WILLIAN DOS SANTOSAVALIAO DA CINZA PESADA GERADA NO COMPLEXO TERMOELTRICO JORGE LACERDA PARA USO EM ATERROS DE TRECHO DA DUPLICAO DA BR-101.Trabalho de Concluso de Curso apresentado ao Curso de Graduao Engenharia Civil Universidade do Sul de Santa Catarina, como requisito parcial obteno do ttulo de Engenheiro Civil.Orientador: Prof. MSc. Alessandro de Oliveira Limas.Tubaro 2008WILLIAN DOS SANTOSAVALIAO DA CINZA PESADA GERADA NO COMPLEXO TERMOELTRICO JORGE LACERDA PARA USO EM ATERROS DE TRECHO DA DUPLICAO DA BR-101.Este Trabalho de Concluso de Curso foi julgado adequado obteno do ttulo de Engenheiro Civil e aprovado em sua forma final pelo Curso de Graduao em Engenharia Civil da Universidade do Sul de Santa Catarina.Tubaro, 26 de novembro de 2008.Professor e orientador Alessandro de Oliveira Limas, Engenheiro Qumico, MSc. Universidade do Sul de Santa Catarina Eng Luiz Humberto Rodrigues, Engenheiro Civil, Especialista. Araguaia Engenharia Professor Gercino Preve, Engenheiro Agrimensor, Especialista. Universidade do Sul de Santa CatarinaEste trabalho dedicado ao meu Filho, Gabriel, minha esposa Rozilene, que amo muito, e que me deram apoio e compreenso. Aos meus Pais, Ciloni e Eliete, exemplos de vida, que sempre estiveram ao meu lado durante os melhores e piores momentos de minha vida, me orientando para dar os passos corretos, e sempre acreditaram em mim. E aos meus irmos, Wilson, Wlison, Eduardo. A vocs o meu amor infinito.AGRADECIMENTOSAgradeo primeiramente a Deus pelo dom da vida e da sabedoria. Eu no poderia ter realizado este trabalho sem a orientao competente e provedora de conhecimentos de meu orientador Professor Alessandro de Oliveira Limas, muito obrigada pela ateno, boa vontade, apoio, e pacincia prestada durante o exerccio deste trabalho. Tive a oportunidade de aprender muito com suas valorosas orientaes, entendendo que no h limites para o desenvolvimento intelectual e para o aprendizado. Aos Laboratoristas de Materiais e Solos do Consrcio Blokos-AraguaiaEmparsanco, Milton e Rodrigo que sempre com boa vontade e disposio em esclarecer minhas dvidas e pelo inestimvel auxlio na conduo da confeco dos componentes estudados e na realizao dos ensaios. Ao Engenheiro Luiz Humberto Rodrigues que disponibilizou o Laboratrio de solos do Consrcio Blokos-Araguaia-Emparsanco para realizao dos meus ensaios. Ao Professor Gercino Preve, pela valiosa ajuda e contribuio fornecendo materiais para o desenvolvimento do meu trabalho Os meus amigos e amigas do curso de graduao, companheiros, sempre demonstrando carinho e amizade e respeito. A todos os colegas da turma, com quem pude participar durante esses anos. A todos os professores, pela dedicao, sempre me ajudando a enfrentar os desafios, auxiliando na busca da concluso do curso de Engenharia Civil com especial ao Professor Rogrio Bardini que esta de parabns com sua dedicao como Coordenador do Trabalho de Concluso de Curso da Engenharia Civil. Ao Coordenador Professor Maurcio (sobrenome) pelo apoio e auxlio em nossos momentos de dificuldades, sempre bem humorado e tranqilo. Aos meus pais, Ciloni e Eliete que contriburam para minha formao, me dando todo apoio em todas as dificuldades vividas nesta longa caminhada, possibilitando a concluso de meu curso. Em especial, e com muito carinho e amor, a minha esposa Rozilene Jeremias Goulart e meu filho, Gabriel Goulart dos Santos que permaneceu ao meu lado durante estes anos me incentivando e, principalmente, ajudando-me na realizao deste trabalho. E, a todos que direta ou indiretamente ofereceram apoio para realizao deste, eu expresso meu mais profundo agradecimento.A grandeza no consiste em receber honras, mas em merec-las. (Aristteles).RESUMOA cinza pesada resultante da queima do carvo mineral para gerao de energia eltrica sempre foi um problema de razo ambiental. Por no ter um destino adequado ou um reaproveitamento, as cinzas so depositadas nas bacias de sedimentao, as quais exigem grandes reas. Alm do impacto ambiental causado pela construo das bacias, existe o risco de contaminao do lenol fretico pela lixiviao de metais pesados constituintes das cinzas. O objetivo deste trabalho foi avaliar a cinza pesada gerada pelo Complexo Termoeltrico Jorge Lacerda para utilizao em aterros de trecho da duplicao da BR-101. A avaliao que foi realizada consistiu no cumprimento dos procedimentos analticos, segundo as normas tcnicas do Departamento Nacional de Estradas e Rodagens, como: DNER-ME 129/94, DNERME 049/94, DNER-ME 082/94, DNER-ME 041/94, que regulamentam a especificao de aterros em rodovias. Os resultados dos ensaios previstos nessas normas avaliaram a cinza pesada, conforme os limites mnimos exigidos pelo DNER. Com os resultados obtidos, pde-se afirmar que os mesmos se enquadram nos limites estabelecidos pela especificao de servio DNER-ES282/97. Alm disso, foi elaborada a planilha de custo com a finalidade de avaliar a viabilidade comparando a cinza pesada com a areia e a argila utilizada nos aterros do Lote 25 da BR 101. Aps analisar o custo total das duas solues, estimou-se uma economia de 14%, com a utilizao da cinza pesada nos aterros especificados. Conforme os dados apresentados, conclu-se que a cinza pesada avaliada torna-se indicada para construo de aterros de rodovias, atendendo as normas do DNER.Palavras-chave: Cinza pesada, Resduos do carvo mineral, Construo de Rodovias.LISTA DE ILUSTRA??ESFigura 1 - Localizao das principais jazidas de carvo - RS e SC.......................................... 16 Figura 2 - Esquema de produo de energia termoeltrica. ..................................................... 18 Figura 3 - Metodologia da pesquisa ......................................................................................... 27 Figura 4 - Descarga de Cinza na Bacia..................................................................................... 28 Figura 5 - Coleta de Amostra ................................................................................................... 28 Figura 6 - Amostra classificada ................................................................................................ 29 Figura 7 - Amostra secando ao ar livre..................................................................................... 29 Figura 8 - Moldagem do corpo de prova .................................................................................. 30 Figura 9- Amostra para determinao de umidade................................................................... 30 Figura 10 - Corpos-de-prova submersos .................................................................................. 31 Figura 11 - Penetrao do corpo de prova ................................................................................ 32 Figura 12 - Esquema executivo dos aterros tipo 1 e 2.............................................................. 57 Figura 14 - Esquema executivo dos aterros tipo 3 e 2.............................................................. 58 Figura 15 - Pontos de localizao dos pontos a serem aterrados, jazidas e bacia de Cinza ..... 61LISTA DE GR?FICOSGrfico 1 - Curva de compactao. .......................................................................................... 39 Grfico 2- Grfico com o resultado de expanso. .................................................................... 41 Grfico 3 - Resultado do ndice de suporte Califrnia. ............................................................ 42 Grfico 4 - Curva granulomtrica............................................................................................. 44LISTA DE TABELASTabela 1 - Composio qumica das cinzas de lagoa (pesada)................................................. 20 Tabela 2 - Capacidade mxima anual de produo de cinzas nas Usinas Termoeltricas do Sul do Brasil.................................................................................................................................... 22 Tabela 3 Classificao Highway Research Board (HRB) ..................................................... 33 Tabela 4 Ensaio de umidade higroscpica da cinza pesada. .................................................. 37 Tabela 5 - Resultados obtidos no ensaio de compactao........................................................ 38 Tabela 6 - Ensaio de expanso aps 4 dias com o corpo de prova submerso. ......................... 40 Tabela 7 - Resultados do ensaio de penetrao (ISC). ............................................................. 41 Tabela 8 - Resultados da caracterizao da cinza..................................................................... 43 Tabela 9 - comparao de custo dos materiais por m.............................................................. 44 Tabela 10 - Resultado do piezmetro 01 .................................................................................. 50 Tabela 11 - Resultado do piezmetro 02. ................................................................................. 51 Tabela 12 - Resultado do piezmetro 03. ................................................................................. 52 Tabela 13 - Resultado do piezmetro 04. ................................................................................. 53 Tabela 14 - Resultado do piezmetro 05. ................................................................................. 54 Tabela 15 - Resultado do piezmetro 06. ................................................................................. 55SUM?RIO1 INTRODUO ..............................................................................................................................12 1.1 IMPORTNCIA DO TEMA ................................................................................................................12 1.2 OBJETIVOS .....................................................................................................................................13 1.2.1 Objetivo geral ...........................................................................................................................13 1.2.2 Objetivos especficos ................................................................................................................13 1.3 JUSTIFICATIVA ...............................................................................................................................14 2 REVISO BIBLIOGRFICA ......................................................................................................16 2.1 CINZAS DO CARVO MINERAL .......................................................................................................16 2.1.1 Composio do carvo .............................................................................................................16 2.1.2 Queima do carvo (combusto) ..............................................................................................17 2.1.3 Tipos de cinza ...........................................................................................................................18 2.1.3.1 Caractersticas da cinza pesada produzida no Complexo Termoeltrico Jorge Lacerda.........19 2.1.3.2 Composio qumica da cinza pesada .....................................................................................19 2.1.4 Aspectos ambientais (descarte das cinzas).............................................................................20 2.1.5 Produo de cinza na Regio Sul, Brasil e Mundial. ............................................................21 2.1.5.1 Produo do Complexo Termoeltrico Jorge Lacerda (Tractebel Energia Grupo Suez). ....22 2.2 CONSTRUO DE RODOVIAS .........................................................................................................23 2.2.1 Etapas de Construo de uma rodovia. .................................................................................23 2.2.2 Aterros em rodovias.................................................................................................................24 2.2.3 Impactos ambientais ................................................................................................................25 2.3 ESTUDO COM CINZAS APLICADAS A RODOVIAS..................................................................25 2.3.1 Aplicao da cinza em aterros nas obras de duplicao da rodovia BR -101.....................26 2.3.2 Uso no setor rodovirio em geral............................................................................................26 3 METODOLOGIA ..........................................................................................................................27 3.1 COLETA DE AMOSTRAS..................................................................................................................28 3.2 PREPARAO DAS AMOSTRAS PARA ENSAIO DE COMPACTAO..................................................28 3.3 ENSAIOS LABORATORIAIS ..............................................................................................................29 3.3.1 Compactao ............................................................................................................................29 3.3.1.1 Moldagem dos corpos de prova ..............................................................................................30 3.3.2 ndice de Suporte Califrnia...................................................................................................31 3.3.2.1 Expanso .................................................................................................................................31 3.3.2.2 Penetrao (CBR)....................................................................................................................32 3.3.3 Determinao do limite de plasticidade. ................................................................................32 3.3.4 Preparao da amostra para ensaio de caracterizao. .......................................................33 3.4 ANALISE COMPARATIVA DE CUSTOS .............................................................................................35 3.4.1 Definio dos locais de aplicao da cinza. ............................................................................35 4 RESULTADOS...............................................................................................................................37 4.1 COMPACTAO .............................................................................................................................37 4.1.1 Compactao utilizando amostras no trabalhadas. ............................................................37 4.1.1.1 Moldagem dos corpos de prova ..............................................................................................38 4.1.2 ndice de suporte Califrnia ...................................................................................................40 4.1.2.1 Expanso .................................................................................................................................40 4.1.2.2 Penetrao (CBR)....................................................................................................................41 4.1.3 Analise granulomtrica por peneiramento (caracterizao)................................................42 4.2 COMPARATIVO DE CUSTO..............................................................................................................44 5 CONCLUSO ................................................................................................................................45 REFERNCIAS ...................................................................................................................................46ANEXOS ...............................................................................................................................................48 ANEXO A RESULTADOS DOS ENSAIOS REALIZADOS PARA O PROGRAMA DE MONITORAMENTO DAS GUAS SUBTERRNEAS LOTE 26 ........................................49 APNDICE A ESQUEMA EXECUTIVO DOS ATERROS. .......................................................56 APNDICE B LOCALIZAO DOS PONTOS A SEREM ATERRADOS, JAZIDAS E BACIA DE CINZA. .............................................................................................................................591INTRODUO1.1IMPORTNCIA DO TEMAO trabalho foi realizado na empresa Consrcio Blokos-Araguaia-Emparsanco que atua no setor de construo de estradas e rodovias, sendo uma das responsveis pelas obras do trecho Sul de Santa Catarina da duplicao da Rodovia BR-101. Os trabalhos foram realizados entre as cidades de Laguna e Capivari de Baixo nos quilmetros 314 ao 329, envolvendo os servios de aterros das obras de artes especiais. Foram realizados ensaios e testes, conforme as normas tcnicas do DNER para uso da cinza pesada em aterros, visando reduzir o consumo de argila e areia. Desta forma, pretende-se, com o uso de cinza pesada para tal finalidade, obter benefcios econmicos e ambientais. As construes de rodovias envolvem terraplenagem, pavimentao, obras de artes correntes e obras de artes especiais. Como toda obra de engenharia, sendo uma atividade antrpica, gera impactos ambientais. Com isso, existe a necessidade de adoo de medidas mitigadoras para minimizar esses impactos, bem como a gerao de solues que so impulsionadas pela busca sustentabilidade scio-econmico e ambiental. A utilizao de resduos industriais uma alternativa que, h pouco tempo, est se tornando uma das solues para reduzir os impactos ambientais gerados pelas atividades de engenharia. Esses resduos muitas vezes so valiosos no ponto de vista tcnico-econmico. Atualmente, h uma preocupao muito grande com o meio ambiente. As pessoas esto preocupadas em alcanar um meio sustentvel para obter uma melhor qualidade de vida para si e para as futuras geraes. Com isso, as empresas esto se conscientizando e esto se adequando cada vez mais s exigncias para a preservao do meio ambiente. A produo de resduos da queima do carvo fssil um processo inevitvel da utilizao deste recurso natural no renovvel como combustvel. A importncia, portanto, do desenvolvimento de produtos e tcnicas que busquem o aproveitamento destes resduos est intimamente ligada ao aumento do emprego do carvo como combustvel, que o mais abundante recurso no renovvel energtico do nosso planeta.1.2OBJETIVOS1.2.1Objetivo geralAvaliar o uso da cinza pesada gerada pelo Complexo Termeltrico Jorge Lacerda, situado em Capivari de Baixo, em aterros do trecho sul da BR-101, baseando-se nas normas tcnicas do Departamento Nacional de Estradas de Rodagens (DNER). Atravs do cumprimento dessas normas, estabelece-se a sistemtica adotada para a execuo dos segmentos da plataforma em aterros mediante o depsito de materiais sobre o terreno natural. O trabalho envolveu desde os ensaios de caracterizao da cinza at a anlise preliminar de custos. Essas normas tcnicas foram estabelecidas (regulamentadas) pelo DNER, ligado ao Ministrio dos Transportes.1.2.2Objetivos especficosa) Identificar os parmetros fsicos da cinza pesada e seu comportamento em aterros, baseados nos ensaios regulamentados pelo DNER para a construo de rodovias; b) Analisar preliminarmente o custo de utilizao de cinza pesada, verificando a sua viabilidade e comparar com o uso de areia e argila utilizados convencionalmente nos aterros do Lote 25 da BR 101. c) Identificar a quantidade disponvel de cinzas provenientes do carvo mineral da Regio Sul de Santa Catarina; d) Conhecer a potencialidade de utilizao das cinzas pesadas produzidas pelo processo de combusto do carvo mineral adotado em Usinas Termeltricas; e) Conscientizar sobre os benefcios ambientais do aproveitamento de cinzas residurias. f) Incentivar o aproveitamento das cinzas pesadas como matria-prima.1.3JUSTIFICATIVANo mundo inteiro, a gesto de resduos industriais representa um grande problema para as atividades que geram poluio e para os gestores pblicos das reas de sade, saneamento e meio ambiente. Neste contexto tem crescido, nos ltimos anos, as experincias e pesquisas para a valorizao e uso de resduos industriais diversos, tais como cinzas obtidas atravs da combusto do carvo mineral de centrais trmicas, cinzas de incineradoras de resduos slidos urbanos, escrias de altos fornos, resduos de decapagem, refratrios usados, lamas de cromagem de peas de lato, lamas de anodizao de alumnio, cinzas de caldeiras, dentre outros. Um exemplo desta tendncia de reuso de resduos industriais o nmero crescente de pesquisa, teses de mestrado e doutorado direcionados a agregar valor a estes resduos, alm de Fruns tal como o Seminrio sobre Valorizao de Resduos de Obras Geotcnicas. Alguns exemplos dos usos que vem sendo feito destas cinzas no Estado so apresentados abaixo: a) A utilizao de cinzas na construo civil como aglutinante em argamassa de concreto na fabricao de blocos, telhas e outros. Este uso pode reduzir em at 30% os custos com material na construo de casas populares. b) A converso de cinzas de carvo em material zeoltico aps tratamento hidrotrmico. Este material contm poros microscpicos e funcionam como filtros, retendo praticamente todos os metais pesados e at algumas substncias orgnicas. A substituio da resina normalmente utilizada pela zelita sintetizada a partir das cinzas de carvo pode representar uma economia de 42%, aproximadamente, para as indstrias de setor de processamento de metais. O Consorcio Blokos-Araguaia-Emparsanco pretende utilizar aproximadamente 250.000 m de cinza pesada para os aterros, adotando as tcnicas adequadas atravs de compactao e confinamento realizados com argila. Esse volume de cinzas deve ser disponibilizado em locais altos, sem risco ao lenol fretico e visvel ao longo do aterro a ser construdo.A otimizao dos trabalhos de terraplenagem com uso da cinza para a obra ter agilidade e maximizao do tempo para execuo da mesma, pois a cinza encontra-se numa distncia mdia de transporte de 6 km dos locais de aplicao. A areia e argila seria o material utilizado no lugar da cinza com uma distncia mdia de transporte de 18 km para areia e 5 km para argila, alm de danos ambientais provocados pela abertura de novas jazidas de argila e areia na Regio do Municpio de Laguna (SC).2REVISO BIBLIOGRFICA2.1CINZAS DO CARVO MINERAL2.1.1Composio do carvoOs depsitos de carvo fssil do Brasil esto situados nos estados de Paran, Santa Catarina e Rio Grande do Sul. Distribuem-se em oito grandes jazidas, sete das quais no Rio Grande do Sul e uma em Santa Catarina, alm de vrias outras de menor porte. Cerca de 88% dos recursos localizam-se no Rio Grande do Sul. As jazidas mais importantes denominam-se, de Sudoeste para Nordeste, Candiota, Capan, Irui, Leo, Charqueadas, Morungava (Chico Lom), Santa Terezinha e jazida Sul-Catarinense (GOMES, 2008).Figura 1 - Localizao das principais jazidas de carvo - RS e SC Fonte: GOMES (2008)At a crise energtica mundial de 1972, o pas no ligava para o nosso carvo, alegando ser de baixa qualidade, pelo teor de cinzas. Com a crise, estudos foram realizadossurgindo a CAEEB (Companhia Auxiliar de Estudos Eltricos Brasileiros), que ficou encarregada de desenvolver o consumo do nosso carvo, traando inicialmente um programa de suprir as fbricas de cimento,com os resduos de sua queima (GOMES, 2008). De acordo com a Tractebel Energia(2008), o carvo da regio do Municpio de Cricima SC, possui um poder calorfico de 4250kcal e 43% de cinzas.2.1.2Queima do carvo (combusto)De uma forma geral, a gerao de energia, atravs das usinas termeltricas, constitui-se de trs processos, independente do combustvel utilizado para a gerao do vapor. O primeiro processo a queima do combustvel, que transformar, atravs do calor gerado, a gua lquida em vapor super-aquecido. O vapor super-aquecido expande-se no interior de uma turbina, gerando assim, energia mecnica que transformada em energia eltrica por meio de um dnamo conectado turbina. Este o segundo processo do ciclo. Aps a sada da turbina, o vapor com presso e temperatura reduzida segue para um condensador, representado o terceiro processo, onde condensado completamente. Aps a condensao o fluido segue para o quarto processo, representado pelo bombeamento e elevao da presso, fechando assim, o ciclo com alimentao do lquido comprimido na caldeira, onde se d a queima do combustvel e a gerao do vapor superaquecido. As cinzas geradas durante a combusto do carvo, e que so arrastadas pelo fluxo de gases, so chamadas de cinzas leves ou volantes. Esse material quase que totalmente retido nos precipitadores eletrostticos, apenas uma pequena parcela desse material particulado expelida pelas chamins (Tractebel, 2008). Segundo a Tractebel (2008), nos ltimos anos foi aprimorado o manejo sustentado dos principais resduos slidos das termeltricas a carvo mineral (as cinzas, tanto leve como pesada). A cinza pesada permanece no fundo da caldeira, sendo depois removida por arraste hidrulico.Figura 2 - Esquema de produo de energia termoeltrica. Fonte: Tractebel Energia (2008)2.1.3Tipos de cinzaOs processos de utilizao termeltrica do carvo originam vrios resduos, as chamadas cinza, segundo ROHDE et al.(2006), so classificadas em: a) Escrias: so as maiores partculas que ficam no fundo da fornalha onde, devido seu peso, no so arrastadas por meio hidrulico; b) Cinzas de fundo (Cinza Pesada): so partculas que se alojam no fundo da fornalha e so transportadas por arraste hidrulico at a bacia de decantao; c) Cinzas leves (Cinzas volantes): essas so constitudas de partculas extremamente finas, chega a ter uma forma granulomtrica de 100% menor que 0,15mm, isso faz com que possibilite o arrasto das mesmas com os prprios gases de combusto produzidos nas fornalhas.Conforme ROCHA (1999) h uma preferncia das indstrias cimenteiras pela cinza seca (leve), devido ao fato de as mesmas apresentarem algumas vantagens em relao pesada, como convenincia de ser armazenado em silos de estocagem, o que facilita o transporte e a carga nos caminhes, alm da economia em aplicaes que exigem a incorporao dos materiais secos. J a cinza pesada est fora do mercado desde 1994, sendo empregada na recuperao de reas degradadas prximo a Usina Do Complexo Jorge Lacerda.2.1.3.1 Caractersticas da cinza pesada produzida no Complexo Termoeltrico Jorge Lacerda.As cinzas produzidas no Complexo Termoeltrico Jorge Lacerda na Usina Termoeltrica, no Municpio de Capivari de Baixo (SC), so caracterizadas por cinza de lagoa. Conforme ROHDE et al. (2006), trata-se de depsitos de cinzas de fundo e em menor proporo de cinzas volantes no comercializadas. O transporte das cinzas, dos locais de gerao, at as bacias se d por via hidrulica. Apesar destas pequenas variaes pontuais, as cinzas de lagoa, quando estudadas em grandes massas, para fins de construo em geral, podem ser consideradas como uniformes.2.1.3.2 Composio qumica da cinza pesadaOs teores de cinza resultantes da combusto do carvo chegam aproximadamente a 50% da massa do carvo queimado (ROHDE et al.2006). Mais de 90% das cinzas produzidas no Complexo Termoeltrico Jorge Lacerda atravs da queima do carvo mineral, consistem de slica ( , alumina ( ), e xido de ferro ( ). Chamam tambm a ateno, os baixos teores de carvo no queimado e de enxofre. Oxido de clcio, magnsio, sdio, potssio, titnio e outros podem, tambm, so presentes, porm em baixos teores como mostra a Tabela 1.Tabela 1 - Composio qumica das cinzas de lagoa (pesada)Fonte: ROHDE et al. (2006)2.1.4Aspectos ambientais (descarte das cinzas).A utilizao da cinza de fundo de caldeira (pesada) em aterros, tambm constitui riscos ao meio ambiente. Isto se d em razo da percolao e lixiviao das cinzas pelas guas pluviais, arrastando para o lenol fretico, substncias eventualmente txicas, que por esse meio podem atingir os mananciais de abastecimento de gua, por esse motivo so inmeras as recomendaes para cuidados na utilizao das mesmas em aterros. De acordo com ROHDE et al.(2006), a cinza qualitativamente e quantitativamente diferente da matria prima que a originou, ou seja, carvo mineral. As cinzas pesadas produzidas no Complexo Termoeltrico Jorge Lacerda , por sua vez, so usadas na recuperao de solo ou de depsitos de rejeitos de carvo na regio de Capivari de Baixo e Laguna, ou retornam para as minas de carvo. Por ter pH alcalino, esse tipo de cinza atua como neutralizador da acidez do solo.2.1.5Produo de cinza na Regio Sul, Brasil e Mundial.De acordo com o KALKREUTH et al. (2008)na gerao de eletricidade, asusinas termeltricas do Brasil produzem cinzas na ordem de 3 milhes de toneladas/ano, composta de 65 at 85% de cinzas volantes e 15 at 30% de cinzas pesadas. A maior parte das cinzas pesadas depositada em aterros (landfills) e/ou lagunas de decantao, sendo que apenas um pequeno montante aproveitado no uso industrial, como na produo do cimento pozzolnico e uso em pavimentaes. O depsito desse material pode ocasionar problemas ambientais pelo enriquecimento de substncias txicas presentes nas cinzas, tais como metais pesados e compostos policclicos aromticos. Segundo o ROHDE et al. (2006), a produo de resduos de queima de carvo fssil uma conseqncia inevitvel da utilizao deste recurso natural no renovvel como combustvel. A importncia, portanto, do desenvolvimento de produtos e tcnicas que busquem o aproveitamento destes resduos. Dentro do contexto energtico mundial o carvo visto como de importncia capital. As previses constantes em diversos relatrios, elaborados por instituies, grupos e organizaes internacionais, preocupados com a produo de energia, so unnimes no sentido de que as prximas duas dcadas haver um aumento, a nvel mundial, do uso do carvo fssil. apontado com mais eminente alternativa para o petrleo, pois tem maiores possibilidades de produzir resultados positivos em curto prazo. Ainda segundo ROHDE et al. (2006), em todo o mundo, mais de 4 bilhes de toneladas de carvo so consumidas anualmente como combustvel em usinas termeltricas. Destacaram-se no ano de 2004, como maiores produtores de carvo, a china com 1.771.740.000t, os EUA com 1.015.290.000t, a Austrlia com 356.930.000t, a ndia com 337.950.000t e a frica do Sul com 245.050.000t. Seguem-se, com grandes produes tambm, pases como Rssia, Indonsia, Polnia, Alemanha e Ucrnia. A Tabela 2 mostra a produo dos trs tipos de cinza na regio sul do Brasil.Tabela 2 - Capacidade mxima anual de produo de cinzas nas Usinas Termoeltricas do Sul do Brasil.Fonte: ZWONOK et al. (2006).O carvo hoje disponvel no sul do Brasil corresponde, aproximadamente mais do que o dobro das reservas de petrleo conhecidas no Pas.2.1.5.1 Produo do Complexo Termoeltrico Jorge Lacerda (Tractebel Energia Grupo Suez).Em Santa Catarina a produo de cinzas no Complexo Termoeltrico Jorge Lacerda, localiza-se no municpio de Capivari de Baixo e Tubaro estimado em 818.000 toneladas por ano. Cabe salientar que a Usina possui licenciamento ambiental na FATMA para o acondicionamento da cinza nas bacias de decantao.2.2CONSTRUO DE RODOVIASAs Rodovias nascem da necessidade de deslocamento de comunidades e aes, principalmente polticas, que buscam suprir essas necessidades. O processo decisivo de se investir ou no em um ou mais empreendimentos rodovirios o planejamento da rodovia.2.2.1Etapas de Construo de uma rodovia.As obras rodovirias federais so todas de responsabilidade do DNIT (Departamento Nacional de Infra Estrutura de Transporte). A primeira etapa de construo de construo de uma rodovia comea com os estudos de viabilidade, o anteprojeto e o projeto em si. No caso de engenharia rodoviria os projetos so basicamente de implantao de novos trechos de rodovias e de aumentos de capacidade de rodovias existentes. O estudo de viabilidade tem enfoque do ponto de vista tcnico, econmico e ambiental do empreendimento. Cabe salientar que entidades internacionais de financiamento normalmente exigem como condio de financiamento, a apresentao do estudo. Com o estudo de viabilidade realizado e as alternativas de anteprojeto proposta parte-se para o projeto propriamente dito. Trata-se da, de uma atividade essencialmente de engenharia, detalhando solues propostas no anteprojeto, preparando planos de trabalho, estimativas de custo, entre outras atividades. A segunda etapa a da construo e posteriormente a de operao da rodovia. Para que todas as etapas estejam integradas com o meio ambiente necessrio que se faa o licenciamento junto aos rgos competentes, sendo que, todas as atividades modificadoras do meio ambiente associadas obras rodovirias, como a produo de mistura asfticas, extrao de areia, argila e rochas, britagens, estruturas de apoio como os canteiros de obras, alojamentos e reas de bota-fora so licenciadas. Conforme lembra BELLIA (1992), o que acelerou a necessidade da efetiva incorporao dos licenciamentos ambientais em projetos rodovirios, com vistas a mitigao de impactos negativos sobre o meio ambiente, foram as exigncias de preveno que minimizaro os impactos ambientais pelos rgos de financiamento externos e a Resoluo n001 de 23 de janeiro de 1986 do Conselho Nacional de Meio Ambiente (CONAMA), que determinam a necessidade de elaborao do Relatrio de Impacto sobre o Meio Ambiente (RIMA), em rodovias e em outros projetos de grande porte.2.2.2Aterros em rodoviasPara a execuo de aterros em rodovias o material empregado precisa se enquadrar com os critrios mnimos tolerados na especificao de servio do Departamento Nacional de Estradas de Rodagens (DNER-ES282/97), que estabelece a sistemtica adotada para a execuo dos segmentos da plataforma em aterros mediante o depsito de materiais sobre o terreno natural. Os aterros podem ser executados com diversos tipos de materiais, areia, argila e rocha que considerada pelo DNER como material de 3 categoria por sua remoo ser na grande parte atravs de explosivos e entre outros, dentre eles a cinza pesada. Para controle do material necessrio seguir os principais mtodos de ensaio mencionados na especificao de servio DNER-ES282/97: a) DNER-ME 129/94 (Compactao Utilizando Amostras no Trabalhadas): este mtodo de ensaio foi regulamentado em 05 de Abril de 1994 com a finalidade de determinar uma correlao entre o teor de umidade e a massa especfica aparente seca do solo. b) DNERME 049/94 (ndice de suporte Califrnia Utilizando Amostras no Trabalhadas): este mtodo de ensaio foi regulamentado em 05 de Abril de 1994 com a finalidade de determinar o suporte do material utilizando amostras no trabalhadas correspondente a umidade tima e massa especifica aparente seca. c) DNER-ME 082/94 (Determinao do Limite de Plasticidade): este mtodo de ensaio foi regulamentado em 25 de Abril de 1994 com a finalidade de apresentar o procedimento para a determinao do Limite de Plasticidade de solos e tambm descreve a aparelhagem, execuo e condies para obteno dos resultados. d) DNER-ME 041/94 (Preparao das amostras para caracterizao): este mtodo de ensaio foi regulamentado em 25 de Abril de 1994 com a finalidade deapresentar o procedimento para a anlise granulomtrica de solos por peneiramento.2.2.3Impactos ambientais a alterao no meio ambiente ou em algum de seus componentes por determinada ao ou atividade. Estas alteraes precisam ser quantificadas, pois apresentam variaes relativas, podendo ser positivas ou negativas, grandes ou pequenas. A queima do Carvo mineral resulta na emisso de uma srie de poluentes para o ar, classificados em particulados (cinzas pesadas, leves e volantes). A deposio em locais imprprios desses resduos podem tambm gerar grandes impactos nos recursos hdricos.2.3ESTUDO COM CINZAS APLICADAS A RODOVIASA CIENTEC, em 1985, realizou exaustivos trabalhos laboratoriais de caracterizao geotcnica das cinzas de fundo e escria de carvo fssil, produzidas nos estados do Rio Grande do Sul e Santa Catarina, com o objetivo de avaliar as possibilidades de seu emprego, como materiais para a construo de aterros estruturais. Em 1986 foi construdo um aterro experimental com cerca de 200m de comprimento e 4,00 metros de altura, utilizando escrias da termoeltrica de So Jernimo RS. A fiscalizao exercida sobre as atividades de construo do trecho experimental confirmou as expectativas iniciais, revelando as cinzas como material de fcil trabalhabilidade (espalhamento e compactao), Baixa massa especifica (bem menor que os materiais convencionais, sobrecarregando menos as fundaes), baixa compressibilidade, dando ao aterro uma boa estabilidade, (ROHDE et al. 2006).2.3.1Aplicao da cinza em aterros nas obras de duplicao da rodovia BR -101.A utilizao de cinzas em aterros nas obras de ampliao de capacidade rodoviria da BR 101 (Sul) foi prevista no projeto executivo de engenharia do lote 26, tecnicamente pelo DNIT (Departamento Nacional de Infra Estrutura de Transportes). A execuo dos aterros com a cinza, que no caso proveniente do Complexo Jorge Lacerda IV, foi confinada entre camadas de solo (Argila). O Lote 26 esta em fase final nas obras de terraplanagem em aterro com cinza, sendo que j utilizou volume considerado nas obras de duplicao e restaurao da rodovia, o qual vem obtendo resultados ambientais positivos, pois no monitoramento realizado com piezmetros, as analise fsico qumica da gua no indicaram poluio no lenol fretico (anexo A).2.3.2Uso no setor rodovirio em geralNo setor Rodovirio a cinza de carvo tem sido utilizada como base e sub-base de pavimentos, desde 1984. No ano de 1987 o DNER publicou, o trabalho Cinza Volante (leve) e Cal Hidratada desenvolvido pelo Eng Jos Vidal Nardi, na Estabilizao de Solos Arenosos para a Construo de Sub-bases e Bases de Pavimentos. Este estudo foi aplicado na BR 101, Trecho Sul, na altura do Km 283, no municpio de Imbituba. A partir desta experincia foram criadas algumas Normas Tcnicas do Setor para este tipo de aproveitamento, (DNER-ME 180/94 e DNER-ES 282/97). Aps este perodo o DNER utilizou na BR 101, aterro com cinza pesada na construo no acesso a Praia do Rinco. Deve-se destacar que esta soluo permite que o setor rodovirio contribua na valorizao destes resduos, dando aos mesmos uma utilizao nobre, ambientalmente adequada, reduzindo a presso sobre a abertura de novas reas de jazidas de saibro e areia. De acordo com ROHDE et al. (2006), os aterros construdos nos encontros da ponte sobre o rio Jacui, que liga os municpios de So Jernimo ( RS) e General Cmara (RS) e o aterro que constitui o segmento da rodovia de aceso a referida ponte, com extensode 4km, absorvendo 500.000 m de cinzas pesada, representa, provavelmente, uma das maiores obras existentes com estes materiais.3METODOLOGIANeste trabalho os procedimentos segundo as normas tcnicas DNER-ES282/97, DNER-ME 129/94, DNERME 049/94, DNER-ME 082/94, DNER-ME 041/94, foram obedecidos, visando a viabilizao do uso da cinza pesada para utilizao em aterros de contenes de estradas rodovirias. Os ensaios de compactao foram realizados no laboratrio de solos do Consrcio BLOCOS-ARAGUAIA-EMPARSANCO. A anlise de custo foi realizada comparando os preos da argila e areia com a cinza adquirida, sendo realizada uma anlise ambiental preliminar do uso dos mesmos. O fluxograma abaixo apresenta as etapas realizadas no presente trabalho.Figura 3 - Metodologia da pesquisa Fonte: Do autorOs detalhamentos das etapas so descritos a seguir, obedecendo aos requisitos estabelecidos pelas normas tcnicas do DNER, bem como as anlises preliminares de custos e aspectos ambientais.3.1COLETA DE AMOSTRASForam coletadas amostras de resduos de carvo mineral (cinza pesada) do processo de usinagem de queima que d origem a energia eltrica. Estes resduos ficam armazenados nas bacias de decantao na dependncia da prpria empresa geradora de energia, esse material transportado para a bacia atravs de dutos junto com gua. Portanto o material coletado j vem com uma umidade bastante alta facilitando a trabalhabilidade in loco.Figura 4 - Descarga de Cinza na Bacia Fonte: Do autorFigura 5 - Coleta de Amostra Fonte: Do autor3.2PREPARAO DAS AMOSTRAS PARA ENSAIO DE COMPACTAOAps amostra coletada, o material passou por uma preparao, conforme norma do DNER-ME 129/94 em anexo, coletou-se 7 kg de amostra seca, passamos na peneira 19 mm e na peneira 4,8mm.Figura 6 - Amostra classificada Fonte: Do autorFigura 7 - Amostra secando ao ar livre Fonte: Do autor3. 3ENSAIOS LABORATORIAISAps a coleta e a classificao, foram determinados ostipos de ensaios quepossibilitariam um resultado mais preciso, pois a determinao correta do ensaio torna muito mai fcil a integrao de dados. Os ensaios realizados foram apresentados e analisados s atravs de grficos e tabelas.3.3.1 CompactaoO ensaio de compactao define a densidade mxima e a umidade tima para a compactao do material in loco.3.3.1.1 Moldagem dos corpos de provaAps a preparao da amostra foi moldado vrios corpos de prova at a obteno dos resultados, aproveitando os cinco pontos que mais se aproximam da densidade mxima e umidade tima, formando assim a curva de compactao. Os corpos de provas foram moldados de acordo com a norma DNER-ME 129/94, utilizando o cilindro Califrnia conforme especificao da norma, compactando cinco camadas iguais com doze golpes cada uma..Figura 8 - Moldagem do corpo de prova Fonte: Do autorCada corpo de prova moldado retirou-se do material excedente uma amostra de aproximadamente 100g para determinao de umidade a cada corpo de prova moldado , acrescentava-se 3% de gua sobre o material at atingir a umidade tima. A determinao da umidade foi feita atravs do mtodo da frigideira.Figura 9- Amostra para determinao de umidade Fonte: Do autor3.3.2ndice de Suporte Califrnia3.3.2.1 ExpansoAps a moldagem dos corpos de Prova escolhemos os trs corpos mais prximos da densidade mxima e umidade tima, para deix-lo submerso em um tanque com gua por quatro dias, para verificao da expanso do material, antes de colocar os corpos de prova na gua retiramos o disco espaador e invertemos a posio do molde colocando um prato base perfurado, e no espao do disco espaador colocamos pesos anelares simulando a carga do pavimento, adapta-se ainda um extensmetro na borda do cilindro para medir a expanso do material, fazendo uma leitura a cada 24h.Figura 10 - Corpos-de-prova submersos Fonte: Do autor3.3.2.2 Penetrao (CBR)Retirado o corpo de prova da imerso, foi deixado ecoar a gua por quinze minutos para comear o ensaio de penetrao. O ensaio de penetrao foi realizado conforme especificaes da norma DNERME 049/94.Figura 11 - Penetrao do corpo de prova Fonte: Do autor3.3.3Determinao do limite de plasticidade.O material separado e preparado conforme manda o mtodo especifico DNERME 082/94. O ensaio de limite de plasticidade deve ser feito antes do ensaio do limite de liquidez. Se o limite de plasticidade no puder ser determinado, anotar ambos como NP (no plstico).3.3.4Preparao da amostra para ensaio de caracterizao.Para o ensaio granulomtrico foi utilizado 2000g de material seco ao ar livre como manda o mtodo especifico DNER-ME 041/94, a seguir colocamos o material no almofariz e destorroamos com o auxlio da mo de grau, logo aps passou-se o mesmo na peneira 2,00mm, do material passante separamos 85g para realizar o ensaio de umidade higroscpica para correo do mesmo, e 150g para o peneiramento fino, e o material que ficou retido, foi utilizado para o peneiramento grosso. E ainda, o material que restou do passante na 2,00mm, foi passado na peneira 0,42mm e retirado 200g do passante para realizao dos ensaios de limite de liquides e limite de plasticidade. Para o material retido na peneira 2,00mm foi lavado e levado a estufa para secagem total, seguindo o mesmo procedimento para o peneiramento fino.Tabela 3 Classificao Highway Research Board (HRB)Fonte: SENO, (1997).A classificao Highway Research Board (HRB), conforme SENO (1997), essa tabela resultante de alteraes feitas na classificao do Bureau of Public Roads,e ainda pode se dizer que em termos de pavimentao, a classificao de solos mais utilizada. Ela fundamenta-se na granulometria, limite de liquidez e ndice de plasticidade e foi proposta com o objetivo de ser usada na rea de estradas. Na tabela HRB so indicados os tipos de material e a forma de identificao e classificao. 1) N10, N40 e N200 so as % que passam nas peneiras #10, #40 e #200; 2) LL e IP referem-se frao passando na # 40; 3) Para o subgrupo A-7-5: IPLL-30; 4) A classificao feita da esquerda para a direita, razo porque o A-3 colocado antes do A-2, sem que isso signifique superioridade... 5) IG = 0,2 a + 0,005 a.c + 0,01 b.d Onde: a = p200-35 (se P200>75; a=40 e se P20055; b =55 e se P200 60; c =20 e se LL < 40; c=0) c varia de 0 a 20; d = IP-10 (se IP > 30; d= 20 e se IP < 10; d=0) d varia de 0 a 20. Os valores de a, b, c, d e IG devero ser expressos em nmeros inteiros positivos. Nesta classificao os solos so reunidos em grupos e subgrupos. Os "solos granulares" compreendem os grupos A-l; A-2, A-3 e os "solos finos" os grupos A-4, A-5, A-6 e A7, trs dos quais divididos em subgrupos.3.4ANALISE COMPARATIVA DE CUSTOSPara a comparao de custo com os materiais argila, areia e cinza pesada foram utilizados dados da Empresa responsvel pela execuo do lote 25 da obra de duplicao da BR 101. O aterro das Pis (passagens inferiores) do lote 25, por apresentarem terra armada em alguns de seus projetos sero executados com argila, para onde houver contenes, e areia para a parte onde houver muro, sendo que a cinza ficar confinada internamente com argila como mostrado no (Apndice A) deste relatrio. Para deduzir a viabilidade do uso da cinza, analisou-se o custo dos aterros executados somente com areia e argila relacionado ao mesmo executado com areia, cinza e argila, utilizando os valores da Tabela 8.3.4.1Definio dos locais de aplicao da cinza.Os locais de aterros so as seguintes Passagens inferiores 07, 08, 09, 10, 11 e 12, e no alargamento de pista e via lateral compreendido entre os Km 314 ao 329 do trecho das Obras de Duplicao e Restaurao da Rodovia BR 101, no lote 25, no Municpio de Laguna em Santa Catarina. Os quantitativos e mais detalhes foram calculados atravs dos projetos executivos das passagens inferiores e projeto geomtrico. a) A passagem inferior (PI) 07 localizada no Km 314+900, acesso para a localidade de Bananal, na qual ser necessrio um volume mdio de cinza de 35.000 m (trinta e cinco mil metros cbicos) e 15.000 m (quinze mil metros cbicos) de argila e 10.000 m (dez mil metros cbicos) de areia. b) A passagem inferior PI 08 localizada no Km 319+660, acesso para a localidade de Laranjeiras, na qual ser necessrio um volume mdio de cinza de 35.000 m (trinta e cinco mil metros cbicos) e 14.700 m (quatorze mil e setecentos metros cbicos) de argila e 4.000 m (quatro mil metros cbicos) de areia.c) A passagem inferior PI 09 localizada no Km 320+820, acesso para a localidade de Km 37, na qual ser necessrio um volume mdio de cinza de 55.000 m (cinqenta e cinco mil metros cbicos) e 15.000 m (quinze mil metros cbicos) de argila, e 9.000 m (nove mil metros cbicos) de areia. d) A passagem inferior PI 10 localizada no Km 323+940, acesso para a localidade de Estiva, na qual ser necessrio um volume mdio de cinza de 30.000 m (trinta mil metros cbicos) e 13.000 m (treze mil metros cbicos) de argila, e 8.000 m (oito mil metros cbicos) de areia. e) A passagem inferior PI 11 localizada no Km 325+680, acesso para a localidade de Vila Flor, na qual ser necessrio um volume mdio de cinza de 35.000 m (trinta e cinco mil metros cbicos) e 18.000 m de argila, e 6.000 m (seis mil metros cbicos) de areia. f) A passagem inferior 12 localizada no Km 328+100 no acesso para a cidade de Capivari de baixo, na qual ser necessrio um volume mdio de cinza de 15.000 m (quinze mil metros cbicos) e 13.000 m de argila. g) No alargamento da pista e na construo da via lateral do trevo de Capivari ate o final do trecho compreendido entre os km 328,1 e ao km 329,8 ser necessrio um volume de cinza de 15.000 m (quinze mil metros cbicos) e 10.000 m de argila. No (apndice B) pode ser encontrado os detalhes da localizao dos pontos de aplicao da cinza pesada entre os quilmetros 317 e 329, e ainda a localizao das jazidas de argila, areia e as bacias de cinza.4RESULTADOS4.1COMPACTAO4.1.1Compactao utilizando amostras no trabalhadas.Para elaborao da curva de compactao adotou-se os cincos pontos mais prximos da umidade tima e densidade mxima, com o objetivo de melhorar o entendimento do grfico, portanto a umidade inicial do material, conforme evoluo preliminar da curva de compactao, foi determinada em 34,9%, como mostra a tabela 4:Tabela 4 Ensaio de umidade higroscpica da cinza pesada.Fonte: Do autor.4.1.1.1 Moldagem dos corpos de provaA Tabela 5 mostra os resultados obtidos das moldagens dos corpos de prova, mostrando a umidade tima do material e sua densidade mxima.Tabela 5 - Resultados obtidos no ensaio de compactao. MOLDAGEM DOS CORPOS DE PROVA A B C D E F G H I J K L Amostra mida Amostra seca gua adicionada (ml) gua higroscpica (%) N do molde Solo+molde Molde Solo-molde Volume do solo Dens. mida Umidade (%) Dens. seca A/(H%+100)x100 (C/A)x100 F-G H/I (C/Bx100)+H% J/(K+100)x100 165 3% 10 330 6% 01 495 9% 06 5500,0 4076,8 660 12% 02 825 15% 0966004.070 2.530 2.078 1,218 39,0 0,87666903.956 2.734 2.082 1,313 43,0 0,91869804.085 2.895 2.080 1,392 47,1 0,94670004.155 2.845 2.082 1,366 51,1 0,904 12 Normal C.B.R. 2 1/2'' 0,947 47,0 15,4 0,00 31,7%69504160 2790 2078 1,343 55,1 0,865CARACTERSTICAS Golpes por camada Tipo de Compactao Tipo de cilindro Disco Espaador (Pol) D. Mxima (g/dm) Umidade tima (%) C.B.R. (%) Expanso (%) Ret. na pen. n 4 (%) Fonte: Do autor.Dens. M?xima Seca (Kg/dmOs resultados obtidos podem ser observados melhor no grfico abaixo onde aumidade tima do material fica em torno de 47% e sua densidade mxima com relao a mesma chega em um valor de 0,947 g/dcm, observa-se ainda que ultrapassando 47% de umidade o grfico comea a descer, fazendo com que a densidade do material tambm diminua, deixando o material saturado e impossibilitado de ser compactado, de forma semelhante acontece com o material com gua insuficiente, como o grfico ainda est subindo, isso quer dizer que o material ainda no est com sua umidade de compactao ideal, por tanto conforme especificao DNER-ES282/97 este material s poder ser compactado com a umidade tima variando entre + ou 3%.Curva de Compactao1,000 0,980 0,960 0,940 0,920 0,900 0,880 0,860 0,840 0,820 0,800 38,0 39,0 40,0 41,0 42,0 43,0 44,0 45,0 46,0 47,0 48,0 49,0 50,0 51,0 52,0 53,0 54,0 55,0 56,0Umidade (%)Grfico 1 - Curva de compactao. Fonte : Do autor.4.1.2ndice de suporte Califrnia4.1.2.1 ExpansoA seguir podemos observar a tabela utilizada para marcao da leitura feita atravs do extensmetro para determinar a expanso do material.Tabela 6 - Ensaio de expanso aps 4 dias com o corpo de prova submerso.Fonte: Do autor.Como pode ser observada no grfico 2, a umidade dos moldes utilizados para o ensaio continua a mesma, portanto, podemos afirmar que no h expanso neste material compactado com estas umidades. Conforme especificao do DNER-ES282/97, para execuo do corpo dos aterros o material no poder ultrapassar os 4% de expanso, e para camada final 2%. O grfico abaixo pode ser mais bem observado, que a cinza no apresenta expanso. Sendo assim, o material enquadra-se para as duas condies citadas acima.Grfico 2- Grfico com o resultado de expanso. Fonte: Do autor.4.1.2.2 Penetrao (CBR)Aplicando a presso padro da prensa, para o ensaio de penetrao, podemos verificar na tabela 5, que obtivemos maiores resultados no ndice de suporte Califrnia na presso de 105,45kg/m.Tabela 7 - Resultados do ensaio de penetrao (ISC).Fonte: Do autorAps o preenchimento completo da tabela 5, pegaram-se os maiores valores do ISC% e lancemos no grfico 3 com a umidade obtida na curva de compactao de 47% chegando no valor de ISC de 15,4%. A especificao do DNER-ES282/97, determina que o ndice de Suporte Califrnia (ISC) seja 2%, portanto, a cinza pesada atende esse parmetro, pois seu ISC superior ao mnimo permitido para aterros.Grfico 3 - Resultado do ndice de suporte Califrnia. Fonte: Do autor.4.1.3Analise granulomtrica por peneiramento (caracterizao)De acordo com ROHDE et al. (2006), no existe classificao geotcnica especifica para as cinzas de carvo fssil em geral, por tanto para classificar o material geotcnicamente visando a sua utilizao na pavimentao, utilizando um dos principais sistemas de classificao que denominado como classificao do Highway Research Board (HRB). A tabela abaixo mostra os resultados da analise granulomtrica por peneiramento, sendo que 75,5% da amostra retido na peneira n 40 e 11,3% na peneira de n 200.Devido a natureza granulomtrica do material no foi possvel a realizao dos ensaios de plasticidade e liquidez, classificando assim o material como no liquido e no plstico.Tabela 8 - Resultados da caracterizao da cinza.Fonte: Do autor.classificao Highway Research Board (HRB), determinou-se que a cinza pesada um material de caracterstica A2-4. O ensaio de liquidez e plasticidade foi determinado conforme mtodo especfico DNER-ME 082/94, o ensaio de limite de plasticidade, deve ser feito antes do limite de plasticidade, se o limite de plasticidade no puder ser determinado, anotar ambos como NP (no plstico). Aps a realizao dos ensaios foi definido a curva granulomtrica com mostrado no grafico abaixo.Porc. passando (%1''n? 20CURVA DA GRANULOMETRIA100,0 90,0 80,0 70,0 60,0 50,0 40,0 30,0 20,0 10,0 0,0GranulometriaPeneiras (mm)Grfico 4 - Curva granulomtrica. Fonte: Do autor.4.2COMPARATIVO DE CUSTOA tabela abaixo mostra o custo total mdio por metro cbico da argila, areia e cinza para um comparativo de custo.Tabela 9 - comparao de custo dos materiais por m.Fonte: Do autor.Aps analisar o custo total das duas solues chegamos a um resultado positivo de 14% mais econmico com a utilizao da cinza pesada nos aterros especificados no item 3.4.1 deste relatrio.1 1/2' 2''n? 4n? 13/8' 3/4'n?5CONCLUSOA cinza pesada proveniente do Complexo Termeltrico Jorge Lacerda foi avaliada conforme as normas tcnicas do DNER para uso em aterros de rodovias. Os resultados dos ensaios regulamentados indicaram o uso desse tipo de cinza para tal finalidade, adequando-se as normas. Com o ensaio de compactao, de acordo com a DNER-ME 129/94, a cinza pesada obteve 47% de umidade tima e peso de 0,946 g/dcm. Esse resultado de umidade tima representa um valor alto para aterros, porm no interfere na execuo dos aterros, pois a cinza pesada extrada da bacia de decantao com umidade semelhante ao resultado, necessitando de uma preparao desse material com a finalidade de controlar a umidade desejada. A cinza pesada foi caracterizada como um material da classe A2-4, que de acordo com a tabela 3 tem uma classificao entre Bom a excelente. A especificao do DNERES282/97, determina que o ndice de Suporte Califrnia (ISC) seja 2%, portanto, a cinza pesada atende esse parmetro, pois com a realizao do ensaio obteve um valor de 15,4%. Aps a finalizao de todas as etapas da avaliao da cinza pesada gerada no Complexo Termoeltrico Jorge Lacerda para uso em aterros de trecho da duplicao da br101, conclu-se que a cinza pesada avaliada torna-se indicada para construo de aterros de rodovias, atendendo as normas do DNER alm de apresentar uma economia estimada na anlise preliminar de custos de 14%, para os aterros especificados no item 4.2, e ainda minimizando os impactos ambientais evitando grandes desmatamentos para construo de novas bacias de decantao, diminuio de risco de acontecer um processo de percolao e lixiviao das cinzas pelas guas pluviais que poderiam poluir o lenol fretico, e principalmente reduo na explorao de jazidas de argila e areia da regio.REFERNCIASBRASIL, Conselho Nacional do Meio Ambiente. Resoluo CONAMA n 001/86. Brasilia: IBAMA, 1992. BELLIA, Vitor. (Coord.). Rodovias e Recursos Naturais e Meio Ambiente. Rio de Janeiro: DNER , 1992. CAPUTO, Homero Pinto. Mecnica dos solos e suas aplicaes. 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Desde abril de 2006 o trecho referente rea de influncia do P5 foi atacado e monitorado e desde maio de 2006 o trecho referente rea de influncia do P6 foi atacado e monitorado, no ms de fevereiro. O responsvel pela coleta e anlise da gua o Laboratrio de Anlises Qumicas do CENTEC Centro Tecnolgico da Universidade do Sul de Santa Catarina (UNISUL). Os elementos monitorados e identificados so: Arsnio Total, Brio Total, Cdmio Total, Chumbo Total, Cromo Total, Mercrio Total, Prata Total, Selnio Total e Fluoretos.Tabela 10 - Resultado do piezmetro 01 Fonte: Consrcio STE/VEGA/DYNATEST/ENGERTabela 11 - Resultado do piezmetro 02. Fonte: Consrcio STE/VEGA/DYNATEST/ENGER.Tabela 12 - Resultado do piezmetro 03.Fonte: Consrcio STE/VEGA/DYNATEST/ENGER.Tabela 13 - Resultado do piezmetro 04. Fonte: Consrcio STE/VEGA/DYNATEST/ENGER.Tabela 14 - Resultado do piezmetro 05. Fonte: Consrcio STE/VEGA/DYNATEST/ENGER.Tabela 15 - Resultado do piezmetro 06. Fonte: Consrcio STE/VEGA/DYNATEST/ENGER.APNDICE A ESQUEMA EXECUTIVO DOS ATERROS.Os principais cuidados tomados sero com relao ao transporte e controle de eroso no processo construtivo do aterro. No processo construtivo dos aterros a contenso com argila, nas partes laterais onde fica confinada a cinza sempre estar numa condio mais elevada e com inclinao negativa para parte interna do aterro, prevendo assim o no carregamento de material fino de cinza para a drenagem. Nas partes mais baixas ser previsto uma pequena bacia de conteno para conduo de gua quando da ocorrncia de chuvas. Cabe salientar que o lenol fretico em todos os pontos a serem aterrados so profundo.Figura 12 - Esquema executivo dos aterros tipo 1 e 2. Fonte : Do autor.Figura 13 - Esquema executivo dos aterros tipo 3 e 2 Fonte: Do autor.APNDICE B LOCALIZAO DOS PONTOS A SEREM ATERRADOS, JAZIDAS E BACIA DE CINZA.Figura 14 - Pontos de localizao dos pontos a serem aterrados, jazidas e bacia de Cinza Fonte: Do autor.