisa, foram adotados
os seguintes procedimentos:
- realizar ensaios de campo para determinar parâmetros estruturais (prova de carga
sobre a placa, viga de Benkelman, penetrômetro dinâmico de cone e pressiômetro Pencel) em
dois períodos diferentes;
- determinar os módulos dos materiais na pista por meio da realização de
retroanálises numéricas dos ensaios de viga Benkelman e prova de carga sobre placa,
utilizando o programa de elementos finitos Sigma/W (GEOSLOPE, 1995).
- identificar as características dos materiais constituintes do solo local, bem como
da camada de base (mistura agregado reciclado e solo local) por meio de retirada de amostras
e sua caracterização em laboratório.
5.3 ENSAIOS DE CAMPO
A Figura 5.5 apresenta a disposição dos pontos ensaiados. Foram marcadas
estacas a cada 20m ao longo da pista partindo de uma referência Zero. O ensaio de
penetrômetro (DCP) foi realizado em três pontos em abril/2005, indicados com o círculo, e
em nove pontos em janeiro de 2006, indicados com X, sendo um no centro da via e os outros
97
dois a 0,5m dos bordos da via de cada estaca. O ensaio com a viga Benkelman foi realizado
em duas épocas (abril de 2005 e janeiro de 2006) e em todas as estacas demarcadas. Já os
ensaios de prova de carga e pressiômetro Pencel foram realizados em três pontos, indicados
com círculo na Figura 5.5, em abril/2005 e janeiro de 2006.
Figura 5.5 – Trecho ilustrativo dos locais ensaiados
Além dos furos perpendiculares às camadas, os ensaios com o pressiômetro foram
realizados também em furos horizontais, indicados com H na Figura 5.5, na base e subleito do
pavimento.
5.3.1 Penetrômetro Dinâmico de Cone (DCP)
O Penetrômetro Dinâmico de Cone (DCP) consiste na penetração de uma haste
com o extremo em forma de cone, de forma contínua e sob a ação de uma massa fixa que cai
de uma altura também fixa afim de obter o índice de penetração (DN). O DCP é um
instrumento que permite realizar ensaios de penetração dinâmica em estruturas de pavimentos
cujas camadas são de materiais levemente cimentadas, materiais granulares ou solos. Ele
consiste em uma barra de aço de 16mm de diâmetro, a qual possui fixado na ponta um cone
H
H
H
98
de aço com 20mm de diâmetro de base e ângulo de 60º. O cone, juntamente com a barra, são
introduzidos no solo pelo impacto de um martelo de aço, com peso de 8 kg que desliza por
uma barra de aço de 25mm de diâmetro, com uma altura de queda de 575mm (CARDOSO;
TRICHÊS, 1998). A Figura 5.6 apresenta o equipamento utilizado nos ensaios.
Figura 5.6 – Realização de ensaio DCP no trecho de acesso ao CEASA (OLIVEIRA et al., 2005b)
Durante o ensaio, mede-se em uma régua, o comprimento em milímetros, que a
lança penetra no solo para um determinado número de golpes selecionados arbitrariamente de
acordo com a resistência das camadas a serem atravessadas. Os resultados são anotados em
uma planilha onde se indica para cada série de golpes aplicados, a profundidade alcançada
pelo cone de penetração.
5.3.2 Prova de Carga sobre Placa
O ensaio de prova de carga sobre placa consiste em simular as condições de
carregamento do pavimento. É caracterizado por identificar pequenos recalques,
representados pela curva de tensão x deslocamento.
Os ensaios foram realizados utilizando placa circular de 25 cm de diâmetro, célula
de carga de capacidade de 50 t., um macaco hidráulico capacidade 15 t., uma leitora eletrônica
575mm
99
e demais acessórios. A carga máxima adotada para os ensaios foi de 4 t., sendo aplicada em
incrementos de 200 kg, por meio de um caminhão carregado com 8,2 t. no eixo traseiro
(Figura 5.7). Por meio de quatro extensômetros (fixados numa haste através de quadro bases
magnéticas), foram realizadas leituras de deslocamento imediatamente e 5 minutos após a
aplicação de cada incremento de carga.
Como o material em estudo encontra-se na condição não saturada e drenada, não
há problema em se realizar a prova de carga rápida ao invés da lenta.
(a) (b) Figura 5.7 – Realização do ensaio de prova de carga: (a) vista geral; (b) detalhe.
5.3.3 Viga Benkelman
Com a viga Benkelman é realizado um ensaio não destrutivo com finalidade de
determinar a bacia de deslocamento, o Raio de curvatura (R) e as deflexões (D) obtidas em
campo, sendo D0 a deflexão real ou verdadeira medida no ponto de prova (deflexão máxima).
Quando R < 100 ou RxD0 < 5.500, considera-se que a via apresenta problemas estruturais
(PAIVA; CAUSSIN, 2000).
Os ensaios de determinação das deflexões utilizando a viga Benkelman foram
realizados sobre o revestimento, nos bordos direito e esquerdo, nas trilhas de roda externas,
distanciados de 20 em 20 metros. Esses ensaios foram realizados utilizando uma viga com
relação a/b de 2:1, sendo a= 2,44 m e b= 1,22 m (Figura 5.8a). A determinação das deflexões
no pavimento ocorreu a 90 cm do bordo do revestimento (DNER, 1978), conforme
apresentado na Figura 5.8b. Após três minutos da ligação do vibrador, se faz a leitura inicial e
com o caminhão deslocando lentamente (10 m para frente) faz-se a leitura final.
Célula de carga
100
(a) (b) Figura 5.8 – Ensaio de viga Benkelman: (a) detalhe da viga; (b) realização do ensaio no instante da leitura final.
5.3.4 Pressiômetro Pencel
Já o pressiômetro Pencel é um ensaio que tem como característica a introdução de
uma sonda até a camada de estudo. Atingindo a camada a ser estudada, a água de seu interior
é bombeada com objetivo de atingir diversas pressões sobre o material para serem analisadas
posteriormente.
Inicialmente, o equipamento foi calibrado no laboratório da Universidade de
Brasília (UnB), obtendo-se as curvas de calibração de pressão e volume que foram utilizadas
na correção das curvas obtidas. Em cada série analisada, após sua montagem sobre um tripé,
foi realizado o procedimento de saturação da unidade de controle que consiste na eliminação
das bolhas de ar presentes na mangueira.
Os furos no pavimento foram realizados com um tubo de alumínio com diâmetro
externo de 35 mm (Figura 5.9a). A sonda (Figura 5.9b), conectada na unidade de controle por
intermédio de uma mangueira apropriada, foi introduzida no furo com objetivo de posicionar
o centro da sonda no local especificado para ensaio (base e subleito).
Após posicionamento da sonda, foi realizado o ensaio que consiste na aplicação
de incrementos de volume (5 em 5 cm3) através de uma manivela conectada na unidade de
controle (Figura 5.10a). O incremento de volume acarreta no inchamento da parte central da
sonda, e permanecendo para cada incremento um período de 30 segundos, fornecendo ao final
as pressões suportadas pelas camadas em função dos volumes acrescentados à sonda.
Para os ensaios com o pressiômetro foram realizados furos perpendiculares e
horizontais (Figura 5.10b) na base e no subleito do pavimento, obtendo resultados da pressão
suportada pelo material da base e seu respectivo subleito.
EXTENSÔMETRO
VIBRADOR
90 cm
101
(a) (b) Figura 5.9 – Ensaio pressiométrico: (a) Execução de um furo vertical; (b) Sonda utilizada no ensaio.
(a) (b) Figura 5.10 – Realização das análises com o pressiômetro Pencel: (a) Ensaio perpendicular; (b) Ensaio horizontal (OLIVEIRA et al., 2005).
Com os resultados dos ensaios pressiométricos foram obtidos os parâmetros
calculados a partir das curvas, sendo:
- EP = módulo pressiométrico propriamente dito, calculado a partir da inclinação
do primeiro trecho reto da curva (MPa);
- ER1 = módulo de recarregamento determinado a partir do primeiro ciclo de
carga-descarga (MPa);
- ER2 = módulo de recarregamento determinado a partir do segundo ciclo de
carga-descarga (MPa)
- PL = pressão limite (kPa).
102
5.4 ANÁLISES NUMÉRICAS
O SIGMA/W (GEOSLOPE, 1995) é um software que pode ser usado para
analisar problemas bi-dimensionais de tensão e deformação, para estruturas de terra. Sua
formulação torna possível analisar problemas simples ou altamente complexos, como por
exemplo, uma análise linear simples da deformação elástica ou uma análise não-linear da
deformação no estado elásto-plástico. Os diferentes materiais constituintes do solo permitem
que sejam representadas várias camadas do solo ou de materiais estruturais. Estas
características permitem analisar quase todos os projetos de engenharia civil e de mineração.
Por se tratar de uma retroanálise, os módulos de elasticidade das camadas
constituintes do pavimento foram determinados de modo interativo, ou seja, estimou-se
valores para o módulo de elasticidade da camada analisada e, através do programa
computacional, calculou-se a deflexão real para o módulo estimado. Feito isto, comparou-se
os deslocamentos calculados com as medidas em campo e, para o deslocamento calculado que
mais se aproximou da medida adotou-se o módulo de elasticidade correspondente como sendo
o módulo da camada analisada. A situação adotada foi a axissimétrica e os valores do
coeficiente de Poisson foram fixados com base na literatura em função do tipo de material
constituinte da camada.
Com base nos dados de ensaios realizados no trecho experimental com o
Penetrômetro Dinâmico de Cone (DCP), verificou-se que o subleito tem duas camadas de
resistência diferentes. Essa constatação foi considerada nas retroanálises. Assim, foram
consideradas a camada denominada Subleito 1 para a mais superficial e mais resistente e a
camada Subleito 2 para a mais profunda e menos resistente. Nas análises, optou-se ainda por
fixar o valor do módulo do revestimento em 2.000 MPa.
Na análise do ensaio de prova de carga, a placa de aço também foi discretizada,
considerando-se seu módulo de elasticidade igual a 2.000.000 MPa e o coeficiente de Poisson
igual a 0,27. Sobre ela foi aplicada a tensão de 560 kPa uniformemente distribuída (Figura
5.11a). Na análise do ensaio de viga Benkelman, a tensão de 560 kPa foi aplicada diretamente
sobre o revestimento na zona de contato pneu – pavimento (Figura 5.11b).
No Capítulo 6 podem ser observadas as espessuras consideradas para as
retroanálises de prova de carga nas estacas E1+10 (BE), E3+10 (Eixo) e E5+10 (BD), sendo
que nas retroanálises de viga Benkelman foram consideradas camadas médias de 15 cm para
base e 18 cm para o subleito 1. Os coeficientes de Poisson considerados para o subleito (solo
fino) foi de 0,40, para a base de agregado reciclado 0,35 e para o revestimento em CBUQ
0,33, conforme encontrado na literatura (REZENDE, 2003).
103
(a) (b) Figura 5.11 – Modelo das Malhas de elementos finitos utilizadas: (a) prova de carga; (b) viga Benkelman
5.5 ENSAIOS DE LABORATÓRIO
Para as análises laboratoriais realizadas no laboratório de Mecânica dos Solos da
Escola de Engenharia Civil da Universidade Federal de Goiás foram coletadas amostras
deformadas de solo local nas proximidades da via e da mistura agregado reciclado e solo
local, componentes da base do pavimento em estudo, em quantidades suficientes para
realização dos ensaios de laboratório.
Em junho de 2006 e em um único dia foram coletados nas proximidades da estaca
E5+10 cerca de 25 kg de solo local e na própria pista, foram coletados também, em torno de
12 kg de amostra deformada em cada estaca (E1+10, E3+10 e E5+10) com objetivo de
determinar os seguintes parâmetros: peso específico dos grãos, limite de consistência,
granulometria, umidade ótima, peso específico aparente seco máximo, expansão e CBR. A
Figura 5.12 mostra, na estaca E3+10 (Eixo), o local de coleta do material da base em relação
aos pontos ensaiados em abril/2005.
Figura 5.12 – Local de extração da amostra na estaca E3+10 (Eixo)
80 cm
104
As amostras coletadas foram preparadas para realização de ensaios de
caracterização e ensaios de compactação, de acordo com a NBR 6.457 (ABNT, 1986a).
As amostras foram identificadas e colocadas para secar em bandeijas e na
temperatura ambiente, conforme apresentado na Figura 5.13. A Figura 5.14a mostra o solo
local utilizado nessa pesquisa, já o material da base pode ser observado na Figura 5.14b.
Figura 5.13 – Amostras em bandejas para secagem em temperatura ambiente
(a) (b) Figura 5.14 – Detalhe das amostras: (a) solo local; (b) material da base.
Os pesos específicos foram determinados pelo método do picnômetro, conforme
MB-2.887 (ABNT, 1988). A Figura 5.15 apresenta o picnômetro em banho-maria.
Conforme recomendado pela NBR 6.459 (ABNT, 1984a) e pela NBR 7.180
(ABNT, 1984b) foram realizados ensaios para determinação dos limites de Atterberg (limite
de liqüidez - ωL e limite de plasticidade - ωP) do solo local e da mistura agregado reciclado e
solo.
105
Figura 5.15 – Determinação do peso específico dos grãos
Para o solo a determinação da granulometria se deu por meio de peneiramento
seguido de sedimentação (Figura 5.16) do material passante na peneira nº 200.
Figura 5.16 – Ensaio de granulometria por sedimentação – solo local
Já para a mistura de agregado reciclado e solo, devido às suas condições
granulométricas, as determinações foram realizadas apenas por peneiramento e de acordo com
a NBR 7.181 (ABNT, 1984c), conforme apresentado na Figura 5.17.
Figura 5.17 – Ensaio de granulometria da mistura agregado reciclado de RCD e solo local
106
Quando se realiza a compactação de um solo, sob diferentes condições de
umidade e para uma determinada energia de compactação conforme NBR 7.182 (ABNT,
1986b), obtém-se a curva de variação dos pesos específicos em função da umidade. Para
realização da compactação optou-se por misturar as amostras extraídas em diferentes estacas
do trecho experimental, pois elas apresentaram granulometrias semelhantes. Os equipamentos
utilizados no ensaio de compactação e expansão estão apresentados na Figura 5.18.
Figura 5.18 – Equipamentos utilizados nos ensaios de compactação e expansão
Com o material compactado na energia intermediária, os mesmos ficaram imersos
em água por quatro dias consecutivos (Figura 5.19), sendo efetuada diariamente leitura no
extensômetro, de acordo com a NBR 9.895 (ABNT, 1987a).
Figura 5.19 – Análise da expansão
107
O ensaio de CBR consiste na aplicação de um carregamento estático em um
corpo-de-prova sob condição saturada (quatro dias). Conforme NBR 9.895 (ABNT, 1987a),
este carregamento se dá por meio da penetração de um pistão de diâmetro padronizado, em
velocidade constante, acompanhado de registros de cargas de reação por meio de um anel
dinamométrico acoplado à prensa (Figura 5.20).
Figura 5.20 – Ensaio de CBR do solo local
A realização do ensaio de CBR teve como objetivo principal definir, em
laboratório, os valores de suporte dos materiais empregados na base do pavimento sito na Rua
SR-68, setor Recanto das Minas Gerais, Goiânia-GO.
108
CAPÍTULO 6
APRESENTAÇÃO E ANÁLISES DOS RESULTADOS
6.1 INTRODUÇÃO
Neste capítulo estão apresentados os resultados e as análises dos dados obtidos a
partir da realização de ensaios de campo no trecho experimental, análises numéricas e ensaios
de laboratório, visando avaliar o comportamento estrutural do pavimento selecionado para o
estudo.
6.2 RESULTADOS DOS ENSAIOS DE CAMPO
Em abril de 2005, foi realizada a primeira etapa de ensaios de campo e em janeiro
de 2006 foi realizada a segunda etapa. Os ensaios realizados foram:
- Penetrômetro Dinâmico de Cone;
- Viga Benkelman;
- Prova de Carga sobre Placa;
- Pressiômetro Pencel.
Além desses ensaios, foi determinado também, o teor de umidade dos materiais
com amostras retiradas nos furos executados para a realização do ensaio pressiométrico. Os
dados obtidos estão apresentados a seguir.
6.2.1 Teor de Umidade “in situ”
As amostras foram coletadas nos pontos onde o centro da sonda pressiométrica
foi instalado para a realização dos ensaios tanto na camada de base como no subleito. A
Figura 6.1 ilustra a localização desses pontos sendo que:
- nos furos verticais: hB = 12,5 cm e hS = 25 cm;
- nos furos horizontais; hB = 7,5 cm e hS = 25 cm.
109
Figura 6.1 - Detalhe das camadas do pavimento estudado com a localização dos furos para os ensaios pressiométricos
As Tabelas 6.1 e 6.2 apresentam os valores determinados para o teor de umidade
“in situ”. É importante ressaltar que, nas estacas E3 + 10 e E5 + 10 (abril/2005), os ensaios
com o pressiômetro foram realizados após um dia de chuva.
Tabela 6.1 – Valores do Teor de Umidade “in situ” (abril/2005) Camada Estaca Direção do
furo Altura (cm)
Umidade (%)
Umidade média (%)
Subleito
E1+10 Vertical 25,0 18,5
18,6
Horizontal 25,0 22,1
E3+10 Vertical 25,0 13,6 Horizontal 25,0 17,5
E5+10 Vertical 25,0 18,9 Horizontal 25,0 21,3
Base
E1+10 Vertical 12,5 14,6
13,3
Horizontal 7,5 11,9
E3+10 Vertical 12,5 10,1 Horizontal 7,5 11,9
E5+10 Vertical 12,5 13,4 Horizontal 7,5 17,7
Tabela 6.2 – Valores do Teor de Umidade “in situ” (janeiro/2006) Camada Estaca Direção do
furo Altura (cm)
Umidade (%)
Umidade média (%)
Subleito
E1+10 Vertical 25,0 20,5
17,8
Horizontal 25,0 18,2
E3+10 Vertical 25,0 13,7 Horizontal 25,0 21,5
E5+10 Vertical 25,0 18,3 Horizontal 25,0 14,5
Base
E1+10 Vertical 12,5 16,9
15,6
Horizontal 7,5 16,2
E3+10 Vertical 12,5 11,1 Horizontal 7,5 13,7
E5+10 Vertical 12,5 16,4 Horizontal 7,5 19,3
110
Em janeiro/2006, as constantes chuvas contribuíram para o aumento da umidade
na base que foi de: 13,3% em abril/2005 para 15,6% em janeiro/2006. Verifica-se que os
valores médios obtidos para o teor de umidade no subleito foram de 18,6% em abril/2005 e
17,8% em janeiro/2006, apresentando uma pequena queda.
Observa-se, ainda, que as umidades determinadas para os furos localizados nas
bordas da via (E1+10 e E5+10) atingiram valores maiores que aqueles observados para o eixo
(E3+10) tanto para a camada de base como para o subleito. Isto indica que a inexistência do
sistema de drenagem (que ainda não havia sido construído em abril/2005) pode estar
permitindo a infiltração de água na estrutura do pavimento.
Já para os ensaios realizados em janeiro de 2006, a via contava com sarjeta e meio-
fio, mas mesmo assim constatou-se resultado semelhante, ou seja, o eixo (E3+10) com valores
de umidade menores que as dos bordos.
6.2.2 Penetrômetro Dinâmico de Cone (DCP)
Em abril de 2005 foram executados 3 ensaios com o penetrômetro dinâmico de
cone (DCP), sendo 1 no bordo direito (E5+10), 1 no bordo esquerdo (E1+10) e 1 no eixo da
via (E3+10). Nos três ensaios realizados nas camadas, a curva DCP apresentou dois pontos de
inflexão (Apêndice A), indicando a ocorrência de três camadas com resistências diferentes.
Nas figuras do Apêndice A, as inclinações das retas representam os índices de
penetração (DN) em mm/golpe, os quais são obtidos por meio da razão entre a profundidade e
o número de golpes necessários para penetrar até a respectiva profundidade. Para pequenos
valores de DN, ou seja, quanto menor a inclinação do trecho reto da curva DCP, maiores serão
os valores de CBR da camada e vice-versa.
Nas Figuras A1, A2 e A3 verifica-se a existência de uma primeira camada mais
resistente, cuja espessura varia de 10cm na Estaca E5 + 10 a 22cm na Estaca E3 + 10,
correspondendo à base executada com agregado reciclado. Em seguida, tem-se uma segunda
camada, correspondente à parte mais superficial do subleito, com espessura variando entre 14
e 32 cm. Por fim, tem-se a terceira camada referente a profundidades maiores do subleito.
Observa-se que a parte inicial do subleito está mais compactada.
Para um melhor mapeamento das condições da via em estudo, em janeiro de 2006,
foram realizados mais 9 ensaios de DCP, nos bordos direito, esquerdo e eixo da via e nas três
estacas indicadas anteriormente com o intuito de retificar as informações anteriormente
obtidas e verificar a mudança ou não do comportamento dos materiais. Foram executados 9
111
ensaios com o penetrômetro dinâmico de cone (DCP), com a análise de 3 pontos em cada
estaca escolhida anteriormente (E1+10, E3+10 e E5+10), sendo 3 no bordo direito, 3 no bordo
esquerdo e 3 no eixo da via. As Figuras A4 a A12 (Apêndice A) mostram as curvas obtidas
nesses ensaios.
Na literatura, existem várias correlações para calcular o valor do CBR em função
de DN. Estudos com DCP realizados por Heyn em 1986 e em rodovias no estado do Paraná,
resultaram na correlação apresentada na Equação 6.1 (CARDOSO; TRICHÊS, 1998): (6.1)
onde:
CBR = capacidade de suporte (%);
DN = índice de penetração obtido no ensaio com DPC (mm/golpes)
Kleyn, em 1982, por meio de ensaios realizados em rodovias da África do Sul,
chegou à Equação 6.2 (CARDOSO; TRICHÊS, 1998):
(6.2)
onde: CBR e DN são variáveis já definidas anteriormente.
Angelone et al., em 1991, através de ensaios realizados na Argentina, propuseram
a Equação 6.3 (CARDOSO; TRICHÊS, 1998):
(6.3)
onde: CBR e DN são variáveis já definidas anteriormente.
Na Indonésia, Harison (1987) apud Cardoso e Trichês (1998), formulou
correlações para solos argilosos, areia e pedriscos graduados. A correlação obtida está
apresentada na Equação 6.4.
(6.4)
onde: CBR e DN são variáveis já definidas anteriormente.
No Instituto Tecnológico da Aeronáutica (ITA) em 1997, Oliveira e Vertamtti
estudando solos tradicionais em rodovias no estado de São Paulo chegaram à Equação 6.5
(CARDOSO; TRICHÊS, 1998):
(6.5)
onde: CBR e DN são variáveis já definidas anteriormente.
As Tabelas 6.3 e 6.4 apresentam os resultados obtidos no ensaio de DCP
correlacionando DN e CBR segundo equações propostas por diversos autores e apresentadas
da Equação 6.1 até a Equação 6.5.
( ) 3,132,15,443 −×−= DNCBR
( ) 05,1450 −×= DNCBR
( )DNCBR log26,160,2log ×−=
( )DNCBR log057,149,2log ×−=
( )DNCBR log32,181,2log ×−=
112
Tabela 6.3 – Resultados Obtidos no Ensaio com DCP (abril/2005)
ESTACA Espessura (cm)
DN (mm/golpe)
CBR (%) Heyn Kleyn Angelone Harison ITA Média
E1+10 BE
Camada 1 16,5 4,23 68,0 64,7 99,0 96,2 67,3 79,0 Camada 2 33,3 16,65 11,5 11,5 23,5 15,8 15,8 15,6 Camada 3 34,2* 48,86 2,8 3,0 7,6 3,8 5,1 4,5
E3+10 Eixo
Camada 1 22,8 2,11 167,9 155,4 205,5 241,0 140,4 182,0Camada 2 21,2 4,82 57,4 54,9 86,3 81,0 58,6 67,6 Camada 3 40,0* 10,53 20,8 20,5 38,0 28,9 25,7 26,8
E5+10 BD
Camada 1 10,0 2,82 115,0 107,8 151,5 164,3 103,3 128,4Camada 2 13,0 11,71 18,1 17,9 34,0 25,1 22,9 23,6 Camada 3 62,0* 60,78 2,13 2,3 6,0 2,9 4,0 3,5
*A espessura da última camada foi limitada pela dimensão da haste do DPC. Obs.: BE = bordo esquerdo; BD = bordo direito.
Tabela 6.4 – Resultados Obtidos no Ensaio com DCP (janeiro/2006)
ESTACA Espessura (cm)
DN (mm/golpe)
CBR (%) Heyn Kleyn Angelone Harison ITA Média
E1+10 BD
Camada 1 23,5 5,2 51,7 49,6 79,3 72,9 53,9 61,5 Camada 2 9,5 15,3 12,8 12,8 25,6 17,6 17,3 17,2 Camada 3 49,5* 48,1 2,9 3,0 7,7 3,9 5,2 4,5
E1+10 BE
Camada 1 18,0 5,3 50,8 48,8 78,2 71,5 53,1 60,5 Camada 2 16,0 26,7 6,2 6,4 14,3 8,5 9,6 9,0 Camada 3 50,0* 62,5 2,1 2,2 5,9 2,8 3,9 3,3
E1+10 Eixo
Camada 1 19,5 2,0 181,3 167,3 218,5 260,4 149,3 195,4Camada 2 21,5 7,2 34,3 33,3 56,9 48,0 38,5 42,2 Camada 3 43,0* 15,4 12,7 12,7 25,6 17,5 17,2 17,2
E3+10 BD
Camada 1 16,3 5,4 49,1 47,2 76,1 69,1 51,6 58,6 Camada 2 9,7 13,9 14,5 14,5 28,5 20,1 19,2 19,4 Camada 3 56,5 56,5 2,3 2,5 6,5 3,1 4,3 3,8
E3+10 BE
Camada 1 15,0 4,5 61,9 59,1 91,8 87,5 62,4 72,5 Camada 2 18,0 18,4 10,1 10,2 21,2 13,9 14,3 13,9 Camada 3 49,0* 40,2 3,6 3,8 9,3 4,9 6,2 5,6
E3+10 Eixo
Camada 1 18,8 2,5 137,1 127,6 174,3 196,0 119,0 150,8Camada 2 18,2 11,5 18,5 18,3 34,6 25,6 23,3 24,1 Camada 3 44,8* 24,9 6,8 6,9 15,4 9,3 10,3 9,7
E5+10 BD
Camada 1 16,0 4,1 71,0 67,4 102,5 100,5 69,7 82,2 Camada 2 14,0 17,7 10,6 10,6 22,0 14,5 14,8 14,5 Camada 3 54,0* 67,5 1,9 2,0 5,4 2,5 3,6 3,1
E5+10 BE
Camada 1 15,5 3,8 77,0 72,9 109,4 109,1 74,4 88,6 Camada 2 23,7 23,9 7,1 7,3 16,0 9,8 10,8 10,2 Camada 3 44,8* 58,2 2,3 2,4 6,3 3,0 4,2 3,6
E5+10 Eixo
Camada 1 19,0 1,5 270,8 246,8 302,1 391,2 206,9 283,6Camada 2 16,5 4,7 59,1 56,4 88,3 83,4 60,0 69,4 Camada 3 48,5* 13,9 14,5 14,5 28,5 20,1 19,2 19,4
*A espessura da última camada foi limitada pela dimensão da haste do DPC. Obs.: BE = bordo esquerdo; BD = bordo direito.
113
Com os dados obtidos na Tabela 6.3 e na Tabela 6.4, observa-se que para as
correlações utilizadas, o CBR da base apresentou valores superiores a 49% nos dois períodos
de ensaios. O subleito mais superficial apresentou valores de CBR maior que 10% em
abril/2006 e maior que 6% em janeiro/2006. Já a camada mais profunda, os valores
encontrados para o CBR foram maiores que 2%.
Como esses valores foram obtidos de correlação, pode ser que eles estejam sub ou
superestimados. No entanto, isso não muda o fato de que as duas primeiras camadas estão
mais compactas. A terceira camada provavelmente corresponde ao subleito natural. Constata-
se grande variação na resistência das camadas em abril/2005 para janeiro/2006. Para as
estacas E1+10 (BE), E3+10 (Eixo) e E5+10 (BD), os valores de CBR obtidos foram menores
em janeiro/2006 do que os valores obtidos em abril/2005. No entanto, os valores obtidos
indicam qualidade do material utilizado.
Valores médios de CBR obtidos com todas as correlações para cada camada em
épocas diferentes estão apresentados na Tabela 6.5.
Tabela 6.5 – Valores médios de CBR obtidos por camadas CAMADA Abril/2005 Janeiro/2006
Camada 1 (BASE) 129,8 117,1 Camada 2 (SUBLEITO COMPACTADO) 35,6 24,4 Camada 3 (SUBLEITO NATURAL) 11,6 7,8
Kryckyj e Trichês (2000) realizaram estudos de laboratório com material
proveniente de um local de descarte de entulho em Florianópolis – SC, em diferentes
condições de saturação, afim de obter uma correlação entre os valores de DN x CBR para esta
mistura. Levando-se em conta que, geralmente, o material no campo encontra-se com
umidade próxima da ótima logo após a compactação e o ensaio de CBR é realizado em
condições de saturação, foram determinadas duas curvas de correlação DN x CBR, sendo uma
com amostra saturada (Equação 6.6) e outra não saturada (Equação 6.7).
(6.6)
(6.7)
onde: CBR e DN são variáveis já definidas anteriormente.
Diante do exposto, decidiu-se analisar separadamente as relações propostas por
Kryckyj e Trichês (2000), pois as equações foram definidas baseadas em amostras de
agregado reciclado. Para o trecho em questão, foram avaliados apenas os valores obtidos para
a base em abril de 2005 e janeiro de 2006, conforme apresentado na Tabela 6.6.
( ) 659,002,121 −×= DNCBR( ) 6354,035,126 −×= DNCBR
114
Tabela 6.6 – Valores de CBR obtidos por correlação específica para agregado reciclado
ESTACA ESPESSURA (cm)
DN (mm/golpe)
CBR (%) Amostra saturada
Amostra não saturada
ABRIL DE 2005 E1+10 BE BASE 16,5 4,2 46,8 50,5
E3+10 Eixo BASE 22,8 2,1 74,0 78,6
E5+10 BD BASE 10,0 2,8 61,1 65,4
JANEIRO DE 2006 E1 + 10 BD BASE 23,5 5,2 40,7 44,2
E1 + 10 BE BASE 18,0 5,3 40,4 43,8
E1 + 10 Eixo BASE 19,5 2,0 76,9 81,6
E3 + 10 BD BASE 16,3 5,4 39,7 43,1
E3 + 10 BE BASE 15,0 4,5 44,6 48,3
E3 + 10 Eixo BASE 18,8 2,5 66,7 71,2
E5 + 10 BD BASE 16,0 4,1 47,8 51,6
E5 + 10 BE BASE 15,5 3,8 49,8 53,7
E5 + 10 Eixo BASE 19,0 1,5 94,2 99,3
A correlação específica para agregado reciclado parece ter apresentado resultados
mais realistas do que as correlações tradicionais. Os valores obtidos variaram de 39,7% a
94,2%, para condição saturada, e de 43,1% a 99,3%, para condição não saturada. De qualquer
forma, materiais com valores de CBR maiores que 40% podem ser usados como sub-base e
base de vias urbanas com tráfego variando de baixo a médio.
Outra observação ainda pode ser feita: verifica-se que os materiais localizados no
eixo da via estão mais compactados (CBR>60%) e, portanto, mais resistentes. Isso aponta
para problemas que podem ocorrer quando não é realizado o controle tecnológico rigoroso na
execução, pois as bordas do pavimento ficaram menos compactadas e, portanto, menos
resistentes.
As Figuras 6.2 e 6.3 apresentam o diagrama estrutural obtido nos ensaios de DPC,
onde se tem a relação de DN com a profundidade. Quando esse gráfico é constante, tem-se
uma uniformidade das propriedades do material. Sua variação implica numa mudança de
material ou de camada.
115
Figura 6.2 – Diagrama estrutural nos ensaios de DCP (Abril/2005)
Figura 6.3 – Diagrama estrutural nos ensaios de DCP (Janeiro/2006)
A pequena variação nos valores de DN para base proporciona boas condições para
aplicação das correlações propostas. Já no caso do subleito a grande variação de DN, mostra
que as correlações devem ser ajustadas com incremento de outros fatores, tais como umidade
e sucção.
Com base nos diagramas estruturais, são apresentados os perfis do pavimento
estudado (Figuras 6.4 e 6.5). Na bordo direito (BD), as espessuras da base e do subleito 1
geralmente são menores que no eixo e no bordo esquerdo (BE), podendo esta faixa (BD)
apresentar menor desempenho. Nos pontos ensaiados, a espessura da base variou de 10cm a
24cm, o que pode gerar heterogeneidade nos dados obtidos a partir de ensaios de campo.
0102030405060708090
0 10 20 30 40 50 60 70 80
DN (mm/golpe)
Prof
undi
dade
(cm
)
E1+10 BDE1+10 BEE1+10 EixoE3+10 BDE3+10 BEE3+10 EixoE5+10 BDE5+10 BEE5+10 Eixo
0102030405060708090
0 10 20 30 40 50 60 70 80
DN (mm/golpe)Pr
ofun
dida
de (c
m)
E1+10E3+10E5+10
116
Figura 6.4 – Perfis obtidos nos ensaios DCP realizados em abril de 2005
Figura 6.5 - Perfis obtidos no ensaio DCP realizado em janeiro de 2006
E1 + 10 (Eixo)Perfil obtido no ensaio DCP
E1 + 10 (BE)Perfil obtido no ensaio DCP
Subleito 2
Subleito 1
BASE EM ENTULHO
33
18169,5
23,5
3
BASE EM ENTULHO
Subleito 1
REVESTIMENTO
Subleito 2
Perfil obtido no ensaio DCPE1 + 10 (BD)
E3 + 10 (Eixo)Perfil obtido no ensaio DCP
Subleito 2
Subleito 1
BASE EM ENTULHO
E3 + 10 (BE)Perfil obtido no ensaio DCP
Subleito 2
Subleito 1
BASE EM ENTULHO
18,2
18,8
3333
15189,
716
,3
3
BASE EM ENTULHO
Subleito 1Subleito 2
Perfil obtido no ensaio DCPE3 + 10 (BD)
E5 + 10 (Eixo)Perfil obtido no ensaio DCP
Subleito 2
Subleito 1
BASE EM ENTULHO
E5 + 10 (BE)Perfil obtido no ensaio DCP
Subleito 2
Subleito 1
BASE EM ENTULHO
16,5
19
3333
15,5
23,714
16
3
BASE EM ENTULHO
Subleito 1Subleito 2
Perfil obtido no ensaio DCPE5 + 10 (BD)
21,5
19,5
33
BASE EM ENTULHO
Subleito 1
Subleito 2
REVESTIMENTO REVESTIMENTO
REVESTIMENTO REVESTIMENTO REVESTIMENTO
REVESTIMENTO REVESTIMENTO REVESTIMENTO
E1 + 10 (BE)Perfil obtido no ensaio DCP
Subleito 2
REVESTIMENTO
Subleito 1
BASE EM ENTULHO
3
16,5
33,3
21,2
22,8
33
REVESTIMENTO3
REVESTIMENTO3
1013
BASE EM ENTULHO
Subleito 1
Subleito 2
Perfil obtido no ensaio DCPE3 + 10 (Eixo)
BASE EM ENTULHO
Subleito 1
Subleito 2
Perfil obtido no ensaio DCPE5 + 10 (BD)
117
6.2.3 Viga Benkelman
Os ensaios de determinação das deflexões utilizando a viga Benkelman foram
realizados sobre o revestimento, nos bordos direito e esquerdo, nas trilhas de roda externas,
distanciados de 20 em 20 metros. Esses ensaios foram realizados utilizando uma viga com
relação a/b de 2:1, sendo a= 2,44 m e b= 1,22 m.
A Tabela 6.7 e a Tabela 6.8 apresentam a deflexão real ou verdadeira medida no
ponto de prova (Do), a deflexão medida a 25 cm do ponto de prova (D25), o raio de curvatura
(R) e o valor do produto R.Do para abril/2005 e janeiro/2006, respectivamente.
Tabela 6.7 - Resumo dos Resultados dos Ensaios de Viga Benkelman (abril/2006) Camada D0 D25 R R.D0
Revestimento (x10-2 mm) (x10-2 mm) (m) (m x10-2 mm) E1 134 76 54 7.220 E3 52 38 223 11.607 E4 74 66 391 28.906 E6 56 52 781 43.750
E1 + 10 68 58 313 21.250 E2 + 10 60 52 391 23.438 E3 + 10 82 64 174 14.236 E5 + 10 114 74 78 8.906 E6 + 10 136 88 65 8.854 MÉDIA 86 63 274 18.685
OBS: Nas estacas E2, E5, E7, E0 + 10 e E4 + 10 houve problema na aquisição dos dados e por isso os mesmos foram desconsiderados.
Tabela 6.8 - Resumo dos Resultados dos Ensaios de Viga Benkelman (janeiro/2006) Camada D0 D25 R R.D0
Revestimento (x10-2 mm) (x10-2 mm) (m) (m x10-2 mm) E4 28 18 313 8.750 E5 52 42 313 16.250 E6 40 26 223 8.929
E0 + 10 54 40 223 12.054 E1 + 10 64 42 142 9.091 E2 + 10 58 36 142 8.239 E3 + 10 70 48 142 9.943 E5 + 10 108 66 74 8.036 E6 + 10 80 48 98 7.813 MÉDIA 62 41 186 9.900
OBS: Nas estacas E1, E2, E3, E7 e E4 + 10 houve problema na aquisição dos dados e por isso os mesmos foram desconsiderados.
Observa-se que o valor obtido para a deflexão máxima (Do) variou entre 50 e
140x10-2 mm em abril/2005 e entre 25 e 110x10-2 mm em janeiro/2006. Estes valores
118
configuram, de acordo com Paiva e Caussin (2000), um pavimento com boa a média
qualidade estrutural. Além disso, os valores de R e de R.Do mostram uma média em
abril/2005 de 274m e 9.343mx10-2mm e em janeiro/2006 de 186m e 9.900mx10-2mm,
respectivamente. Para valores de raio de curvatura inferiores a 100 m ou para locais onde
R.Do apresentar valor menor que 5.500, pode-se observar problemas estruturais no pavimento
(PAIVA; CAUSSIN, 2000). O pavimento executado não apresentou nenhum desses
problemas, após a sua construção.
Nas Figuras 6.6 e 6.7 estão apresentadas as bacias de deslocamento determinadas
nos ensaios realizados em abril/2005. Na Figura 6.8 está apresentada a bacia média para todo
o trecho.
Figura 6.6 – Bacias de Deflexão – Bordo Direito (abril/2005)
Figura 6.7 – Bacias de Deflexão – Bordo Esquerdo (abril/2005)
BORDO ESQUERDO
020406080
100120140160
0 25 50 75 100 125 150 175 200 225Distância (cm)
Des
loca
men
to (1
0-2 m
m)
E1
E3
E4
E6
BORDO DIREITO
0
20
40
60
80
100
120
140
160
0 25 50 75 100 125 150 175 200 225Distância (cm)
Des
loca
men
to (1
0-2 m
m)
E1+10
E2+10
E3+10
E5+10
E6+10
119
Figura 6.8 – Bacia de Deflexão média (abril/2005)
Pode-se observar que, em abril/2005, no início (E1) e no final do trecho (E5 + 10
e E6 + 10) os parâmetros estão piores. Isso indica que provavelmente houve problemas de
execução nesses locais ou que a umidade esteja superior aos valores ideais para os materiais
utilizados.
Nas Figuras 6.9 e 6.10 estão apresentadas as bacias de deslocamento determinadas
nos ensaios realizados em janeiro/2005. Na Figura 6.11 está apresentada a bacia média obtida
para o trecho.
Figura 6.9 – Bacias de Deflexão – Bordo Direito (janeiro/2006)
MÉDIA (abril/2005)
0102030405060708090
100
0 25 50 75 100 125 150 175 200 225Distância (cm)
Des
loca
men
to (1
0-2 m
m)
BORDO DIREITO
0
20
40
60
80
100
120
0 25 50 75 100 125 150 175 200 225Distância (cm)
Des
loca
men
to (1
0-2 m
m)
E0+10
E1+10 E2+10
E3+10
E5+10
E6+10
120
Figura 6.10 – Bacias de Deflexão – Bordo Esquerdo (janeiro/2006)
Figura 6.11 – Bacia de Deflexão média (janeiro/2006)
No ensaio realizado em janeiro/2006, pode ser observado fato semelhante, ou seja,
E5 + 10 e E6 + 10 apresentam os maiores valores de deflexão real. Observa-se ainda que em
janeiro/2006 as deflexões obtidas nas estacas são semelhantes ou menores que aquelas
medidas em abril/2005.
Comparando as curvas médias obtidas para os dois períodos (Figura 6.12), tem-se
que, em 2006, o pavimento apresentou, no geral, melhor desempenho. Inicialmente, este
MÉDIA (Janeiro/2006)
0102030405060708090
100
0 25 50 75 100 125 150 175 200 225Distância (cm)
Des
loca
men
to (1
0-2 m
m)
BORDO ESQUERDO
0
20
40
60
80
100
120
0 25 50 75 100 125 150 175 200 225Distância (cm)
Des
loca
men
to (1
0-2 m
m)
E4
E5
E6
121
comportamento não seria esperado, já que geralmente, ao longo de sua vida útil, o pavimento
tem seu valor reduzido devido à ações do tráfego e da variação climática. No entanto,
pesquisas de laboratório realizadas com agregado reciclado têm mostrado que pode ocorrer
ganho de resistência ao longo do tempo, pois continuam acontecendo reações químicas nesse
tipo de resíduo após a sua compactação (MOTTA, 2005). Talvez esse comportamento
também possa ser observado no campo.
Figura 6.12 – Bacias de deslocamento médias em abril de 2005 e janeiro de 2006
6.2.4 Prova de Carga sobre Placa
Foram executadas três provas de carga rápida, sendo uma em cada uma das
seguintes estacas: E1+10 (BE), E3+10 (Eixo) e E5+10 (BD). Os ensaios foram realizados
utilizando placa circular de 25 cm de diâmetro, célula de carga de capacidade de 50 t, um
macaco hidráulico capacidade 15 t, uma leitora eletrônica e demais acessórios. A carga
máxima adotada para os ensaios foi de 4 t, sendo aplicada em incrementos de 200 kg, por
meio de um caminhão carregado com 8,2 t no eixo traseiro. Por meio de quatro extensômetros
(fixados numa haste através de quadro bases magnéticas), foram realizadas leituras de
deslocamento imediatamente e 5 minutos após a aplicação de cada incremento de carga. As
Figuras 6.13 e 6.14 apresentam as curvas obtidas para cada estaca ensaiada em abril/2005 e
janeiro/2006.
MÉDIAS
0102030405060708090
100
0 25 50 75 100 125 150 175 200 225Distância (cm)
Des
loca
men
to (1
0-2 m
m)
2006
2005
122
Figura 6.13 – Curvas Tensão x Deslocamento obtidas nos Ensaios de prova de carga (abril/2005)
Figura 6.14 – Curvas Tensão x Deslocamento obtidas nos Ensaios de prova de carga (janeiro/2006)
Prova de carga rápida - t = 5 min.
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900
Tensão (KPa)
Des
loca
men
to (m
m)
E1+10E3+10
E5+10
Prova de Carga Rápida - t = 5 min.
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
1,4
1,6
1,8
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900
Tensão (KPa)
Desl
ocam
ento
(mm
)
E5+10E3+10E1+10
123
Na Tabela 6.9 estão apresentados os dados obtidos no ensaio de prova de carga
para os diferentes períodos. Para a tensão de 560 kPa, que corresponde à tensão utilizada no
dimensionamento de pavimentos, obteve-se o deslocamento total (d t) e o deslocamento
elástico (d e).
Tabela 6.9 – Resultados obtidos nos ensaios de prova de carga sobre placa
ESTACA T = 560 kPa (abril/2005) T = 560 kPa (janeiro/2006)
dt (mm) de (mm) dt (mm) de (mm)
E1 + 10 1,20 0,74 1,16 0,70 E3 + 10 0,60 0,20 0,48 0,30
E5 + 10 1,70 0,90 1,20 0,78
Observa-se que houve redução dos deslocamentos medidos no ensaio de um
período para outro, sendo que essa variação foi mais significativa para as estacas localizadas
nos bordos do pavimento (E1+10 e E5+10). Para o ensaio realizado no eixo, o comportamento
foi melhor. Esta melhoria de comportamento do período de 2006 em relação ao de 2005 foi
constatada no ensaio de viga Benkelman. Uma possível explicação esta relacionada com as
reações químicas do agregado reciclado que ainda pode gerar ganho de resistência por um
certo período de tempo.
6.2.5 Pressiômetro Pencel
Para os ensaios com o pressiômetro, foram realizados furos perpendiculares e
horizontais na base e no subleito do pavimento, obtendo resultados da pressão suportada pelo
material da base e seu respectivo subleito.
Nas Tabelas 6.10 e 6.11 estão apresentados os parâmetros calculados a partir das
curvas obtidas (Apêndice B) na primeira etapa dos ensaios (abril/2005), sendo:
- EP = módulo pressiométrico propriamente dito, calculado a partir da inclinação
do primeiro trecho reto da curva (MPa);
- ER1 = módulo de recarregamento determinado a partir do primeiro ciclo de
carga-descarga (MPa);
- ER2 = módulo de recarregamento determinado a partir do segundo ciclo de
carga-descarga (MPa)
- PL = pressão limite (kPa).
124
Tabela 6.10 – Parâmetros pressiométricos – furo vertical (abril/2005)
ESTACA CAMADA EP (MPa) ER1 (MPa) ER2 (MPa) PL (kPa) w (%)
E1+10 Base 27,1 63,9 112,2 1.350 14,3 Subleito 5,6 5,9 29,9 360 18,3
E3+10 Base 99,2 457,8 - 2.350 10,1 Subleito 21,5 145,8 356,4 1.330 13,6
E5+10 Base 13,9 59,5 79,4 1.080 13,4 Subleito 3,0 2,9 9,6 190 18,9
Tabela 6.11 - Parâmetros pressiométricos – furo horizontal (abril/2005)
ESTACA CAMADA EP (MPa) ER1 (MPa) ER2 (MPa) PL (kPa) w (%)
E1+10 Base - - - - 11,9 Subleito 5,5 23,2 27,8 350 20,3
E3+10 Base 4,1 5,0 11,3 200 11,9 Subleito 4,6 9,2 14,0 250 17,5
E5+10 Base 7,9 4,3 5,6 220 17,7 Subleito 3,0 2,7 9,6 170 21,3
Para o subleito, verifica-se que os valores de EP na direção horizontal (furo
vertical) variaram entre 3,0 e 21,5 MPa, sendo o maior valor observado para o ensaio
realizado no eixo da via (E3+10). Os módulos de recarregamento (ER1 e ER2) atingiram
valores superiores ao de EP. Já a pressão limite (PL) variou entre 190 e 1.330 kPa. Verifica-se
ainda que os mesmos parâmetros obtidos na direção vertical (furo horizontal) atingiram
valores menores. Já para a base, os valores de EP na direção horizontal (furo vertical)
variaram entre 13,9 a 99,2 MPa e PL entre 1.080 e 2.350 kPa, atingindo valores maiores que
os do subleito. Para os parâmetros medidos na direção vertical (furo horizontal), têm-se
menores valores, ficando a base com comportamento semelhante ao do subleito. Mesmo com
poucas determinações, observa-se que, no geral, houve redução dos parâmetros de resistência
com o aumento do teor de umidade.
As Tabelas 6.12 e 6.13 apresentam os parâmetros calculados a partir das curvas
obtidas na segunda etapa (janeiro/2006). Para o subleito, verifica-se que os valores de EP na
direção horizontal (furo vertical) variaram entre 2,5 e 9,0 MPa, sendo o maior valor observado
para o ensaio realizado no eixo da via (E3+10). Os módulos de recarregamento (ER1 e ER2)
atingiram valores superiores ao de EP. Já a pressão limite (PL) variou entre 270 e 1220 kPa.
Verifica-se ainda que os mesmos parâmetros obtidos na direção vertical (furo horizontal)
atingiram valores menores.
125
Tabela 6.12 – Parâmetros pressiométricos – furo vertical (janeiro/2006)
ESTACA CAMADA EP (MPa) ER1 (MPa) ER2 (MPa) PL (kPa) w (%)
E1+10 Base 22,5 156,6 103,8 1.580 16,9 Subleito 3,5 4,4 31,7 340 20,5
E3+10 Base 36,1 371,1 287,2 2.820 11,1 Subleito 8,9 11,9 80,6 1.220 13,8
E5+10 Base 14,5 65,4 53,4 1.150 16,4
Subleito 2,5 3,5 10,2 270 18,3
Tabela 6.13 – Parâmetros pressiométricos – furo horizontal (janeiro/2006) ESTACA CAMADA EP (MPa) ER1 (MPa) ER2 (MPa) PL (kPa) w (%)
E1+10 Base 10,4 56,7 33,6 620 16,2 Subleito 4,3 7,2 24,3 350 18,2
E3+10 Base 5,4 13,5 12,4 480 13,7 Subleito 4,4 9,7 7,1 300 21,5
E5+10 Base 2,8 8,5 18,8 340 19,3 Subleito 4,2 10,3 16,6 310 14,5
Já para a base, os valores de EP na direção horizontal (furo vertical) variaram
entre 14,5 a 36,5 MPa e PL entre 1.150 e 2.820 kPa, atingindo valores maiores que os do
subleito. Para os parâmetros medidos na direção vertical (furo horizontal), têm-se menores
valores, ficando a base com comportamento semelhante ao do subleito.
Comparando os resultados obtidos nos dois períodos, observa-se que:
- Em termos de EP no geral os foram obtidos valores menores em janeiro/2006;
- Em termos de PL os valores obtidos em janeiro/2006 foram maiores que os de
abril/2005, principalmente para a base de RCD. Esse comportamento coincide com os demais
ensaios.
Os parâmetros medidos para a base nas direções horizontais e verticais
apresentam grandezas diferentes possivelmente devido a falta de confinamento dessa camada.
Com os dados obtidos, verifica-se que a compactação gera anisotropia na camada de base e no
subleito, pois os parâmetros medidos nas direções horizontais e verticais apresentam
grandezas diferentes. Pode-se observar ainda que, mesmo em épocas diferentes, os parâmetros
obtidos em uma das estacas (E3 + 10) se destacam em relação às demais. Este fato foi
observado também nos outros ensaios realizados neste estudo.
126
As Figuras 6.15 e 6.16 ilustram a variação dos parâmetros obtidos no ensaio
pressiométrico em função do teor de umidade. Tanto em abril/2005 como em janeiro/2006,
observam-se algumas tendências de comportamento, sendo que com o aumento da umidade
tem-se redução dos valores dos parâmetros.
Figura 6.15 – Parâmetros pressiométricos x umidade (abril/2005): (a) EP vertical; (b) ER1 vertical; (c) ER2 vertical; (d) PL vertical; (e) EP horizontal; (f) ER1 horizontal; (g) ER2 horizontal; (h) PL horizontal
VERTICAL
020406080
100120
0 5 10 15 20 25
w (%)
E P (M
Pa)
SUBLEITO
BASE
VERTICAL
0
100
200
300
400
500
0 5 10 15 20 25w (%)
E R1 (
MPa
)
SUBLEITO
BASE
VERTICAL
0
100
200
300
400
0 5 10 15 20 25
w (%)
E R2 (
MPa
)
SUBLEITO
BASE
VERTICAL
0
500
1000
1500
2000
2500
0 5 10 15 20 25w (%)
PL (K
Pa)
SUBLEITO
BASE
HORIZONTAL
0
2
4
6
8
10
0 5 10 15 20 25w (%)
E P (M
Pa)
SUBLEITO
BASE
HORIZONTAL
0
5
10
15
20
25
0 5 10 15 20 25w (%)
E R1 (
MPa
)
SUBLEITO
BASE
HORIZONTAL
05
1015202530
0 5 10 15 20 25
w (%)
E R2 (
MPa
)
SUBLEITO
BASE
HORIZONTAL
0
100
200
300
400
0 5 10 15 20 25w (%)
PL (K
Pa)
SUBLEITO
BASE
(a) (b)
(c) (d)
(e) (f)
(g) (h)
127
Figura 6.16 – Parâmetros pressiométricos x umidade (janeiro/2006): (a) EP vertical; (b) ER1 vertical; (c) ER2 vertical; (d) PL vertical; (e) EP horizontal; (f) ER1 horizontal; (g) ER2 horizontal; (h) PL horizontal
6.3 RESULTADOS DAS RETROANÁLISES
Com os dados obtidos nos ensaios de viga Benkelman e prova de carga sobre
placa é possível determinar os módulos de elasticidade da estrutura do pavimento realizando
procedimentos de retroanálise.
VERTICAL
0
10
20
30
40
0 5 10 15 20 25
w (%)
E P (M
Pa)
SUBLEITO
BASE
VERTICAL
0
100
200
300
400
0 5 10 15 20 25w (%)
E R1 (
MPa
)
SUBLEITO
BASE
VERTICAL
020406080
100120
0 5 10 15 20 25
w (%)
E R2 (
MPa
)
SUBLEITO
BASE
VERTICAL
0500
10001500200025003000
0 5 10 15 20 25w (%)
PL (K
Pa)
SUBLEITO
BASE
HORIZONTAL
02
46
810
12
0 5 10 15 20 25w (%)
E P (M
Pa)
SUBLEITO
BASE
HORIZONTAL
0102030405060
0 5 10 15 20 25w (%)
E R1 (
MPa
)
SUBLEITO
BASE
HORIZONTAL
0
10
20
30
40
0 5 10 15 20 25
w (%)
E R2 (
MPa
)
SUBLEITO
BASE
HORIZONTAL
0100200300400500600700
0 5 10 15 20 25w (%)
PL (K
Pa)
SUBLEITO
BASE
(a) (b)
(c) (d)
(e) (f)
(g) (h)
128
Para tanto, foi utilizado o programa SIGMA/W (GEOSLOPE, 1995) que analisa a
relação tensão x deformação por meio de elementos finitos. Fixando a carga medida em cada
ensaio e o coeficiente de Poisson em função do tipo de material de cada camada, os valores
dos módulos elásticos foram adotados como dados de entrada no programa e alterados até que
os deslocamentos obtidos nas análises numéricas fossem coincidentes com os valores obtidos
no campo. Ressalta-se, ainda, que foram realizadas análises do tipo elástica linear na situação
axissimétrica e sem considerar a anisotropia das camadas.
Para o trecho experimental foi definida uma malha de elementos retangulares com
3 m de largura e 3 m de profundidade, composta por 1.600 elementos e 5.147 nós (Figura
6.17). Na análise do ensaio de prova de carga, a placa de aço também foi discretizada,
considerando-se seu módulo de elasticidade igual a 2.000.000 MPa e o coeficiente de Poisson
igual a 0,27. Sobre ela foi aplicada a tensão de 560 kPa uniformemente distribuída. Na análise
do ensaio de viga Benkelman, a tensão de 560 kPa foi aplicada diretamente sobre o
revestimento no raio de contato pneu – pavimento. Para as condições de controle adotou-se:
Figura 6.17 – Malha de elementos retangulares
3 m
3 m
129
• Eixo vertical abaixo da aplicação da carga: deslocamento horizontal restringido;
• Eixo vertical a 3m m do eixo central: deslocamentos horizontal e vertical restringidos;
• Eixo horizontal: deslocamentos horizontal e vertical restringidos.
Os coeficientes de Poisson considerados para as camadas de subleito, base e
revestimento foram fixados em função do tipo de material utilizado: para o subleito (solo
fino) adotou-se 0,40 , para a base de RCD 0,35 e para o revestimento em CBUQ 0,33. Com
base nos dados de ensaios realizados no trecho experimental com o Penetrômetro Dinâmico
de Cone (DCP), verificou-se que o subleito tem duas camadas de resistência diferentes. Essa
constatação deve ser considerada nas retroanálises. Assim, foram considerados a camada
denominada Subleito 1 para a mais superficial e mais resistente e a camada Subleito 2 para a
mais profunda e menos resistente. Nas análises, optou-se ainda por fixar o valor do módulo do
revestimento em 2.000 MPa. Os resultados obtidos estão representados a seguir.
6.3.1 Prova de Carga sobre Placa
Neste caso, foram determinados dois tipos de módulos: o módulo de
deformabilidade (Et), encontrado com valores do deslocamento total (dt) para a tensão de 560
kPa, e o módulo de elasticidade (Ee), calculado com os valores do deslocamento elástico (de)
para 560 kPa. Nas Tabelas 6.14 a 6.17 tem-se os resultados obtidos.
Tabela 6.14 – Deslocamentos retroanalisados dos ensaios de prova de carga sobre placa (abril/2005)
ESTACA Deslocamentos medidos para
560 kPa Deslocamentos retroanalisados para
560 kPa dt (mm) de (mm) dt (mm) de (mm)
E1 + 10 1,20 0,74 1,20 0,74 E3 + 10 0,60 0,20 0,60 0,20 E5 + 10 1,70 0,90 1,69 0,90
Tabela 6.15 – Valores dos módulos obtidos nas retroanálises (abril/2005)
ESTACA E Subleito 2 E Subleito 1 E Base E Revestimento
Et (MPa)
Ee (MPa)
Et (MPa)
Ee (MPa)
Et (MPa)
Ee (MPa)
Et (MPa)
Ee (MPa)
E1 + 10 20 30 50 70 130 350 2.000 2.000 E3 + 10 50 140 80 250 210 850
E5 + 10 20 30 30 70 110 410
130
Tabela 6.16 – Deslocamentos retroanalisados dos ensaios de prova de carga sobre placa (janeiro/2006)
ESTACA Deslocamentos medidos para
560 kPa Deslocamentos retroanalisados para
560 kPa dt (mm) de (mm) dt (mm) de (mm)
E1 + 10 1,16 0,70 1,16 0,70 E3 + 10 0,48 0,30 0,48 0,30 E5 + 10 1,20 0,78 1,21 0,78
Tabela 6.17 – Valores dos módulos obtidos nas retroanálises (janeiro/2006)
ESTACA E Subleito 2 E Subleito 1 E Base E Revestimento
Et (MPa)
Ee (MPa)
Et (MPa)
Ee (MPa)
Et (MPa)
Ee (MPa)
Et (MPa)
Ee (MPa)
E1 + 10 20 30 50 80 190 460 2.000 2.000 E3 + 10 60 110 90 170 450 620
E5 + 10 20 30 50 80 230 430
Em abril/2005, os módulos totais (Et) variaram de 20 a 80 MPa para o subleito e
os da base de 110 a 210 MPa. Já os módulos elásticos (Ee) variaram entre 30 e 250 MPa para
o subleito e 350 a 850 para a base. Em janeiro/2006, os módulos totais (Et) variaram de 20 a
90 MPa e os da base de 190 a 450 MPa. Para os módulos elásticos (Ee) foram obtidos valores
entre 30 e 170 MPa para o subleito e entre 430 e 620 MPa para a base. Constata-se que para a
base de RCD os módulos obtidos em janeiro/2006 foram superiores aos de abril/2005, com
exceção do módulo Ee para a estaca E3+10. O aumento do módulo ao longo do tempo pode
ser explicado pelo ganho de resistência do agregado reciclado compactado e curado.
6.3.2 Viga Benkelman
A partir das bacias de deslocamento médias determinadas nos ensaios, foram
selecionados os valores médios de D0 para realizar as retroanálises. Assim, obteve-se apenas
um valor de módulo para cada camada. Os resultados obtidos estão apresentados nas Tabelas
6.18 e 6.19. Em termos de módulo, não foram observadas diferenças significativas entre os
períodos analisados.
Tabela 6.18 – Deslocamentos retroanalisados nos ensaios de viga Benkelman Período D0 ensaio (x10-2mm) D0 retroanálise (x10-2mm)
abril/2005 86,0 86,0 janeiro/2006 62,0 62,0
131
Tabela 6.19 – Valores dos módulos retroanalisados dos ensaios de viga Benkelman Período E Subleito 2 (MPa) E Subleito 1 (MPa) E Base (MPa) E Revestimento (MPa)
abril/2005 30 80 450 2.000 janeiro/2006 60 90 470 2.000
6.3.3 Comparação entre os Módulos
As Tabelas 6.20 a 6.22 apresentam as relações determinadas para os módulos
elásticos obtidos a partir dos diferentes ensaios realizados nesta pesquisa. Verifica-se que,
para a relação entre os ensaios de prova de carga e viga Benkelman (Tabela 6.20), em
Janeiro/2006 os valores obtidos variaram de 0,5 a 1,9, enquanto em Abril/2005 a variação foi
maior (entre 0,9 e 4,7). No entanto, as maiores variações foram obtidas para o subleito,
mostrando, até o momento, certa estabilidade da base de agregado reciclado.
Tabela 6.20 – Relação entre os módulos elásticos obtidos: prova de carga/viga Benkelman
ESTACA Abril/2005 E Subleito 2 (MPa) E Subleito 1 (MPa) E Base (MPa) E Revestimento (MPa)
E1 + 10 1,0 0,9 0,8 1,0 E3 + 10 4,7 3,1 1,9 1,0 E5 + 10 1,0 0,9 0,9 1,0
ESTACA Janeiro/2006 E Subleito 2 (MPa) E Subleito 1 (MPa) E Base (MPa) E Revestimento (MPa)
E1 + 10 0,5 0,9 1,0 1,0 E3 + 10 1,8 1,9 1,3 1,0 E5 + 10 0,5 0,9 0,9 1,0
Para a comparação do módulo pressiométrico vertical (furo horizontal) com os
módulos obtidos nos ensaios de viga Benkelman e prova de carga (Tabelas 6.21 e 6.22) não
foram considerados os dados do Subleito 2 e nem do revestimento, já que o ensaio
pressiométrico não foi executado nestas camadas. Nesta análise, os valores das relações foram
mais constantes para o Subleito 1 do que para a Base de RCD. Isto pode ter ocorrido pelo fato
da profundidade do furo horizontal realizado na base ser pequena, não havendo confinamento
adequando na face superior da camada. Além disso, um outro fator que pode ter contribuído
para este comportamento é a heterogeneidade do RCD. Para o material do subleito (solo fino)
a relação de módulo prova de carga/pressiômetro variou entre 12,7 e 54,3 e a relação módulo
viga Benkelman/pressiômetro variou entre 14,5 e 26,7. O fato da variação das relações de
módulos ser maior entre o ensaio de prova de carga e o pressiômetro pode ser explicado pelas
diferenças existentes entre os equipamentos e metodologias dos ensaios.
132
Tabela 6.21 – Relação entre os módulos elásticos verticais obtidos: prova de carga/pressiômetro Pencel
ESTACA Abril/2005 E Subleito 2 (MPa) E Subleito 1 (MPa) E Base (MPa) E Revestimento (MPa)
E1 + 10 - 12,7 - - E3 + 10 - 54,3 207,3 - E5 + 10 - 23,3 51,9 -
ESTACA Janeiro/2006 E Subleito 2 (MPa) E Subleito 1 (MPa) E Base (MPa) E Revestimento (MPa)
E1 + 10 - 18,6 44,2 - E3 + 10 - 38,6 114,8 - E5 + 10 - 19,0 153,6 -
Tabela 6.22 – Relação entre os módulos elásticos verticais obtidos: viga Benkelman/ pressiômetro Pencel
ESTACA Abril/2005 E Subleito 2 (MPa) E Subleito 1 (MPa) E Base (MPa) E Revestimento (MPa)
E1 + 10 - 14,5 - - E3 + 10 - 17,4 109,8 - E5 + 10 - 26,7 57,0 -
ESTACA Janeiro/2006 E Subleito 2 (MPa) E Subleito 1 (MPa) E Base (MPa) E Revestimento (MPa)
E1 + 10 - 20,9 45,2 - E3 + 10 - 20,5 87,0 - E5 + 10 - 21,4 167,9 -
6.4 RESULTADOS DOS ENSAIOS LABORATORIAIS
6.4.1 Coleta e Preparação de Amostras
Após a realização dos ensaios de campo e com todos os dados tratados, executou-
se a análise laboratorial do solo local e da mistura (solo + agregado reciclado) utilizada na
pista. Em junho de 2006 e em um único dia foram coletados nas proximidades da estaca
E5+10 cerca de 25 kg de solo local e na própria pista, foram coletados também, em torno de
12 kg de amostra deformada em cada estaca (E1+10, E3+10 e E5+10) com objetivo de
determinar os seguintes parâmetros: peso específico dos grãos, limite de consistência,
granulometria, umidade ótima, peso específico aparente seco máximo, expansão e CBR.
Após coletadas, as amostras foram identificadas e colocadas para secar em
bandeijas e na temperatura ambiente, conforme apresentado na Figura 6.18.
133
(a) (b) Figura 6.18 – Amostras obtidas para realização de análises laboratoriais: (a) solo local; (b) mistura de agregado reciclado e solo local.
6.4.2 Peso Específico dos Grãos
Os pesos específicos foram determinados pelo método do picnômetro, conforme
MB-2.887 (ABNT, 1988). Foram obtidos resultados para o peso específico dos grãos do solo
local e da mistura agregado reciclado e solo.
Observa-se que o peso específico obtido para o solo local corresponde aos valores
normalmente encontrados para solos argilosos, ou seja, 27,66 kN/m3. Na mistura de agregado
reciclado (75%) e solo (25%) verificou-se a redução desse valor, possivelmente devido aos
materiais presentes no RCD, sendo de 26,98 kN/m3.
6.4.3 Limites de Consistência
Sendo a umidade de um solo muito elevada, ele se apresenta como um fluido
denso e se diz no estado líquido. À medida que evapora a água, ele se endurece e, para uma
certa umidade (no limite de liquidez - ωL), perde sua capacidade de fluir, porém pode ser
moldado facilmente e conservar sua forma. O solo encontra-se, agora, no estado plástico. A
continuar a perda de umidade, o estado plástico desaparece até que, para umidade (w) igual ao
limite de plásticidade (ωP), o solo se desmancha ao ser trabalhado. Este é o estado semi-
sólido. Continuando a secagem, ocorre a passagem gradual para o estado sólido. O limite
entre os dois estados é um teor de umidade igual o limite de contração (ωC). A Figura 6.19
ilustra esquematicamente esses estados físicos, chamados estados de consistência, e suas
fronteiras, ou sejam, os limites de consistência.
134
Figura 6.19 – Estados de consistência do solo e suas fronteiras (CAPUTO, 1988)
Conforme recomendado pela NBR 6.459 (ABNT, 1984a) e pela NBR 7.180
(ABNT, 1984b) foram realizados ensaios para determinação dos limites de Atterberg (ωL e
ωP) do solo local e da mistura agregado reciclado e solo.
A determinação do ωL foi realizada pelo aparelho de Casagrande (Figura 6.20),
que consiste em uma concha de latão, sobre um suporte de ebonite; por meio de um
excêntrico imprime-se a concha, repetidamente, quedas de altura de 1 cm e freqüência
constante.
(a) (b) Figura 6.20 – Aparelho de Casagrande: (a) vista frontal; (b) vista lateral.
Os resultados obtidos para o solo local estão apresentados na Tabela 6.23. A
Figura 6.21 mostra a relação entre o teor de umidade e o número de golpes, a partir da qual o
valor de ωL é determinado.
ωL ωP ωC
ESTADO LÍQUIDO
ESTADO PLÁSTICO
ESTADO SEMI-SÓLIDO
ESTADO SÓLIDO
w (%) decrescendo
135
Tabela 6.23 – Valores obtidos no ensaio para determinação do ωL do solo local Cápsula nº 113 137 154 136 133
C+S+A (g) 14,55 14,91 15,30 17,23 16,68 C+Solo (g) 13,29 13,43 13,81 15,94 15,55 Cápsula (g) 9,69 8,99 9,31 11,97 12,07 Água (g) 1,26 1,48 1,49 1,29 1,13 Solo (g) 3,60 4,44 4,50 3,97 3,48 w (%) 35,0 33,3 33,1 32,5 32,5 GOLPES 14 24 35 47 57
Figura 6.21 – Teor de umidade x nº de golpes para o solo local
Com a reta de tendência traçada, tornou-se possível obter o teor de umidade
correspondente a 25 golpes, sendo ωL = 33,7%.
A Tabela 6.24 apresenta os resultados encontrados para a mistura de agregado
reciclado e solo. Já a relação entre w e nº de golpes pode ser observada na Figura 6.22.
Tabela 6.24 – Valores obtidos no ensaio para determinação do ωL da mistura Cápsula nº 133 137 154 113 117 C+S+A (g) 16,24 13,57 14,97 13,46 14,03 C+Solo (g) 15,29 12,59 13,87 12,74 13,26 Cápsula (g) 12,06 8,96 9,31 9,49 9,89 Água (g) 0,95 0,98 1,10 0,72 0,77 Solo (g) 3,23 3,63 4,56 3,25 3,37 w (%) 29,41 27,00 24,12 22,15 22,85 GOLPES 10 21 33 49 59
LIMITE DE LIQÜIDEZ
1
10
100
32,0 32,5 33,0 33,5 34,0 34,5 35,0 35,5
Teor de Umidade (%)
Núm
ero
de G
olpe
s
25
136
O valor de ωL = 25,4% foi obtido a partir da reta de tendência demonstrada na
Figura 6.22. Assim, tem-se que a incorporação de RCD ao solo argiloso gera redução no valor
de ωL, permitindo seu uso em pavimentação já que as especificações tradicionais
recomendam que ωL < 25% para materiais da base.
Figura 6.22 – Teor de umidade x nº de golpes para a mistura de agregado reciclado e solo
Para determinação do limite de plasticidade, cerca de 200g de amostra passante na
peneira de 0,42mm foi colocada em uma cápsula de porcelana e adicionando pequenos
incrementos de água destilada, amassando e revolvendo de forma vigorosa e contínua com
auxílio de espátula até a obtenção de uma pasta homogênea de consistência plástica. Com
cerca de 10g de pasta foi moldado uma pequena bola que foi rolada na placa com pressão
suficiente na palma da mão com objetivo de obter uma forma cilindrica.
O ωP foi determinado pelo cálculo da porcentagem de umidade para a qual a
amostra começa a se fraturar quando se tenta moldar sobre uma placa de vidro um cilindro de
3 mm de diâmetro e cerca de 10 cm de comprimento (Figura 6.23).
Figura 6.23 – Ensaio de plasticidade (REZENDE, 2005)
LIMITE DE LIQÜIDEZ
1
10
100
20 22 24 26 28 30
Teor de Umidade (%)
Núm
ero
de G
olpe
s
25
137
Os valores obtidos, para a amostra de solo local, encontram-se apresentados na
Tabela 6.25, sendo ωP = 25%. É importante salientar que para a mistura de agregado reciclado
e solo não apresentou plasticidade (ωP = NP, ou seja, não plástico).
Tabela 6.25 – Valores obtidos no ensaio para determinação do ωL do solo local Cápsula nº 128 153 119 144 131 C+S+A (g) 11,65 11,65 11,22 13,56 13,36 C+Solo (g) 11,27 11,29 10,84 13,16 12,97 Cápsula (g) 9,76 9,86 9,26 11,56 11,46 Água (g) 0,38 0,36 0,38 0,4 0,39 Solo (g) 1,51 1,43 1,58 1,6 1,51 w (%) 25,2 25,2 24,1 25,0 25,8 Média (%) 25
Com a obtenção desses dados, tornou-se possível calcular os valores do índice de
plasticidade (IP). Denomina-se índice de plasticidade à diferença entre os limites de liquidez e
de plasticidade, conforme Equação 6.8.
IP = ωL - ωP (6.8)
Ele define a zona em que o terreno se acha no estado plástico e, por ser máximo
para as argilas e nulo para as areias, fornece um critério para avaliar o caráter argiloso de um
solo. Assim, quanto maior o IP, tanto mais plástico será o solo. Para o solo local e para a
mistura de agregado reciclado e solo, foram obtidos respectivamente, valores de IP iguais a
9% e NP.
6.4.4 Granulometria
As amostras coletadas foram preparadas para realização de ensaios de
caracterização e ensaios de compactação, de acordo com a NBR 6.457 (ABNT, 1986a). Para o
solo a determinação da granulometria se deu por meio de peneiramento seguido de
sedimentação do material passante na peneira nº 200. Já para a mistura de agregado reciclado
e solo, devido as suas condições granulométricas, as determinações foram realisadas apenas
por peneiramento, de acordo com a Figura 6.24. Esta norma sempre foi utilizada em larga
escala. No entanto, é importante observar que quando se trabalha com solos tropicais e
materiais não tradicionais a metodologia deve ser avaliada, visando obter resultados coerentes
com os materiais estudados.
138
A análise granulométrica, ou seja, a determinação das dimensões das partículas do
solo e das porções relativas em que elas se encontram, é representada, graficamente, pela
curva granulométrica. Esta curva é traçada por pontos em um diagrama semi-logarítmico, no
qual, sobre o eixo das abscissas, são marcados os logarítmos das dimensões das partículas e
sobre o eixo das ordenadas as porcentagens, em peso, de material que tem dimensão média
menor que a dimensão considerada. A Figura 6.25 apresenta a curva obtida para o solo local.
Como o ensaio foi realizado seguindo a norma, o defloculante hexametafosfato de
sódio foi utilizado em estudos disponíveis na literatura (REZENDE, 2003) sabe-se que o
defloculante desfaz as agregações presentes nos solos tropicais tornando o solo mais fino.
Como em uma obra real o defloculante não é utilizado, recomenda-se, sempre que possível, a
realização de ensaio em laboratório sem defloculante.
(a) (b) Figura 6.24 – Análises granulométricas: (a) peneiras utilizadas nos ensaios; (b) amostras ensaiadas.
Figura 6.25 – Curva granulométrica obtida para o solo local
Pode-se observar ainda na Figura 6.25 que o solo local não se enquadra nas faixas
especificadas pelo DNER, nem mesmo na faixa F que considera maior presença de partículas
finas.
0
20
40
60
80
100
0,000 0,001 0,010 0,100 1,000 10,000 100,000
DIÂMETRO DOS GRÃOS (mm)
% P
ASS
AN
TE
SOLO FAIXA D FAIXA F
139
No entanto, com base em estudos da metodologia MCT (NOGAMI; VILLIBOR,
1995) solos que não se enquadram nessas faixas podem ser utilizados em pavimentação.
As Figuras 6.26, 6.27 e 6.28 apresentam, respectivamente, as curvas
granulométricas obtidas para as amostras extraídas da camada de base nas estacas E1+10,
E3+10 e E5+10, caracterizando o enquadramento de todas amostras na faixa D do DNER.
Figura 6.26 – Curva granulométrica obtida para amostra da base na estaca E1 + 10
Figura 6.27 – Curva granulométrica obtida para amostra da base na estaca E3 + 10
Figura 6.28 – Curva granulométrica obtida para amostra da base na estaca E5 + 10
0
20
40
60
80
100
0,01 0,10 1,00 10,00 100,00
DIÂMETRO DOS GRÃOS (mm)
% P
ASS
AN
TE
E1+10 FAIXA D FAIXA F
0
20
40
60
80
100
0,01 0,10 1,00 10,00 100,00DIÂMETRO DOS GRÃOS (mm)
% P
ASS
AN
TE
E3+10 FAIXA D FAIXA F
0
20
40
60
80
100
0,01 0,10 1,00 10,00 100,00DIÂMETRO DOS GRÃOS (mm)
% P
ASS
AN
TE
E5+10 FAIXA D FAIXA F
140
De acordo com as dimensões das partículas, pode-se determinar a quantidade de
pedregulho (maior que 5mm), areia (entre 5 e 0,05 mm), silte (entre 0,05 e 0,005 mm) e argila
(menores que 0,005 mm). Assim, para os materiais estudados tem-se os resultados
apresentados na Tabela 6.26. Comparando-se a granulometria do solo local com a da mistura
RCD e solo, tem-se que a incorporação de RCD gerou redução no teor de finos (silte e argila)
e aumento na porcentagem de pedregulho.
Tabela 6.26 – Caracterização granulométrica Material Solo local Mistura RCD e solo
Pedregulho (%) 0,0 34,0
Areia (%) 48,0 50,0
Silte (%) 8,0 16,0* Argila (%) 44,0
* Silte + Argila
Com as curvas granulométricas, pode-se ainda determinar o valor do Coeficiente
de uniformidade (Cu) por meio das relação entre os diâmetros que correspondem a 60% (D60)
e a 10% (D10) passantes. Para as amostras ensaiadas determinou-se os valores de Cu iguais a
127, 100 e 133 para as estacas E1 + 10, E3 + 10 e E5 + 10, respectivamente. Já para o
material passante na peneira de 0,42 mm obteve-se os valores de 42%, 35% e 40% para as
estacas E1 + 10, E3 + 10 e E5 + 10, respectivamente.
Assim, com base nos dados apresentados e consultando a NBR 15.116 (ABNT,
2004e), tem-se as seguintes observações para o trecho experimental estudado:
• valores de Cu maiores que 10, conforme especifica a norma;
• dimensão máxima característica < 63 mm, conforme definido na norma;
• material passante na peneira 0,42 mm atendendo o limite superior da norma que limita este
parâmetro variando entre 10 e 40%.
Com os dados obtidos, pode-se, ainda, verificar se a granulometria da mistura
agregado reciclado e solo está coerente com o que foi definido no projeto da via pelo
DERMU. Conforme a Tabela 6.27 verifica-se que houve maior discrepância entre as
quantidades de areia artificial e argila inicialmente previstas, configurando excesso de areia e
falta de argila na mistura. Isto pode ter ocorrido ou pela falta de um maior controle durante a
execução da pista ou existência de quebra do material durante a compactação na pista ou pela
grande quantidade de areia (48%) presente no solo local.
141
Tabela 6.27 – Verificação da granulometria de projeto Especificação Valor de projeto (%) Valor real (%)
Brita 19 mm 25 22 Brita 9,5 mm 25 20 Areia artificial 25 42 Argila 25 16
6.4.5 Classificação das Amostras
Em linhas gerais, de acordo com o Sistema Unificado de Classificação dos Solos
(SUCS), os solos são classificados em três grandes grupos, sendo eles:
1º) Solos grossos: Aqueles cujo diâmetro da maioria absoluta dos grãos (mais que 50% em
peso) fica retido na peneira 0,074 mm;
2º) Solos finos: Aqueles cujo diâmetro da maioria absoluta dos grãos passa na peneira 0,074
mm;
3º) Turfas: Solos altamente orgânicos e extremamente compressíveis.
No primeiro grupo acham-se os pedregulhos, as areias e solos pedregulhosos ou
arenosos com pequenas quantidades de material fino. Esses solos são designados da seguinte
maneira:
- Pedregulhos ou solos pedregulhosos = GW, GP, GM e GC;
- Areias ou solos arenosos = SW, SP, SM e SC.
Onde:
G = pedregulho;
S = areia;
C = argila;
W = bem graduado;
P = mal graduado;
M = silte.
No segundo grupo acham-se os solos finos, siltosos ou argilosos, de baixa
compressibilidade (ωL < 50) ou alta compressibilidade (ωL > 50). São designados da seguinte
forma:
- Solo de baixa compressibilidade = ML, CL e OL;
- Solo de alta compressibilidade = MH, CH e OH.
Onde:
O = orgânico;
142
L = baixa;
H = alta.
Os solos do terceiro grupo representam-se pela turfa = Pt. A Tabela 6.28 mostra
um resumo das classificações dos solos conforme especificações do SUCS.
Tabela 6.28 – Classificação segundo o SUCS (CAPUTO, 1988) Classificação geral Tipos principais Símbolos
Solos grossos (menos que 50% passando na # nº 200)
Pedregulhos ou solos pedregulhosos GW, GP, GM e GC
Areias ou solos arenosos SW, SP, SM e SC
Solos finos (mais que 50% passando na # nº 200) Siltosos ou argilosos
Baixa compressibilidade (LL < 50) ML, CL e OL
Alta compressibilidade (LL > 50) MH, CH e OH
Solos altamente orgânicos Turfas Pt
Na classificação da Transportation Research Board (TRB) os solos são reunidos
em grupos e subgrupos, em função da sua granulometria e plasticidade. Os solos granulares
compreendem os grupos A-1, A-2 e A-3, e os solos finos, os grupos A-4, A-5, A-6 e A-7, três
dos quais divididos em subgrupos (Tabela 6.29).
Tabela 6.29 – Sistema de classificação do TRB (CAPUTO, 1988) Classificação
geral Solos granulares
(P200 < 35%) Solos silto-argilosos
(P200 > 35%)
Grupos A-1 A-3 A-2 A-4 A-5 A-6 A-7
Subgrupos A-1-a A-1-b A-2-4 A-2-5 A-2-6 A-2-7 A-7-5;
A-7-6 P10 <50 - - - - - - - - - - P40 <30 <50 <50 - - - - - - - - P200 <15 <25 <10 <35 <35 <35 <35 >35 >35 >35 >35 LL - - - <40 >40 <40 >40 <40 >40 <40 >40 IP <6 <6 NP <10 <10 >10 >10 <10 <10 >10 >10 IG 0 0 0 0 0 <4 <4 <8 <12 <16 <20
Tipos de material
Fragmentos de pedra,
pedregulho e areia
Areia fina
Pedregulhos e areias siltosas ou argilosas
Solos siltosos
Solos argilosos
Classificação como
subleito Exelente a boa Regular a mau
Obs.: P10, P40 e P200 indicam respectivamente, as porcentagens que passam nas peneiras nos 10 (2mm), 40 (0,42mm) e 200 (0,074mm);
143
( ) ( )[ ] ( ) ( )1015P01,0400,005 0,235P 200200 −×−×+−×+×−= IPLLIG
O Índice de Grupo (IG) é um número inteiro definidor da capacidade de suporte
do terreno de fundação do pavimento. Seu valor varia de 0 a 20 e é determinado pela Equação
6.9.
(6.9)
Onde: P200 = porcentagem passante na peneira nº 200;
ωL = limite de liquidez;
IP = índice de plasticidade;
IG = índice de grupo.
Segundo Caputo (1988), quanto maior o valor de IG, melhor a qualidade do
material a ser utilizado como fundações de pavimentos, variando de solos ótimos (IG = 0) a
solos péssimos (IG = 20).
Conforme resultados já apresentados, o solo local tem as seguintes características:
ωL = 33,7%; ωP = 25% e IP = 8,7%. Utilizando-se a Equação 6.9, obteve-se IG = 4,6%.
Juntando esses parâmetros com a caracterização granulométrica, tem-se que o solo local, de
acordo com o SUCS, enquadra-se no grupo dos solos finos (diâmetro da maioria absoluta dos
grãos passa na peneira 0,074mm), caracteriza-se como solo de baixa compressibilidade, ou
seja, apresenta ωL < 50%, e, portanto, é classificado como solo fino argiloso tipo CL.
Quanto ao sistema TRB, este mesmo solo enquadra-se no grupo A-4 ou seja, com
valores de P200 > 35%, ωL < 40%, IP < 10% e IG < 8%, classificado segundo este sistema
como solos siltosos, em contradição com o apresentado pela curva granulométrica (apenas 8%
de silte e 44% de argila). Esses solos em geral tem suas propriedades considerados de regular
a mau para utilização em subleitos de pavimentos. Deve-se ressaltar que a curva
granulométrica analisada foi obtida com uso de defloculante. Por este ser um solo tropical ao
se fazer o ensaio sem defloculante, provavelmente a porcentagem de silte aumentaria e a de
argila diminuiria.
Para este solo torna-se interessante realizar ensaios da metodologia MCT
(NOGAMI; VILIBOR, 1995), específica para solos tropicais. Sendo assim, poderão ser
realizadas observações mais conclusivas para o solo, contradizendo a afirmação da
classificação TRB que considera o solo como regular a mal para utilização em pavimentação.
Segundo o SUCS a mistura RCD e solo classifica-se como solos grossos (mais
que 50% em peso fica retido na peneira 0,074 mm). Por se tratar de amostras bem graduadas
(estão enquadradas na faixa D do DNER), foram classificadas como solo grosso arenoso e
bem graduado do tipo SW.
ωL
144
Diante do sistema TRB esta amostra enquadra-se no grupo A-2-4, tendo valores
de P200 < 35%, LL < 40%, IP < 10% e IG = 0. A amostra é classificada como solo granular,
mais especificamente como pedregulho e areia silto-argilosas.
6.4.6 Compactação, Expansão e CBR
Quando se realiza a compactação de um solo, sob diferentes condições de
umidade e para uma determinada energia de compactação conforme NBR 7.182 (ABNT,
1986b), obtém-se a curva de variação dos pesos específicos em função da umidade. Para
realização da compactação optou-se por misturar as amostras extraídas em diferentes estacas
do trecho experimental, pois elas apresentaram curvas granulométricas semelhantes.
Os ensaios de compactação foram realizados com aplicação de energia Proctor
intermediária, utilizando-se cilindros e soquetes grandes, conforme especificado em norma.
Para determinar a curva de compactação do solo local, foram analisados cinco teores de
umidade, sendo 15,4%, 17,5%, 19,7%, 22,1 % e 24,0%. Na curva obtida (Figura 6.29) pode
ser observado que os valores encontrados para o peso específico aparente seco máximo (γdmax)
e umidade ótima (wot) foram, respectivamente, de 16,6 kN/m3 e 20,2%.
Figura 6.29 – Curva de compactação obtida para o solo local
Após o término da compactação, partiu-se para análise de expansão e CBR,
pegando-se o cilindro com a amostra compactada, introduzindo nele um peso anelar (simula o
tráfego na via) e um extensômetro (Figura 6.30). Com os cilindros preparados, os mesmos
ficaram imersos em água por quatro dias consecutivos, sendo efetuada diariamente leitura no
extensômetro, de acordo com Figura 6.31.
CURVA DE COMPACTAÇÃO
15,015,215,415,615,816,016,216,416,616,817,017,217,417,6
14 16 18 20 22 24 26 w (% )
γd (K
N/m
3 )
145
Figura 6.30 – Equipamentos utilizados nos ensaios de compactação e expansão
(a) (b) Figura 6.31 – Ensaio de expansão: (a) Corpos-de-prova imersos; (b) detalhe do ensaio.
Na Figura 6.32 observa-se que a expansão obtida para o solo local foi maior para
os corpos-de-prova moldado com 15,4 % de umidade (quase 5%), mas na umidade ótima
(20,2%) a expansão ficou em torno de 3%. Assim, verifica-se que este solo, sozinho, não pode
ser usado na construção de pavimentos já que foram encontrados valores de expansão
superiores a 2%.
Segundo normas do DNIT, os materiais utilizados na pavimentação devem
atender os seguintes critérios:
• subleito: expansão < 2%;
• reforço do subleito: expansão < 2%;
• sub-base: expansão < 1%;
• base: expansão < 0,5%;
SOQUETE
CILINDRO
EXTENSÔMETRO
PESO ANELAR
146
Figura 6.32 – Resultado do ensaio de expansão do solo local
A realização do ensaio de CBR teve como objetivo principal definir os valores de
suporte dos materiais empregados na base do pavimento sito na Rua SR-68, setor Recanto das
Minas Gerais, Goiânia-GO.
O ensaio de CBR consiste na aplicação de um carregamento estático em um
corpo-de-prova sob condição saturada (quatro dias). Este carregamento se dá por meio da
penetração de um pistão de diâmetro padronizado, em velocidade constante, acompanhado de
registros de cargas de reação por meio de um anel dinamométrico acoplado à prensa (Figura
6.33).
(a) (b) Figura 6.33 – Ensaio de CBR: (a) Detalhe; (b) Corpos-de-prova rompidos.
A Figura 6.34 apresenta a curva CBR x umidade. O resultado de CBR obtido na
umidade ótima para o solo local foi de 6,0%, caracterizando-se um solo de baixa resistência.
Anel dinamométrico
0
1
2
3
4
5
6
14 16 18 20 22 24 26
w (%)
Expa
nsão
(%)
147
Figura 6.34 – Curva CBR x umidade obtido para o solo
Considerando as propriedades obtidas para o solo, seria conveniente estabilizá-lo
quimicamente para sua utilização em pavimentação, visto que apesar do CBR aumentar
quando se trabalha com umidade abaixo da ótima (Figura 6.34) ocorre também um expressivo
aumento da expansão (Figura 6.32), o que provavelmente prejudicaria a estrutura do
pavimento.
Na determinação da curva de compactação da mistura agregado reciclado e solo,
foram analisados cinco teores de umidade, sendo 9,2%, 14,4%, 16,9%, 19,9 % e 22,2%. Na
curva obtida (Figura 6.35) pode ser observado que os valores encontrados para o peso
específico aparente seco máximo (γdmax) e umidade ótima (wot) foram de respectivamente,
17,04 kN/m3 e 18,7%.
Figura 6.35 – Curva de compactação obtida para amostra da base
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
15 17 19 21 23 25w (% )
CB
R (%
)
CURVA DE COMPACTAÇÃO
15,5
16,0
16,5
17,0
17,5
18,0
9 11 13 15 17 19 21 23 w (% )
γd (K
N/m
3 )
148
Pela forma da curva de compactação da mistura agregado reciclado e solo (Figura
6.35), constata-se que na mistura RCD e solo tem-se uma melhor faixa de trabalho (variação
da umidade entre 17 e 19%) para a compactação sem que haja redução no valor do peso
específico aparente seco.
Na Figura 6.35 observa-se, ainda, que utilizando o critério proposto na NBR
15.115 (ABNT, 2004d) onde o teor de umidade da mistura durante a compactação deve estar
compreendido no intervalo de + 1,5% em relação a umidade ótima, não está adequado. Se for
acrescentado 1,5% de umidade no gráfico verifica-se uma brusca queda no valor do peso
específico aparente seco, causando dano na estrutura do pavimento. Para o material estudado,
a variação em torno da umidade ótima deveria ser de + 1,0%. Dessa forma, poder-se-ia
garantir grau de compactação igual a 100%.
Para análise da expansão e CBR da mistura, optou-se por despresar o primeiro
corpo-de-prova (w = 9,23%), pois a compactação em capo nessa umidade torna-se
impraticável, portanto não prejudicaria as análises. O maior valor de expansão foi de
aproximadamente 1%, porém para o último ponto (w = 22,17%) houve recalque, cerca de
1,5% (Figura 6.36). Esses valores não comprometem a utilização do material nas camadas do
pavimento, sendo que para a umidade ótima tem-se uma expansão correspondente a 0,7%.
Figura 6.36 – Resultado do ensaio de expansão da mistura (agregado reciclado + solo)
O valor de CBR na umidade ótima para a mistura agregado reciclado e solo foi de
37,0%, conforme apresentado na Figura 6.37. Inicialmente, este valor não é considerado
elevado. No entanto, em vias urbanas com baixo volume de tráfego esta mistura pode ser
usada como base (CBR ~ 40%). Como sub-base (CBR > 20%) este material pode ser utilizado
em qualquer tipo de via urbana ou rodoviária.
-2,0
-1,5
-1,0
-0,5
0,0
0,5
1,0
1,5
14 16 18 20 22 24w (%)
Expa
nsão
(%)
149
Para a mistura analisada recomenda-se uma umidade de projeto em torno de 17%,
pois além de aumentar o valor de CBR (44%), nesta umidade torna possível obter melhores
resultados durante a compactação (Figura 6.37), visto que ela ocorrerá no ramo seco, o que
diminui significativamente os efeitos da poropressão. Somado a este fato, observa-se na
Figura 6.36 uma pequena variação da expansão em torno da umidade proposta e
conseqüentemente menores recalques.
Figura 6.37 – Curva CBR x umidade obtido para amostra da base
A Tabela 6.30 mostra o resumo dos valores encontrados nos ensaios laboratoriais
para o solo local e para a mistura agregado reciclado e solo que foram aplicadas na pista em
questão.
Tabela 6.30 – Resumo dos valores encontrados nos ensaios laboratoriais - Solo local Agregado reciclado + Solo
γdmax (kN/m3) 16,6 17,1
wot (%) 20,2 18,7
CBR (%) 6,0 37,0
EXPANSÃO (%) 3,0 0,7
Com os dados obtidos por meio de ensaios laboratoriais pode-se concluir que a
mistura agregado reciclado e solo local apresenta potencialidade técnica para ser usada na
confecção de camadas de pavimentos.
05
101520253035404550
14 15 16 17 18 19 20 21 22 23w (%)
CBR
(%)
150
Ao comparar os resultados obtidos em campo com os resultados de laboratório
observa-se que a correlação proposta por Kryckyj e Trichês (2000) específica para agregado
reciclado apresentou valores semelhantes aos obtidos em laboratório.
A Tabela 6.31 apresenta a comparação entre os valores de CBR obtidos em campo
e em laboratório.
Tabela 6.31 – Valores de CBR obtidos em campo e em laboratório
Pode-se observar na Figura 6.38 que os valores de CBR obtidos em laboratório
ficaram compreendidos entre 35 e 45% enquanto que os valores de CBR obtidos em campo
tiveram uma maior variação, ou seja, entre 45 e 80%.
Figura 6.38 – Relação entre os valores de CBR obtidos em campo e laboratório
ESTACA w CAMPO (%) CBR LABORATÓRIO (%) CBR CAMPO (%)
ABRIL (2005)
E1+10 (BE) 14,6 42,8 50,5 E3+10 (Eixo) 10,1 34,7 78,6 E5+10 (BD) 13,4 40,5 65,4 JANEIRO (2006)
E1+10 (BE) 16,9 43,7 43,8 E3+10 (Eixo) 11,1 36,9 71,2 E5+10 (BD) 16,4 45,0 51,6 Obs. 1: considerada a "w" obtida no furo vertical para a realização dos ensaios pressiométricos. Obs. 2: A correlação utilizada foi de Kryckyj e Trichês (2000) para o CBR de campo.
y = -3,156x + 188,32R2 = 0,8877
30
40
50
60
70
80
90
30 40 50 60 70 80 90
CBR laboratório (%)
CB
R c
ampo
(%)
151
Observa-se ainda na Figura 6.38 que os valores de CBR obtidos em laboratório
são menores que os obtidos em campo, que pode ser explicado pelo fato de que no laboratório
tem saturação. Outra constatação é que uma pequena variação no CBR de laboratório gera
grande mudança no CBR de campo.
152
CAPÍTULO 7
CONSIDERAÇÕES FINAIS
7.1 CONCLUSÕES
O município de Goiânia, apesar de ter dois trechos experimentais de pavimentos
executados com RCD em suas bases, não conta com um programa de gerenciamento de
resíduo da construção civil como prevê a resolução CONAMA nº 307/2002.
Com a realização de ensaios no trecho experimental localizado no setor Recanto
das Minas Gerais, em Goiânia-GO, verificou-se que:
• Através de correlações propostas por diversos autores foram obtidos valores
satisfatórios de capacidade suporte (CBR) do material da base. A correlação específica para
agregado reciclado parece ter apresentado resultados mais reais do que as correlações
tradicionais. Os valores obtidos variaram de 39,7 a 94,2%, para condição saturada, e de 43,1 a
99,3%, para condição não saturada. De qualquer forma, materiais com valores de CBR
maiores que 40% podem ser usados como sub-base e base de vias urbanas com tráfego
variando de baixo a médio. Verifica-se também, que os materiais localizados no eixo da via
estão mais compactados (CBR>60%) e, portanto, mais resistentes. Isso aponta para problemas
que podem ocorrer quando não é realizado o controle tecnológico rigoroso na execução, pois
as bordas do pavimento ficaram menos compactadas e, portanto, menos resistentes.
• Comparando as curvas médias obtidas para os dois períodos, tem-se que, em
2006, o pavimento apresentou, no geral, melhor desempenho. Inicialmente, este
comportamento não seria esperado, já que geralmente, ao longo de sua vida útil, o pavimento
tem sua resistência reduzida devido à ações do tráfego e da variação climática. No entanto,
pesquisas de laboratório realizadas com agregado reciclado têm mostrado que pode ocorrer
ganho de resistência ao longo do tempo, pois continuam acontecendo reações químicas nesse
tipo de resíduo após a sua compactação (MOTTA, 2005). Provavelmente, esse
comportamento também possa ser observado em campo.
153
• Foi observado que houve redução dos deslocamentos medidos no ensaio ao
longo do tempo, sendo que essa variação foi mais significativa para as estacas localizadas nos
bordos do pavimento (E1+10 e E5+10). Para o ensaio realizado no eixo, o comportamento foi
melhor. Esta melhoria de comportamento do período de 2006 em relação ao de 2005 foi
constatada também no ensaio de viga Benkelman. Uma possível explicação esta relacionada
com as reações químicas do agregado reciclado que ainda pode gerar ganho de resistência por
um certo período de tempo.
• Comparando os resultados obtidos nos dois períodos, observa-se que em
janeiro/2006 os módulos permaneceram semelhantes ou diminuíram em relação ao mês de
abril/2005. Isto mostra a variação do comportamento do pavimento ao longo do tempo em
função das ações climáticas e do tráfego. Verifica-se que os parâmetros medidos nas direções
horizontais e verticais apresentam grandezas diferentes. Pode-se observar ainda que, mesmo
em épocas diferentes, os parâmetros obtidos em uma das estacas (E3 + 10) se destaca em
relação as demais. Este fato foi observado também nos outros ensaios realizados neste estudo.
Com os dados obtidos nos ensaios de viga Benkelman e prova de carga sobre
placa, foi possível determinar os módulos de elasticidade da estrutura do pavimento
realizando procedimentos de retroanálise. Verifica-se que, para a relação entre os ensaios de
prova de carga e viga Benkelman, em Janeiro/2006 os valores obtidos variaram de 0,5 a 1,3,
enquanto em Abril/2005 a variação foi maior (entre 0,9 e 4,7). No entanto, as maiores
variações foram obtidas para o subleito, mostrando, até o momento, certa estabilidade da base
de agregado reciclado.
Com os resultados de laboratório constatou-se que:
• Para as amostras ensaiadas, determinou-se os valores de Cu iguais a 127, 100 e
133 para as estacas E1 + 10, E3 + 10 e E5 + 10, respectivamente. Já para o material passante
na peneira de 0,42 mm obteve-se os valores de 42, 35 e 40% para as estacas E1 + 10, E3 + 10
e E5 + 10, respectivamente.
• Com os dados obtidos pode-se ainda verificar se a granulometria da mistura
agregado reciclado e solo está coerente com o que foi definido no projeto da via pelo
DERMU. Verifica-se que houve maior discrepância entre as quantidades de areia artificial e
argila inicialmente previstas, configurando excesso de areia e falta de argila na mistura. Isto
pode ter ocorrido ou pela falta de um maior controle durante a execução da pista ou existência
de quebra do material durante a compactação na pista ou pela grande quantidade de areia
(48%) presente no solo local.
154
• Segundo o SUCS, a mistura RCD e solo classifica-se como solos grossos (mais
que 50% em peso fica retido na peneira 0,074 mm). Por se tratar de amostras bem graduadas
(estão enquadradas na faixa D do DNER), foram classificadas como solo grosso arenoso e
bem graduado do tipo SW.
• Diante do sistema TRB a mistura enquadra-se no grupo A-2-4, tendo valores de
P200 < 35%, ωL< 40%, IP < 10% e IG = 0. A amostra é classificada como solo granular, mais
especificamente como pedregulho e areia silto-argilosas.
• O maior valor de expansão obtido para a mistura solo-RCD foi de
aproximadamente 1%; porém, para o último ponto (w = 22,17%) houve recalque, cerca de
1,5%. Esses valores não comprometem a utilização do material nas camadas do pavimento,
sendo que para a umidade ótima tem-se uma expansão de 0,7%.
• O valor de CBR na umidade ótima para a mistura agregado reciclado e solo foi
de 37,0%. Inicialmente, este valor não é considerado elevado. No entanto, em vias urbanas
com baixo volume de tráfego esta mistura pode ser usada como base (CBR ~ 40%). Como
sub-base (CBR > 20%), este material pode ser utilizado em qualquer tipo de via urbana ou
rodoviária.
• Os valores encontrados para os parâmetros de laboratório atendem a norma
NBR 15.116 (ABNT, 2004e).
Assim, com os dados obtidos através dos ensaios de campo e análises
laboratoriais, pode-se afirmar que:
• Todos os ensaios realizados na pista experimental mostram resultados
satisfatórios com relação ao desempenho da pista, comprovando a viabilidade técnica da
utilização de RCD reciclado em base de pavimentos;
• Com todos os parâmetros obtidos é possível observar maior resistência no eixo
da pista quando comparado com os bordos. Isto pode estar relacionado com compactação
inadequada no processo construtivo ou na falta de sistema de drenagem superficial na pista
que em abril de 2005 ainda era inexistente.
7.2 SUGESTÕES PARA PESQUISA FUTURA Para complementar os estudos realizados nesta pesquisa e contribuir
significativamente com alternativas mais detalhadas com relação ao uso do agregado
reciclado em pavimentação, sugere-se a realização dos seguintes trabalhos:
155
• Acompanhar o desempenho do trecho experimental ao longo de sua vida útil por
meio de ensaios de campo;
• Além do teor de umidade, determinar também a densidade do material “in situ”
nos diferentes períodos de ensaio;
• Participar da construção e da avaliação de outros trechos experimentais onde
podem ser variados itens como composição das misturas, quantidade e espessura das
camadas, tipo de tráfego e outros;
• Realizar ensaios de sucção nas misturas;
• Realizar ensaios laboratoriais para determinar o módulo resiliente, a
durabilidade e a evolução da resistência ao longo do tempo.
156
REFERÊNCIAS BILIOGRÁFICAS
APONTADOR. Guia de ruas, mapas e direções - Powered by Webraska do Brasil - Site da internet: www.apontador.com.br/bussola. Acessado em: 20/08/2006. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. MB 2.887. Solo – Determinação da massa específica aparente das amostras indeformadas, com emprego da balança hidrostática. Rio de Janeiro, 1988. ____. NM 248. Agregados – Determinação da composição granulométrica. Rio de Janeiro, 2003. ____. NBR 6.457. Amostras de solo – Preparação para ensaios de compactação e ensaios de caracterização. Rio de Janeiro, 1986a. ____. NBR 6.459. Solo – Determinação do limite de liquidez. Rio de Janeiro, 1984a. ____. NBR 6.465. Agregados – Determinação da Abrasão “Los Angeles”. Rio de Janeiro, 2001. ____. NBR 7.180. Solo – Determinação do limite de plasticidade. Rio de Janeiro, 1984b. ____. NBR 7.181. Solo - Análise granulométrica. Rio de Janeiro, 1984c. ____. NBR 7.182. Solo - Ensaio de compactação. Rio de Janeiro, 1986b. ____. NBR 7.251. Agregado em Estado Solto – Determinação da massa unitária. Rio de Janeiro, 1982. ____. NBR 7.809. Agregado graúdo - Determinação do índice de forma pelo método do paquímetro. Rio de Janeiro, 1983. ____. NBR 9.776. Agregados – Determinação da massa específica de agregados miúdos por meio de frasco Chapman. Rio de Janeiro, 2003a. ____. NBR 9.895. Solo - Índice de Suporte Califórnia. Rio de Janeiro, 1987a. ____. NBR 9.917. Agregados para Concreto – Determinação de sais, cloretos e sulfatos solúveis. Rio de Janeiro, 1987b. ____. NBR 9.937. Agregados – Determinação da absorção e da massa específica de agregado graúdo. Rio de Janeiro, 2003b. ____. NBR 10.004. Resíduos sólidos - classificação. Rio de Janeiro, 2004a. 63p.
157
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162
APÊNDICE A - Curvas obtidas nos ensaios com o
Penetrômetro Dinâmico de Cone (DCP) -
163
Os resultados obtidos no ensaio DCP, em abril de 2005, estão apresentados nas
Figuras A1, A2 e A3.
Figura A1 – Curva DCP para Ensaio na Estaca 1 + 10 (abril/2005)
Figura A2 – Curva DPC para Ensaio na Estaca 3 + 10 (abril/2005)
Figura A3 – Curva DPC obtida para Ensaio na Estaca 5 + 10 (abril/2005)
0102030405060708090
0 10 20 30 40 50 60 70
nº de golpes
Pro
fund
idad
e (c
m)
E1+10
a
b
c
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
0 50 100 150 200
nº de golpes
Prof
undi
dade
(cm
)
E3+10
a
c
b
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
nº de golpes
Prof
undi
dade
(cm
)
E5+10
ab
c
164
As Figuras A4, A5, A6, A7, A8, A9, A10, A11 e A12 mostram os resultados
obtidos nos ensaios de DCP, em janeiro de 2006.
Figura A4 – Curva DCP para Ensaio no bordo esquerdo na Estaca 1 + 10 (Janeiro/2006)
Figura A5 – Curva DCP para Ensaio no bordo direito na Estaca 1 + 10 (janeiro/2006)
Figura A6 – Curva DCP para Ensaio no eixo na Estaca 1 + 10 (janeiro/2006)
0102030405060708090
0 10 20 30 40 50 60
nº de golpes
Prof
undi
dade
(cm
)
E1+10
a
b
c
0102030405060708090
0 10 20 30 40 50 60 70
nº de golpes
Pro
fund
idad
e (c
m)
E1+10
ba
c
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
0 50 100 150 200
nº de golpes
Prof
undi
dade
(cm
)
E1+10
a
c
b
165
Figura A7 – Curva DCP para Ensaio no bordo esquerdo na Estaca 3 + 10 (janeiro/2006)
Figura A8 – Curva DCP para Ensaio no bordo direito na Estaca 3 + 10 (janeiro/2006)
Figura A9 – Curva DCP para Ensaio no eixo na Estaca 3 + 10 (janeiro/2006)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
0 10 20 30 40 50 60
nº de golpes
Prof
undi
dade
(cm
)
E3+10
a
c
b
0102030405060708090
0 10 20 30 40 50
nº de golpes
Prof
undi
dade
(cm
)
E3+10
b
a
c
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
0 20 40 60 80 100 120
nº de golpes
Prof
undi
dade
(cm
)
E3+10
a
c
b
166
Figura A10 – Curva DCP para Ensaio no bordo esquerdo na Estaca 5 + 10 (janeiro/2006)
Figura A11 – Curva DCP para Ensaio no bordo direito na Estaca 5 + 10 (janeiro/2006)
Figura A12 – Curva DCP para Ensaio no eixo na Estaca 5 + 10 (janeiro/2006)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
0 50 100 150 200 250
nº de golpes
Prof
undi
dade
(cm
)
E5+10
a
c
b
0
20
40
60
80
100
0 10 20 30 40 50 60 70
nº de golpes
Prof
undi
dade
(cm
)
E5+10
a b
c
0
20
40
60
80
100
0 10 20 30 40 50 60
nº de golpes
Prof
undi
dade
(cm
)
E5+10
b
c
a
167
APÊNDICE B - Curvas obtidas nos ensaios com o pressiômetro Pencel -
168
As Figuras B1 e B2 mostram as curvas corrigidas obtidas com o Pressiômetro
Pencel em abril/2005 para o subleito horizontal e subleito vertical, respectivamente. As
correções feitas para os valores obtidos com o pressiômetro seguem as recomendações
exigidas pelo manual de Instrução Oficial de Pressiômetro Pencel 2.500 KPa. Todas as
demais figuras obedecem às mesmas correções.
Figura B1 – Curvas Pressão x Volume obtidas no Ensaio de Pressiômetro Pencel subleito horizontal (abril/2005)
Figura B2 – Curvas Pressão x Volume obtidas no Ensaio de Pressiômetro Pencel subleito vertical (abril/2005)
SUBLEITO-HORIZONTAL
0
50
100
150
200
250
300
350
400
0 20 40 60 80 100
VOLUME (cm3)
PRE
SSÃ
O (K
Pa)
E1+10E3+10E5+10
PL3
PL5
PL1
SUBLEITO-VERTICAL
0
500
1000
1500
2000
2500
0 20 40 60 80 100
VOLUME (cm3)
PRE
SSÃ
O (K
Pa)
E1+10E3+10E5+10
PL3
PL5PL1
169
As Figuras B3 e B4 apontam as curvas obtidas com o Pressiômetro Pencel, em
abril/2005, na base horizontal e vertical. Pode-se notar que os valores para a base vertical
foram mais altos do que para a base horizontal em todos os pontos, caracterizando uma maior
resistência do terreno em seu sentido horizontal (análise vertical).
Figura B3 – Curvas Pressão x Volume obtidas no Ensaio de Pressiômetro Pencel base horizontal (abril/2005)
Figura B4 – Curvas Pressão x Volume obtidas no Ensaio de Pressiômetro Pencel base vertical (abril/2005)
BASE-HORIZONTAL
0
50
100
150
200
250
0 20 40 60 80 100VOLUME (cm3)
PRE
SSÃ
O (K
Pa)
E3+10E5+10
PL3PL5
BASE-VERTICAL
0
500
1000
1500
2000
2500
0 20 40 60 80 100
VOLUME (cm3)
PRE
SSÃ
O (K
Pa)
E1+10E3+10E5+10
PL5
PL1
170
Já as Figuras B5, B6, B7 e B8 mostram respectivamente, as curvas corrigidas
obtidas com o Pressiômetro Pencel em janeiro/2006 para o subleito horizontal, subleito
vertical, base horizontal e base vertical.
Figura B5 – Curvas Pressão x Volume obtidas no Ensaio de Pressiômetro Pencel subleito horizontal (janeiro/2006)
Figura B6 – Curvas Pressão x Volume obtidas no Ensaio de Pressiômetro Pencel subleito vertical (janeiro/2006)
SUBLEITO-VERTICAL
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
0 20 40 60 80 100VOLUME (cm3)
PRE
SSÃ
O (K
Pa)
E1+10E3+10E5+10
PL3
PL5PL1
SUBLEITO-HORIZONTAL
0
50
100
150
200
250
300
0 20 40 60 80 100
VOLUME (cm3)
PRE
SSÃ
O (K
Pa)
E1+10E3+10E5+10
PL3
PL5
PL1
171
Figura B7 – Curvas Pressão x Volume obtidas no Ensaio de Pressiômetro Pencel base horizontal (janeiro/2006)
Figura B8 – Curvas Pressão x Volume obtidas no Ensaio de Pressiômetro Pencel base vertical (janeiro/2006)
BASE-HORIZONTAL
0
100
200
300
400
500
600
0 20 40 60 80 100
VOLUME (cm3)
PRE
SSÃ
O (K
Pa)
E1+10E3+10E5+10
PL3
PL5
PL1
BASE-VERTICAL
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
0 20 40 60 80 100
VOLUME (cm3)
PRE
SSÃ
O (K
Pa)
E1+10E3+10E5+10
PL3
PL5
PL1
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