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UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIÁS
ESCOLA DE ENGENHARIA CIVIL
FREDERICO SANTANA QUINTANILHA
AVALIAÇÃO DE UTILIZAÇÃO E DESEMPENHO DE
RESÍDUOS DE CONSTRUÇÃO E DEMOLIÇÃO EM BASES E
SUB-BASES DE PAVIMENTOS FLEXÍVEIS
Goiânia
2008
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FREDERICO SANTANA QUINTANILHA
AVALIAÇÃO DE UTILIZAÇÃO E DESEMPENHO DE
RESÍDUOS DE CONSTRUÇÃO E DEMOLIÇÃO EM BASES E
SUB-BASES DE PAVIMENTOS FLEXÍVEIS
Dissertação apresentada ao Programa de Pós-
Graduação em Engenharia do Meio Ambiente da
Escola de Engenharia Civil da Universidade Federal
de Goiás, para obtenção do título de Mestre em
Engenharia.
Área de Concentração: Recursos Hídricos e
Saneamento Ambiental
Orientadora: Prof
a
. Lilian Ribeiro de Rezende,
D.Sc.
Co-Orientador: Prof. João Carlos de Oliveira,
D.Sc.
Goiânia
2008
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Dados Internacionais de Catalogação-na-Publicação (CIP)
(GPT/BC/UFG)
Quintanilha, Frederico Santana.
Q6a Avaliação de utilização e desempenho de resíduos de construção
e demolição em bases e sub-bases de pavimentos flexíveis [manuscri-
to] / Frederico Santana Quintanilha. – 2008.
114 f.: il., color., figs., tabs., qds.
Orientadora: Profa. Dra. Lílian Ribeiro de Rezende; Co- Orien-
tador: Prof. Dr. João Carlos de Oliveira.
Dissertação (Mestrado) – Universidade Federal de Goiás, Escola
de Engenharia Civil, 2008.
Bibliografia: f.109-114.
Inclui listas de figuras, tabelas e de quadros..
1. Reciclagem – Resíduos urbanos – Indústria da construção
2. Agregados (Materiais de construção) 3. Agregados reciclados –
Pavimentos 4. Resíduos sólidos – Construção Civil 5. Engenharia
do Meio Ambiente I. Rezende, Lílian Ribeiro de. II. Oliveira, João
Carlos de III. Universidade Federal de Goiás, Escola de Engenha
ria Civil IV. Título.
CDU: 628.2:504
DEDICATÓRIA
Ao papai, Cleomar, grande conselheiro e
amigo que me ensinou a grande virtude, a arte,
a ciência e a técnica da Engenharia e a mamãe
Tania pelo bom senso, carinho e paz
transmitidas.
À minha esposa Maíra, pelo imenso interesse e
pelo grande incentivo.
Ao querido vovô Osmar Santana, homem puro
e sincero, engenheiro nato, mestre por
natureza.
AGRADECIMENTOS
Em primeiro lugar,
Graças e Louvores ao Senhor Jesus Cristo!
E Ele toda a Honra e toda a Glória!
Presença constante nos momentos de incerteza ou
dúvida, pude sentir Tua mão na minha, a me guiar,
Teu gesto no meu gesto, a me encorajar.
À minha orientadora, Professora Lilian Ribeiro de
Rezende e ao meu co-orientador, Professor João
Carlos de Oliveira, pela oportunidade, pela
atenção, paciência, apoio e pela sabedoria
transmitida;
À Universidade Federal de Goiás, pelo programa
de Pós-Graduação. Aos mestres, meu respeito e
eterna gratidão. Aos técnicos Elias Magalhães e
João Júnior pelo apoio na realização dos ensaios
laboratoriais.
À Prefeitura de Goiânia, em especial ao Coronel
Paulo Afonso Sanches e ao amigo Leandro Wasfi
Helou pelo apoio, atenção e interesse pessoal na
viabilização dos estudos em campo.
Aos senhores Leonardo Castro, José Roberto Lima
e Fernando Jorge Rodrigues, grandes
colaboradores, pela amizade e pelo irrestrito apoio.
Aos meus pais, Tania e Cleomar, e a minha esposa
Maíra por todo apoio e principalmente por
acreditarem na minha capacidade de concluir essa
importante etapa, um sonho concretizado.
Aos meus irmãos, Rodolfo e Ana Lydia, pelo apoio
e compreensão.
Aos colegas do programa de Pós-Graduação e aos
fraternos amigos Adolfo Maciel e Flávio Alcântara
pelo grande interesse.
A todos aqueles que, de forma direta ou indireta,
puderam contribuir para a realização deste
trabalho.
RESUMO
AVALIAÇÃO DE UTILIZAÇÃO E DESEMPENHO DE RESÍDUOS DE CONSTRUÇÃO
E DEMOLIÇÃO EM BASES E SUB-BASES DE PAVIMENTOS FLEXÍVEIS
A crescente geração e posterior acomodação dos rejeitos sólidos oriundos da indústria
da construção - resíduos de construção e demolição (RCD) - torna-se, junto com outros
problemas urbanos, um dos grandes entraves enfrentados pela sociedade brasileira. Os detritos
gerados pelas obras de construção, reformas e demolições apresentam, geralmente, elevado
volume e grande peso específico – relação existente entre massa e volume – tornando
laborioso seu transporte e sua disposição final. Observa-se, também, que estes resíduos
provocam um rápido enchimento dos aterros de inertes, quando existentes, e, quando
depositados de forma irregular ou incorreta possuem potencial para provocar problemas
sócio-ambientais, tais como a criação de ambientes propícios à proliferação de vetores de
mazelas urbanas. Esse último caso ocorre com freqüência nas periferias dos grandes centros
urbanos. Uma das alternativas que podem minimizar o problema sócio-ambiental recorrente é
a utilização, em vias urbanas, de agregados constituídos desses resíduos que se encontram
sem a correta destinação final. Além de propiciar a solução de um problema ambiental –
destinação final dos resíduos de construção, reforma e demolição – pode minimizar um outro
problema existente na cadeia da construção civil – desmatamentos e aberturas de jazidas de
materiais naturais para construção de estradas e vias de trânsito. Essa alternativa de uso dos
RCD como constituintes estruturais de pavimentos flexíveis é o tema desta dissertação.
Através de análises laboratoriais, as propriedades físicas e mecânicas de três dosagens
contendo agregados reciclados foram determinadas, visando o seu emprego em camadas de
reforço de subleito, sub-base e base. Os ensaios laboratoriais compreenderam o estudo da
compactação das dosagens com energia modificada e a conseqüente avaliação granulométrica,
determinação dos limites de Atterberg, determinação do peso específico dos grãos, absorção
de água da fase graúda dos agregados, verificação do pH como medida de ocorrência de
reações pozolânicas de auto-cimentação e emprego de ensaios de expansão e cálculo do
Índice de Suporte Califórnia (ISC). Juntamente com as análises laboratoriais, foi avaliado em
conjunto um estudo de caso – duas pistas experimentais executadas em Goiânia, Goiás. A
primeira pista experimental possui extensão total de 56 metros executados com agregados
reciclados em sua base e sub-base, sendo a espessura destas de quinze centímetros cada. Esta
pista foi executada na entrada de compradores da CEASA-GO. A segunda pista experimental
trata-se de uma rua executada no Setor Recanto das Minas Gerais e possui 140 metros de
extensão, cuja base, de espessura de trinta centímetros, foi executada com agregados
reciclados de RCD.Os ensaios de campo compreenderam a resistência à penetração pelo
Penetrômetro Dinâmico de Cone (DCP), levantamento das deflexões totais e parciais com
Viga Benkelman e averiguação de medidas de deslocamento com a realização de provas de
carga sobre placa. Os resultados dos experimentos de laboratório mostraram que os agregados
atendem às normas brasileiras para uso em bases e sub-base de pavimentos flexíveis. Os
resultados dos ensaios de campo demonstram que os trechos analisados ainda apresentam
bom comportamento estrutural, após um período de aproximadamente quatro anos de
solicitação de tráfego, que corrobora a viabilidade técnica do uso de agregados de RCD.
ABSTRACT
EVALUATION AND PERFORMANCE OF CONSTRUCTION WASTE USED IN BASES
AND SUB-BASES OF FLEXIBLE PAVEMENTS
The increase in the generation of Construction and Demolition (C&D) waste and their
subsequent accommodation have become, along with other urban problems, one of the major
obstacles faced by Brazilian society. The debris generated by construction, renovation and
demolition have, generally, high volume and high specific weight (relationship between mass
and volume), which makes their transport and final disposal laborious. Besides, these
materials are responsible for the rapid filling of available landfills and, when deposited
irregularly, they cause potential social and environmental problems, such as the proliferation
of vectors of urban diseases, which mainly affect the outskirts of large cities. One of the
alternatives that can minimize the socio-environmental problem is the reuse of C&D
aggregates in urban roads with low traffic volume. In addition to presenting one possible
solution to an environmental issue, the provided alternative can minimize significant
problems in the construction chain, once deforestation and depletion of natural sources often
occur in the construction of roads. The alternative use of C&D as constituents of the structure
of roads is the theme of this dissertation. Through laboratory tests, the physical and
mechanical properties of three doses containing recycled aggregates were determined, to use
as reinforcement of natural terrain, sub-base and base. The laboratory tests involves the
compaction of the samples with Proctor’s modified energy and consequent evaluation; Limits
of Atterberg; Specific weight of grain; Water absorption of the large stage of the aggregates;
check the pH as a measure of occurrence of pozolanic reactions (self-cementation) and tests
of expansion and California Bearing Ratio (CBR). With laboratory analysis, was evaluated a
case study - two experimental tracks built in Goiania, Goiás. The first one has total length of
56 meters built with recycled aggregates in its base and sub-base layers, and the thickness of
these layers is fifteen centimeters each. This track was executed at the buyers entrance of
CEASA-GO. The second experimental track is a street built on Recanto of Minas Gerais and
has total length of 140 meters long, whose base has thirty centimeters of thickness and was
executed with recycled aggregate of RCD in its layers. The field tests covered the resistance
to penetration with Dynamic Cone Penetrometer (DCP), measurement of total and partial
deflections with Benkelman Beam and proceed the investigation with Plate Load tests. The
results of laboratory experiments indicated that the samples could achieve Brazilian standards
for its uses in bases and sub-bases of flexible pavements. The results of field tests indicated
that the tracks still have good structural behavior, after a period of approximately four years
old, which supports the technical viability of the application of recycled aggregates from
construction and demolition in flexible pavements.
LISTA DE TABELAS
Tabela 5.1 – Composição das dosagens estudadas ................................................................... 53
Tabela 5.2 – Quantitativos de amostras para realização dos ensaios ....................................... 54
Tabela 6.1 – Valores do Índice de Degradação (ID
P
) das dosagens de agregados
reciclados após compactação em energia do Proctor Modificado ...................... 66
Tabela 6.2 – Caracterização da textura dos agregados estudados em laboratório .................... 69
Tabela 6.3 – Dados granulométricos da dosagem ARC1 ......................................................... 69
Tabela 6.4 – Dados granulométricos da dosagem ARM1 ........................................................ 70
Tabela 6.5 – Dados granulométricos da dosagem NAT1 ......................................................... 70
Tabela 6.6 – Dados granulométricos da dosagem ARC2 ......................................................... 71
Tabela 6.7 – Caracterização da textura do solo de adição ........................................................ 72
Tabela 6.8 – Valores obtidos nos ensaios dos Limites de Atterberg ........................................ 72
Tabela 6.9 – Valores obtidos nos ensaios de Peso Específico dos Grãos passados na
peneira de 4,8mm ................................................................................................ 73
Tabela 6.10 – Valores obtidos nos ensaios de Peso Específico dos Pedregulhos retidos
na peneira de 4,8mm e Índice de Absorção de Água da fração graúda .............. 73
Tabela 6.11 – Índices de absorção de água da fração graúda para agregados reciclados,
adaptado de Leite (2006) ..................................................................................... 74
Tabela 6.12 – Resultados encontrados no ensaio de compactação........................................... 75
Tabela 6.13 – Valores encontrados nos ensaios de CBR e Expansão....................................... 77
Tabela 6.14 – Possíveis utilizações das amostras estudadas .................................................... 77
Tabela 6.15 – Resultados obtidos com ensaio de Viga Benkelman em Janeiro/2008 ............. 79
Tabela 6.16 – Resultados obtidos com ensaio de Viga Benkelman em Junho/2008 ............... 79
Tabela 6.17 – Análise temporal – médias obtidas nos ensaios de Viga Benkelman ................ 81
Tabela 6.18 – Deflexões características e admissíveis para a pista experimental da
CEASA ................................................................................................................ 83
Tabela 6.19 – Resultados obtidos com ensaio de Viga Benkelman em Janeiro/2008 ............. 84
Tabela 6.20 – Resultados obtidos com ensaio de Viga Benkelman em Junho/2008 ............... 85
Tabela 6.21 – Análise temporal – médias obtidas nos ensaios de Viga Benkelman ................ 87
Tabela 6.22 – Deflexões características e admissíveis para a pista experimental da Rua
SR-68 ................................................................................................................... 88
Tabela 6.23 – Deslocamento de Prova de Carga – Pista Experimental da CEASA
(Janeiro/2008) ...................................................................................................... 89
Tabela 6.24 – Deslocamento de Prova de Carga – Pista Experimental da CEASA
(Junho/2008) ........................................................................................................ 90
Tabela 6.25 – Deslocamentos médios obtidos nos ensaios de Prova de Carga ........................ 90
Tabela 6.26 – Resultados de Prova de Carga; Rua SR-68, Recanto das Minas Gerais
(Janeiro/2008) ...................................................................................................... 91
Tabela 6.27 – Resultados de Prova de Carga; Rua SR-68, Recanto das Minas Gerais
(Junho/2008) ........................................................................................................ 92
Tabela 6.28 – Resultados obtidos nos ensaios de Prova de Carga ........................................... 92
Tabela 6.29 – Resultados médios obtidos nos ensaios de Prova de Carga ............................... 92
Tabela 6.30 – Resultados do ensaio de DCP (bordo direito) para o acesso da CEASA
(Janeiro/2008) ...................................................................................................... 95
Tabela 6.31 – Resultados do ensaio de DCP (bordo esquerdo) para o acesso da CEASA
(Janeiro/2008) ...................................................................................................... 95
Tabela 6.32 – Resultados do ensaio de DCP (bordo direito) para o acesso da CEASA
(Junho/2008) ........................................................................................................ 96
Tabela 6.33 – Resultados do ensaio de DCP (bordo esquerdo) para o acesso da CEASA
(Junho/2008) ........................................................................................................ 96
Tabela 6.34 – Resultados de DCP para diferentes períodos..................................................... 97
Tabela 6.35 – Valores de CBR obtidos por correlações específicas para agregados
reciclados aplicados em bases e sub-bases de pavimentos flexíveis
(Janeiro/2008) ...................................................................................................... 98
Tabela 6.36 – Valores de CBR obtidos por correlações específicas para agregados
reciclados aplicados em bases e sub-bases de pavimentos flexíveis
(Junho/2008) ........................................................................................................ 98
Tabela 6.37 – Resultados do ensaio de DCP (bordo esquerdo) para a Rua SR-68
(Janeiro/2008) ...................................................................................................... 99
Tabela 6.38 – Resultados do ensaio de DCP (bordo direito) para a Rua SR-68
(Janeiro/2008) .................................................................................................... 100
Tabela 6.39 – Resultados do ensaio de DCP (bordo esquerdo) para a Rua SR-68
(Junho/2008) ...................................................................................................... 101
Tabela 6.40 – Resultados do ensaio de DCP (bordo direito) para a Rua SR-68
(Junho/2008) ...................................................................................................... 102
Tabela 6.41 – Resultados de DCP obtidos em diferentes períodos ........................................ 102
Tabela 6.42 – Valores de CBR obtidos por correlações específicas para agregados
reciclados aplicados em bases e sub-bases de pavimentos flexíveis
(Janeiro/2008) .................................................................................................... 103
Tabela 6.43 – Valores de CBR obtidos por correlações específicas para agregados
reciclados aplicados em bases e sub-bases de pavimentos flexíveis
(Junho/2008) ...................................................................................................... 104
LISTA DE QUADROS
Quadro 4.1 – Correlações entre DCP e CBR ........................................................................... 48
LISTA DE FIGURAS
Figura 3.1 – Figura que demonstra o efeito devastador da Tsunami que se abateu sobre o
território da Indonésia, em 2005 (AFFONSO, 2005) .......................................... 32
Figura 4.1 – Esquema do aparelho de ensaio de DCP ............................................................. 47
Figura 4.2 – Realização do ensaio de Prova de Carga Sobre Placa, em Janeiro/2008, na
pista experimental da CEASA ............................................................................. 50
Figura 5.1 – Mapa, sem escala, do trecho experimental da CEASA ........................................ 59
Figura 5.2 – Mapa, sem escala, do trecho experimental da Rua SR-68. .................................. 60
Figura 5.3 – Mapa, sem escala, da Pista Experimental da CEASA, para execução de
ensaios ................................................................................................................. 61
Figura 5.4 – Mapa, sem escalas, da Pista Experimental da Rua SR-68, para execução de
ensaios. ................................................................................................................ 61
Figura 6.1 – Curvas granulométricas da dosagem ARC1 antes e após a compactação ........... 64
Figura 6.2 – Curvas granulométricas da dosagem ARM1 antes e após a compactação........... 65
Figura 6.3 – Curvas granulométricas da dosagem NAT1 antes e após a compactação ........... 67
Figura 6.4 – Curvas granulométricas da dosagem ARC2 antes e após a compactação ........... 67
Figura 6.5 – Verificação do enquadramento me faixas granulométricas ................................. 68
Figura 6.6 – Curva granulométrica do solo argiloso de adição ................................................ 71
Figura 6.7 – Curvas de compactação das amostras .................................................................. 75
Figura 6.8 – Curvas dos resultados dos ensaios de CBR e Expansão ....................................... 76
Figura 6.9 – Bacias, em diferentes períodos, na pista experimental da CEASA ..................... 80
Figura 6.10 – Média geral dos períodos em estudo – Pista experimental da CEASA ............. 81
Figura 6.11 – Bacias de deflexão médias para a pista experimental da CEASA ..................... 82
Figura 6.12 – Bacias de deformação – Janeiro/2008 ................................................................ 86
Figura 6.13 – Bacias de deformação – Junho/2008 .................................................................. 86
Figura 6.14 – Média geral dos períodos em estudo – Pista experimental da Rua SR-68 ......... 87
Figura 6.15 – Bacias de deflexão médias para a Pista experimental da Rua SR-68 ................ 88
Figura 6.16 – Curvas de ensaio de Prova de Carga – Pista CEASA (Janeiro/2008) ................ 89
Figura 6.17 – Curvas de ensaio de Prova de Carga – Pista CEASA (Junho/2008) .................. 90
Figura 6.18 – Curvas de ensaio de Prova de Carga – Rua SR-68 (Janeiro/2008) .................... 93
Figura 6.19 – Curvas de ensaio de Prova de Carga – Rua SR-68 (Junho/2008) ...................... 93
Figura 6.20 – Curvas DCP da pista experimental da CEASA (Janeiro/2008) ......................... 95
Figura 6.21 – Curvas DCP da pista experimental da CEASA (Junho/2008) ........................... 97
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO ........................................................................................................ 13
1.1 Justificativa ................................................................................................................. 14
1.2 Objetivos .................................................................................................................... 16
1.2.1 Objetivo Geral ............................................................................................................ 16
1.2.2 Objetivos Específicos ................................................................................................. 16
2 ASPECTOS GERAIS SOBRE OS RESÍDUOS SÓLIDOS NO BRASIL .......... 17
2.1 O Problema Ambiental ............................................................................................... 17
2.2 Classificação de RCD ................................................................................................. 19
2.3 Aspectos Legais Vigentes .......................................................................................... 22
2.3.1 Resoluções do CONAMA .......................................................................................... 22
2.3.2 Legislação Municipal de Goiânia ............................................................................... 23
2.3.3 Outros Dispositivos .................................................................................................... 25
2.4 Aspectos Normativos ................................................................................................. 26
3 UTILIZAÇÃO DE AGREGADOS RECICLADOS EM OBRAS ....................... 29
3.1 Perda e desperdício de materiais de construção ......................................................... 29
3.2 Histórico sobre a reciclagem de RCD ........................................................................ 30
3.3 Reciclagem no Brasil.................................................................................................. 35
3.4 Utilização de RCD em obras de pavimentação .......................................................... 36
4 ENSAIOS REALIZADOS EM OBRAS DE PAVIMENTAÇÃO ........................ 40
4.1 Ensaios Laboratoriais ................................................................................................. 40
4.1.1 Caracterização Física .................................................................................................. 40
4.1.1.1 Análise Granulométrica .............................................................................................. 40
4.1.1.2 Massa Específica dos Grãos ....................................................................................... 41
4.1.1.3 Limites de Consistência.............................................................................................. 41
4.1.2 Caracterização Ambiental .......................................................................................... 42
4.1.3 Compactação, Expansão e Índice de Suporte Califórnia - ISC .................................. 43
4.1.4 Módulo de Resiliência ................................................................................................ 45
4.1.5 Outros Ensaios Laboratoriais ..................................................................................... 46
4.2 Ensaios de Campo ...................................................................................................... 46
4.2.1 Penetrômetro Dinâmico de Cone (DCP) .................................................................... 46
4.2.2 Viga Benkelman (VB) ................................................................................................ 48
4.2.3 Prova de Carga sobre Placa (PC) ............................................................................... 49
5 METODOLOGIA .................................................................................................... 51
5.1 Introdução ................................................................................................................... 51
5.2 Seleção de Amostras / Dosagens ................................................................................ 51
5.2.1 Ensaios de Caracterização Física ............................................................................... 54
5.2.1.1 Análise Granulométrica .............................................................................................. 55
5.2.1.2 Limite de Plasticidade ................................................................................................ 55
5.2.1.3 Limite de Liquidez ..................................................................................................... 55
5.2.1.4 Massa Específica dos Grãos ....................................................................................... 55
5.2.1.5 Compactação .............................................................................................................. 56
5.2.1.6 Expansão e Índice de Suporte Califórnia - ISC .......................................................... 56
5.2.1.7 Medição do pH ........................................................................................................... 57
5.3 Pistas Experimentais................................................................................................... 57
5.3.1 Pista Experimental da CEASA ................................................................................... 57
5.3.2 Pista Experimental da Rua SR-68, Setor Recanto das Minas Gerais ......................... 59
5.4 Ensaios em Campo ..................................................................................................... 60
5.4.1 Viga Benkelman ......................................................................................................... 61
5.4.2 Prova de Carga Sobre Placa ....................................................................................... 62
5.4.3 Penetrômetro Dinâmico de Cone (Dynamic Cone Penetration – DCP) .................... 62
6 APRESENTAÇÃO E ANÁLISE DOS RESULTADOS ....................................... 64
6.1 Introdução ................................................................................................................... 64
6.2 Caracterização dos Materiais em Laboratório ............................................................ 64
6.3 Compactação e Índice de Suporte Califórnia (California Bearing Ratio – CBR) ...... 74
6.3.1 Compactação .............................................................................................................. 74
6.3.2 Índice de Suporte Califórnia (California Bearing Ratio – CBR) e Expansão ............ 75
6.4 Medição de pH ........................................................................................................... 77
6.5 Pistas Experimentais................................................................................................... 78
6.5.1 Medidas de Deflexões Utilizando Viga Benkelman .................................................. 79
6.5.1.1 Trecho Experimental da CEASA... ............................................................................ 79
6.5.1.2 Trecho Experimental da Rua SR-68, Setor Recanto das Minas Gerais ..................... 83
6.5.2 Medidas de Deslocamento - Prova de Carga Sobre Placa.......................................... 89
6.5.2.1 Pista Experimental da CEASA... ................................................................................ 89
6.5.2.2 Pista Experimental da Rua SR-68, Setor Recanto das Minas Gerais ......................... 91
6.5.3 Índice de Penetração - Penetrômetro Dinâmico de Cone (DCP) ............................... 94
6.5.3.1 Pista Experimental da CEASA... ................................................................................ 94
6.5.3.2 Pista Experimental da Rua SR-68, Setor Recanto das Minas Gerais ......................... 99
7 CONCLUSÕES ...................................................................................................... 105
7.1 Introdução ................................................................................................................. 105
7.2 Análises de Laboratório............................................................................................ 105
7.3 Pistas Experimentais................................................................................................. 107
7.4 Sugestões para Pesquisas Futuras............................................................................. 108
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ............................................................................... 109
13
CAPÍTULO 1
INTRODUÇÃO
Sustentabilidade, como conceito, traduz-se em uma forma de configurar a sociedade e
as atividades humanas de tal sorte que seus membros e suas economias possam preencher
suas necessidades e expressar seu maior potencial no presente, e concomitantemente,
preservar a biodiversidade e os ecossistemas naturais através de ações planejadas. Em termos
mais simples, consiste em prover o melhor para as pessoas e para o ambiente tanto agora
quanto para um futuro indefinido.
O termo original foi desenvolvimento sustentável, adotado pela Agenda 21, programa
da Organização das Nações Unidas (ONU). Algumas pessoas hoje se referem ao termo
desenvolvimento sustentável como um termo amplo, pois implica em desenvolvimento
continuado e insistem que ele deve ser reservado somente para as atividades de
desenvolvimento.
A sustentabilidade da construção civil, ou melhor, a construção sustentável, tem-se
apresentado, nos dias de hoje, como um tema vasto e de extrema importância para discussão,
admitindo-se que a indústria da construção civil causa imensos impactos ambientais no
decorrer de sua cadeia produtiva. Considerações ecológicas tem se mostrado cada vez mais
presentes nas construções modernas, conforme atesta Mehta (1994). De acordo com o autor,
na ciência dos materiais deve-se sempre optar por aquele que está em maior harmonia com o
meio ambiente.
Os impactos causados pela indústria da construção podem ser percebidos de forma
clara e bastante objetiva ao observar-se as modificações de uso e ocupação de solos urbanos e
rurais, os processos de extração de matérias-primas, produção e transporte de materiais,
construção de edifícios, e, por conseguinte, a geração e disposição dos resíduos oriundos das
construções.
O continuado debate de temas relacionados à sustentabilidade das construções têm
conseguido obter sucesso através da elaboração de programas de gestão da qualidade e custos
14
na construção civil. Percebem-se grandes avanços nos últimos anos. De acordo com Sposto
(2006), no Brasil, a discussão de temas voltados à sustentabilidade, conseqüência de
discussões mais amplas realizadas na década anterior, iniciou-se com a realização da
conferência ECO-92, em que se estabeleceram metas ambientais locais, incluindo a produção
e a avaliação de edifícios e a busca de paradigmas para o desenvolvimento sustentável.
Optou-se, com lógica, pela produção da maior quantidade de bens com a menor utilização de
recursos natural e conseqüentemente, menor geração de poluição e menor impacto ambiental.
Daí percebe-se que na indústria da construção o aproveitamento dos resíduos torna-se
uma das ações que devem ser incluídas nas práticas comuns de produção de todas as obras,
para promover o valioso conceito de maior sustentabilidade ambiental. Isto proporciona
economia direta de recursos naturais e minimização do impacto ao meio ambiente. É notório
que o potencial do reaproveitamento e reciclagem de resíduos da construção é muito grande e
carece difusão, e a exigência da incorporação destes resíduos em determinados produtos pode
vir a ser muito benéfica, já que proporciona economia de matéria-prima e energia primárias.
Entretanto, muito pouco ainda está sendo realizado. A falta de políticas públicas com o
firme objetivo de promover o beneficiamento de resíduos da construção para o seu
conseqüente reaproveitamento torna-se o maior entrave para o crescimento deste novo e
importante ramo industrial. Políticas sérias de incentivo fiscal, bem como maior quantidade
de fundos voltados à pesquisa de materiais a ser reaproveitados podem ser utilizadas para
fazer florescer um novo mercado da sustentabilidade da construção.
1.1 JUSTIFICATIVA
A análise do comportamento mecânico de agregados reciclados de construção civil em
bases e sub-base de pavimentos flexíveis, com a ótica – ambiental – de promover o
reaproveitamento ou reuso de tais matérias, é o objetivo primário deste trabalho.
A crescente geração e posterior acomodação dos rejeitos sólidos oriundos da indústria
da construção torna-se, cada vez mais, um dos grandes problemas enfrentados pela sociedade.
Os detritos gerados pelas obras de construção, reformas e demolições apresentam, geralmente,
elevado volume e grande peso específico – relação existente entre massa e volume –
15
tornando-se laborioso seu transporte e sua disposição final. Observa-se, também, que estes
resíduos provocam um rápido enchimento dos aterros de inertes onde são depositados e uma
gama de problemas sócio-ambientais, como a criação de ambientes propícios à proliferação de
vetores de mazelas urbanas, por exemplo, quando ocorrem disposições irregulares em áreas
impróprias e nas periferias dos grandes conglomerados urbanos.
Face ao problema encontrado em todo o território nacional, autoridades federais,
através do Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA), por meio da Resolução 307,
de 05 de Julho de 2002 (CONAMA, 2002), estabeleceu diretrizes, critérios e procedimentos
para serem observados na cadeia da indústria da construção, tangente à geração, transporte e
correta disposição de resíduos. Tal norma estabelece, de forma tácita, as responsabilidades
concernentes a todos os agentes envolvidos da geração de resíduos, desde o gerador
propriamente dito, passando-se pelo acondicionamento, transporte e destinação final.
Primordialmente, o CONAMA determina, no sexto artigo da Resolução supra mencionada,
que os municípios e o Distrito Federal devem elaborar planos de gerenciamento de Resíduos
da Construção Civil. Este plano é composto de projetos e um programa que organiza as
diretrizes técnicas e os procedimentos para cada um dos atores envolvidos neste amplo
contexto. Ao se analisar com maior objetividade, percebe-se que o principal objetivo desta
Legislação é promover a não geração de resíduos e, secundariamente, a redução, a
reutilização, a reciclagem e a destinação final.
Percebe-se, também, que obras de terraplenagem e pavimentação, necessárias à
execução das vias de tráfego, consomem grande quantidade de agregados. A grande demanda
existente faz com que haja constante necessidade da exploração de novas tecnologias voltadas
à substituição dos materiais de origem natural, sem contar a incessante exploração das jazidas
naturais. Junto à crescente demanda, percebe-se que cada vez mais há ausência dos cascalhos
lateríticos em áreas de jazidas próximas às obras ou às zonas urbanizadas, tornando
dispendioso o uso e conseqüente transporte dos mesmos para a região de realização dos
serviços.
16
1.2 OBJETIVOS
1.2.1 OBJETIVO GERAL
É o objetivo deste trabalho a realização de avaliações que permitam inferir conclusões
acerca do comportamento estrutural de duas vias urbanas em cujas bases e sub-bases foram
utilizados materiais provenientes de processos de reciclagem de agregados da Construção
Civil.
1.2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
• Observar a variação das condições estruturais e da capacidade de suporte das vias
em estudo ao longo do tempo;
• Efetuar comparações de resultados entre duas etapas de ensaios executados, bem
como realizar avaliações da composição de misturas de agregados reciclados;
• Execução de ensaios laboratoriais para o entendimento acerca do comportamento
mecânico destes resíduos;
• Oferecer alternativa, através da demonstração de resultados dos ensaios realizados,
para a substituição do uso em bases e sub-bases, em casos de pequenas
intervenções, de agregado britado natural (brita graduada) por agregado reciclado
de origem cimentícia;
17
CAPÍTULO 2
ASPECTOS
GERAIS
SOBRE
RESÍDUOS
SÓLIDOS
NO
BRASIL
2.1 O PROBLEMA AMBIENTAL
Ao se analisar a situação atual dos resíduos gerados nos ambientes urbanos brasileiros,
percebe-se que pela falta da presença de soluções adequadas, tanto para efluentes líquidos
quanto para resíduos sólidos, o problema ambiental tem se agravado. Este quadro aparenta ser
típico dos países em desenvolvimento, mas nem por isso permite tamanha tolerância da
sociedade com assunto de tão grande importância.
Os resíduos gerados nas atividades construtivas também tem parte da responsabilidade
no quadro deficitário descrito. São gerados grandes volumes que não recebem a solução
adequada e, por conseguinte, providenciam grande impacto negativo ao meio ambiente
vizinho, constituem local propício à proliferação de vetores de doenças, o que irá determinar
piora no estado de bem estar social nas áreas adjacentes.
Os Resíduos de Construção e Demolição (RCD) constituem parte dos resíduos sólidos
urbanos, como os domiciliares, porém, com alguns agravantes:
(i) Desconhecimento crônico dos volumes gerados;
(ii) Desconhecimento dos reais impactos causados;
(iii) Desconhecimento dos custos sociais envolvidos;
(iv) Desconhecimento das práticas de reaproveitamento possíveis para os resíduos,
o que faz com que os gestores deixem em compasso de espera as soluções e os
testes de sua eficácia e, por fim,
(v) Descaso das autoridades competentes com relação à aplicação das leis
existentes.
Historicamente, quando se trata de resíduos sólidos, tem-se dado ênfase aos aspectos
de abastecimento em detrimento aos aspectos voltados à análise das coletas, e de ambos sobre
18
a destinação. Ultimamente, o suprimento de água às comunidades têm primazia em relação à
coleta e tratamento de esgoto, o que torna secundárias as preocupações com relação à
destinação dos resíduos líquidos e só recentemente, percebe-se alguma preocupação com os
resíduos sólidos.
As preocupações com o saneamento ambiental, no Brasil, iniciaram-se na década de
70, denominada década da regulamentação e do controle ambiental. Em 1972, a Conferência
das Nações Unidas para o Meio Ambiente, em Estocolmo, marcou a percepção ambiental
entre os países ricos e pobres. Após essa conferência, as nações começaram a estruturar seus
órgãos ambientais. Somente a partir da Conferência das Nações Unidas sobre o Meio
Ambiente e o Desenvolvimento Humano, ECO-92, que explicitou a necessidade de
preservação natural e de reduzir os efeitos negativos diversos causados pelas atividades
econômicas no meio ambiente, iniciou-se movimento mais consolidado e mais voltado às
questões de desenvolvimento sustentável. A partir desse evento, muitos outros tiveram
seqüência na avaliação da questão ambiental. A conferência RIO+5, realizada em 1997,
avaliou os avanços obtidos desde a conferência inicial, a RIO-92. A cúpula mundial sobre o
Desenvolvimento Sustentável, RIO+10, realizada em Joanesburgo, África do Sul, terminou
demonstrando que os recursos naturais não são perenes caso não haja melhoras nos aspectos
de consumo e tratamento dos mesmos (RIBEIRO, 2006).
A percepção da necessidade de se ampliar o conceito de saneamento básico para
saneamento ambiental, que interage de forma integrada com os diversos atores existentes
(água, esgoto, drenagem, resíduos e vetores) só recentemente vem ocorrendo. Exemplo disso
está contido nos programas da Política Nacional de Saneamento do Governo Federal, que já
inserem os problemas concernentes aos resíduos nas questões de saneamento. Neste cenário,
paralelamente ao acentuado crescimento das populações urbanas, as questões de limpeza
urbana e gestão dos resíduos sólidos foram deixadas a cargo dos municípios, sem o
correspondente suporte de políticas públicas voltadas à área e sem instrumentos legais
específicos para ação (PINTO, 1999).
Entretanto, com o aumento do número de problemas urbanos, o tema de estudo de
resíduos sólidos tem sido introduzido na agenda dos administradores públicos e legisladores.
Existem exemplos para a definição de políticas e estruturas de apoio à gestão dos resíduos,
principalmente nas áreas metropolitanas. Percebe-se esforços da mesma natureza fora do
19
Brasil, em países como o Japão, Estados Unidos da América e outros países da Europa
Central.
Nos países europeus e no Japão, devido à sua densidade demográfica e à falta de áreas
e espaços para a acomodação dos resíduos, há políticas mais elaboradas e consolidadas de
gestão e manejo dos resíduos sólidos. Motivos outros, como elevada industrialização e
carência aguda de recursos naturais, fizeram com que houvesse grande desenvolvimento de
esforços para o maior conhecimento e controle no aproveitamento do RCD. No Japão, a Lei
de Limpeza e Tratamento de Resíduos, desde 1960 define como objetivos gerais a redução
dos resíduos, a garantia da saúde pública pela disposição correta e apropriada, bem como a
preservação dos recursos naturais pela reciclagem. A Lei da Reciclagem, outro documento
legal japonês, estabelece que alguns ramos industriais, dentre eles a Construção Civil, a
reciclagem de seus resíduos deve ser promovida. A experiência japonesa é acompanhada por
missões técnicas chinesas, oriundas de Hong Kong, que buscam soluções para os notórios
problemas de destinação de resíduos naquele território (PINTO, 1999).
Voltando-se à observação histórica, em 1998 promulgou-se a Lei de Crimes
Ambientais (Lei Federal 9.605) que dispõe sobre as sanções penais e administrativas
aplicáveis às condutas e atividades lesivas ao meio ambiente. Isto representou um
significativo avanço na tutela do ambiente, por inaugurar uma sistematização das sanções
administrativas e por tipificar organicamente os crimes ecológicos (MILARÉ, 2004 apud
RIBEIRO, 2006).
2.2 CLASSIFICAÇÃO DE RCD
A prática brasileira, expressa pela norma NBR 10.004 da Associação Brasileira de
Normas Técnicas (ABNT, 2004a) apresenta classificação para resíduos sólidos oriundos de
qualquer natureza, quais sejam:
• Resíduos de Classe I ou Resíduos Perigosos – são todos aqueles que apresentam
periculosidade em função de suas características físicas, químicas ou infecto-
contagiosas e podem apresentar riscos à saúde pública, tendo como conseqüência a
mortalidade, incidência de doenças ou o aumento dos seus índices, ou riscos ao meio
ambiente, quando o resíduo for gerado de forma inadequada. Ao observar a mesma
20
norma, pode-se perceber que são características dos resíduos perigosos a
inflamabilidade, corrosividade, reatividade, toxicidade ou a patogenicidade.
• Resíduos de Classe II ou Não Perigosos – são todos aqueles que não se enquadram
como perigosos. São divididos em Classe II-A (Classe de Resíduos Não Perigosos
Não Inertes) ou Classe II-B (Classe de Resíduos Não Perigosos Inertes).
o Classe II-A ou Resíduos Não Inertes – Aqueles que se enquadram nas
classificações de Perigosos ou Não Perigosos Inertes, entretanto apresentam
propriedades como biodegradabilidade, combustibilidade ou solubilidade em
água (ABNT, 2004a).
o Classe II-B ou Resíduos Inertes – Quaisquer outros resíduos que quando
amostrados conforme a NBR 10.007 (ABNT, 2004d) e submetidos a contato
dinâmico e estático com água destilada ou deionizada, em temperatura
ambiente, conforme NBR 10.006 (ABNT, 2004c) não possuam nenhum dos
constituintes solubilizados em concentrações superiores aos padrões de
potabilidade da água, com exceção dos aspectos de cor, turbidez, dureza e
sabor.
Interessante perceber que poderá haver diferentes classificações dos resíduos,
conforme sua origem e a origem dos materiais nas obras. A classificação da origem do RCD
proposta pela The Solid Waste Association of North America (SWANA, 1993 apud PINTO,
1999) é bastante útil para a quantificação conforme sua geração:
• Material de obras viárias;
• Material de escavação;
• Demolição de edificações;
• Construção e renovação de edifícios;
• Limpeza de terrenos.
A composição dos RCD originados em cada uma dessas atividades é diferente em
cada país, em função da variada utilização de tecnologias construtivas. Percebe-se que a
madeira faz-se muito presente na construção americana e japonesa e tem presença menos
marcante na construção européia e, principalmente, na construção civil brasileira. Entretanto,
o gesso é fartamente encontrado na construção americana e européia e só recentemente tem
sido utilizado de forma mais corriqueira nos maiores centros urbanos do Brasil. Da mesma
21
forma ocorre com obras de infra-estrutura viária, havendo preponderância do uso de
pavimentos rígidos em concreto nas regiões no continente europeu, por motivos construtivos e
culturais.
Muito embora o RCD apresente em sua composição diversos materiais que
isoladamente podem ser reconhecidos como resíduos não inertes pela norma brasileira NBR
10.004 (ABNT, 2004a), inexistem na literatura análises qualitativas e quantitativas de caráter
terminativo acerca dos parâmetros de solubilidade dos resíduos, considerando-os como um
mosaico composto por vários materiais. Desta forma, não há garantias, em todos os casos, que
não haja concentrações superiores às especificadas em normas específicas que garantam que o
RCD possa continuar sendo classificado como Resíduo Classe II-B, Inerte, conforme a NBR
10.004 (RIBEIRO, 2006).
De maneira genérica, conforme a legislação em vigor, a coleta do entulho de obra (de
maneira específica o resíduo de construção e demolição), de responsabilidade do gerador, é
caracterizada e classificada como coleta especial de acordo com a NBR-12.980 (ABNT,
1993)
...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
apud RIBEIRO, 2006).
Observa-se que a resolução 307/2002 do Conselho Nacional do Meio Ambiente
(CONAMA, 2002) define outra classificação para os resíduos de construção. Observando-se
critérios voltados à sustentabilidade, a resolução prega que os resíduos de construção que
podem ser reutilizados ou reciclados para a produção de agregados são aqueles que se
enquadram na chamada classe A. Esta categoria de resíduos engloba os resíduos provenientes
de:
(i) construção, demolição, reformas e reparos de pavimentação e de outras obras
de infra-estrutura, incluindo solos provenientes de terraplenagem;
(ii) construção, demolição, reformas e reparos de edificações com componentes
cerâmicos, argamassa e concreto e
(iii) processos de fabricação ou demolição de peças pré-moldadas de concreto
produzidas nos canteiros de obras.
22
Entende-se por agregado “o material particulado, incoesivo, de atividade química
praticamente nula, constituído de misturas de partículas cobrindo extensa gama de tamanhos”
(BAUER, 1995, p. 63). Considerando-se que no decorrer deste poderá e será utilizada a
terminologia agregado referindo-se ao Resíduo de Construção e Demolição (RCD) a ser
substituído como opção viável de melhoramentos ambientais, mostrou-se conveniente definir,
de forma técnica e precisa, para facilitar o entendimento.
Ainda, de acordo com a Resolução 307/2002 (CONAMA, 2002), os demais resíduos
de construção civil (classes B, C e D) não são passíveis de reciclagem para a produção de
agregados. Os resíduos classificados na classe B são materiais recicláveis para outras
finalidades, das quais fazem parte os plásticos, papéis, metais, vidros, madeiras e outros. Os
resíduos de classe C são os resíduos para os quais ainda não foram desenvolvidas tecnologias
ou aplicações economicamente viáveis que permitam seu reuso ou reciclagem. Finalmente, os
resíduos de classe D são resíduos perigosos oriundos dos processos de construção, como
tintas, solventes, óleos e outros ou aqueles contaminados provenientes de demolições,
reformas ou reparos em clínicas radiológicas ou instalações industriais.
Aproximadamente 80% de todo resíduo de construção gerado é passível de reciclagem
(BODI et al., 1995 apud MOTTA, 2005), por se tratar de resíduo proveniente de materiais
duros, podendo tornar-se agregado. De qualquer forma, o uso de materiais alternativos deve
aumentar consideravelmente no futuro em virtude de legislação ambiental mais severa e
devido à escassez de agregados naturais.
2.3 ASPECTOS LEGAIS VIGENTES
2.3.1 RESOLUÇÕES CONAMA
Grande parte das cidades brasileiras, principalmente aquelas em que se observa
acelerado desenvolvimento da urbanização, sofre com o desmazelo e os conseqüentes
impactos ambientais provocados pela intensa deposição, de forma irregular, dos dejetos
sólidos de origem da construção civil. Essa grande massa de resíduos, que conforme dados
brasileiros varia entre 55 e 70% da massa de resíduos sólidos urbanos, segundo o Ministério
23
do Meio Ambiente (MMA, 2006), sobrecarrega os serviços públicos de limpeza das cidades e
drena cada vez mais os parcos e escassos recursos públicos destinados à coleta, transporte e
correta disposição dos resíduos, o que realmente representa, conforme a legislação,
responsabilidade inerente aos geradores.
A Resolução 307, de 05 de julho de 2002 (CONAMA, 2002), complementada
posteriormente pela Resolução 348, de 16 de agosto de 2004 (CONAMA, 2004),
estabeleceram diretrizes, critérios e procedimentos para a correta gestão dos resíduos sólidos
da construção civil. Conforme escrito na legislação, os resíduos não mais poderiam ser
descartados em áreas de disposição de resíduos domiciliares, em áreas destinadas a bota-foras,
em encostas, nascentes, lotes vagos de terras urbanas e em áreas protegidas pela força de Lei.
Por ação das normas, os resíduos deveriam ser reutilizados, reciclados ou encaminhados para
áreas específicas para a correta disposição, como aterros de inertes, por exemplo.
Interessante perceber que a Resolução 307 (CONAMA, 2002) do CONAMA foi
publicada no Diário Oficial da União em 17 de julho de 2002 e entrou em vigor em 02 de
janeiro de 2003. No entanto, até o presente, grande parte dos municípios não implantou as
diretrizes apresentadas nesta peça legal.
2.3.2 LEGISLAÇÃO MUNICIPAL DE GOIÂNIA
A legislação ambiental existente no município de Goiânia, de maneira geral, data da
década de 90 e, logo, não possui preocupação proativa em relação à questão ambiental. As
principais peças são aquelas que regem o uso e ocupação do solo urbano e que estabelece o
código de posturas do município, conjunto de normas responsável pelas condutas dos
munícipes em relação às várias ocorrências dentro do município. Destacam-se, dentre toda a
legislação, a Lei Complementar n° 015, de 30 de dezembro de 1992 (Diretrizes de
Desenvolvimento para o Município e a Política Urbana), a Lei Complementar n° 031, de 29
de dezembro de 1994 (Uso e a ocupação do uso do solo nas Zonas Urbana e da Expansão
Urbana do Município de Goiânia), a Lei Complementar n° 014 de 29 de dezembro de 1992
(Código de Posturas do Município de Goiânia), o Decreto n
o
1.254 de 27 de junho de 2000 (
Dispõe sobre a colocação e a permanência de caçambas para a coleta de resíduos inorgânicos)
24
e, finalmente a Lei Municipal 8.330, de 20 de Julho de 2005 (Institui o Programa de
Reciclagem de Entulhos da Construção Civil) (PREFEITURA DE GOIÂNIA, 2005).
O texto legal de Julho de 2005 demonstra o início das preocupações dos
administradores públicos goianienses com as questões tangentes aos resíduos sólidos de
construção. Demonstra de forma cabal que os administradores pretenderam dar cunho social à
Lei, uma vez que a mesma diz ser de responsabilidade do poder público municipal apoiar a
criação de centros de prestação de serviços e de comercialização, distribuição e armazenagem
de matérias recicláveis no Município de Goiânia, bem como incentivar a criação de
cooperativas populares e indústrias voltadas para reciclagem de matérias provenientes de
entulhos de construção civil e promover campanhas de educação ambiental voltada para
divulgação e valorização do uso de materiais recicláveis e seus benefícios. Desta forma existe
o compromisso legal de se incentivar o desenvolvimento de projetos de utilização de materiais
recicláveis.
O cunho social desta matéria é exposto de forma indelével quando o texto legal em
referência, em seu artigo quarto, diz haver prioridade no aproveitamento da mão-de-obra
local, com o fito de ampliar a capacidade de geração de trabalho, emprego e renda, e também,
propiciar melhor qualidade de vida aos cidadãos goianienses, nos âmbitos ambientais e
econômicos, estimular a organização de cooperativas de trabalhadores voltadas à reciclagem
de entulhos da construção civil e finalmente colaborar com iniciativas e campanhas sócio-
educativas, relacionadas à importante temática ambiental.
O texto também faz alusão, em seu artigo terceiro, à possibilidade de concessão de
benefícios, incentivos e facilidades fiscais e de programas de financiamento ou a celebração
de convênios de colaboração com órgãos ou entidades das administrações federal, estadual e
municipal como forma de promover e desenvolver as atividades de reciclagem de RDC no
município de Goiânia.
Contudo, até a presente data, apesar da aprovação da Câmara Municipal e da sansão
do chefe do Poder Executivo, muito pouco foi executado, de forma concreta, para que este
texto legal se tornasse factível. Observa-se nenhuma ação, por parte do Poder Público
Municipal, para promover a reutilização de tão nobre material.
25
2.3.3 OUTROS DISPOSITIVOS
O município de São Paulo apresenta interessante arcabouço legal acerca do tema de
resíduos sólidos de construção civil. Através de decretos do Chefe do Poder Executivo,
procurou-se normatizar e regulamentar Leis Municipais que se referem ao tema em tela.
O Decreto 42.217, de 24 de Julho de 2002, da então prefeita Marta Suplicy,
regulamenta a Lei 10.315 de 1987, no que se refere ao uso de áreas destinadas ao transbordo e
triagem de resíduos de construção civil e resíduos volumosos (PREFEITURA DE SÃO
PAULO, 2002).
Mais adiante, o Decreto 46.594, de 03 de Novembro de 2005, do então prefeito José
Serra, regulamenta a coleta, transporte e a disposição final de resíduos inertes conforme trata
a Lei Municipal 13.478 de dezembro de 2002 e suas alterações (PREFEITURA DE SÃO
PAULO, 2005).
Notoriamente, demonstrando maior preocupação administrativa com a gestão dos
resíduos sólidos, o Prefeito Gilberto Kassab edita o Decreto Municipal 48.075, de 28 de
Dezembro de 2006, que dispõe da obrigatoriedade da utilização de agregados reciclados,
oriundos de resíduos sólidos da construção civil em obras de pavimentação das vias urbanas
do município de São Paulo. O decreto foi concebido, conforme seu texto, considerando-se os
benefícios da utilização de resíduos sólidos da construção civil para o meio ambiente, que
poupará o uso e gerará economicidade na utilização de recurso natural não-renovável e
escasso naquela região metropolitana (PREFEITURA DE SÃO PAULO, 2006).
Há de se observar que as áreas destinadas ao transbordo, triagem e reciclagem dos
resíduos sólidos da construção civil em São Paulo têm que apresentar capacidade de suprir o
fornecimento de materiais em quantidades suficientes para abastecer as obras e serviços de
pavimentação do município de São Paulo.
26
Existe, também, a inserção de dispositivos normativos de extrema importância para a
padronização dos processos ambientais. Em 1993, International Organization for
Standardization (ISO) estabeleceu normas acerca da gestão ambiental dentro das corporações.
Para tanto, reuniu profissionais e criou nove subcomitês, subordinados ao Comitê Técnico
TC-207, que teve o objetivo de desenvolver as normas da série ISO 14.000 para as áreas cujos
processos são envolvidos pelo meio ambiente.
O principal objetivo das normas série ISO 14.000 é a certificação e o atestado de
capacidade de gestão de processos de uma atividade dentro de uma organização. Para a
obtenção e manutenção da certificação ISO 14.000, a organização tem que se submeter a
auditorias periódicas, realizadas por uma empresa certificadora, credenciada e reconhecida
pelo Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial (INMETRO) e
outros organismos internacionais credenciados
Entretanto, apesar do fato de que as empresas estejam procurando se adequarem às
normas e à legislação ambiental vigente, a degradação ambiental persiste e continua em ritmo
crescente. Apenas um número pequeno de empresas busca a sustentabilidade e as melhorias
conseguidas são pequenas diante da demanda crescente por produtos e serviços por parte de
consumidores treinados pela cultura ocidental e pelo desenvolvimento econômico.
2.4 ASPECTOS NORMATIVOS
A Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) publicou, em 2004, cinco
normas técnicas de interesse direto em Resíduos de Construção e Demolição, a saber, NBR
15.112, NBR 15.113, NBR 15.114, NBR 15.115 e NBR 15.116.
A NBR-15.112 (ABNT, 2004i) normatiza as diretrizes para projeto, implantação e
operação das áreas de transbordo e triagem para resíduos sólidos da construção civil e
resíduos volumosos. Conveniente perceber que por força desta, o ingresso de qualquer
material deve ser precedido por documentação denominada Controle de Transporte de
Resíduos (CTR) em que o nome do transportador, nome do gerador, endereço de coleta,
volume, quantidade e descrição do material predominante são apresentados.
27
A NBR-15.113 (ABNT, 2004h) trata especificamente das diretrizes de projeto,
implantação e operação de aterros de inertes para resíduos sólidos da construção civil. Os
procedimentos desta norma apresentam uma quantidade de exigências similar à norma para
aterros sanitários, em que toda a área deverá ser cercada, iluminada e dotada de sistema de
comunicação para casos de emergência e a área de aterro poderá ter como destino futuro o
reaproveitamento de todo o material estocado com o reuso ou ser utilizada, após atingido o
limite de estocagem, como praça, construção de condomínios ou outros fins, com exceção da
impermeabilização de fundo, que neste caso não é uma exigência, mas deixa claro que não
deverá haver contaminação das águas subterrâneas (AFFONSO, 2005).
A administração da operação do aterro de inertes será obrigada a perfurar poços de
monitoramento, com coletas periódicas de água para confirmação da não contaminação do
aqüífero freático. Em caso positivo, caberá aos operadores do aterro a tomada de medidas
mitigadoras.
Necessário se faz ter o emprego e estudo das seguintes normas, para análise dos
materiais que constituirão o aterro de RCD:
• NBR-10.004:2.004 - Resíduos Sólidos, Classificação (ABNT, 2004a);
• NBR-10.005:2.004 - Lixiviação de Resíduos – Procedimento (ABNT, 2004b);
• NBR-10.006:2.004 - Solubilização de Resíduos – Procedimento (ABNT, 2004c);
• NBR-10.007:2.004 - Amostragem de resíduos – Procedimentos (ABNT, 2004d).
A NBR-15.114, de 30 de julho de 2004 (ABNT, 2004f), trata especificamente das
diretrizes para projeto, implantação e operação das áreas para reciclagem de resíduos sólidos
de construção e demolição.
A NBR 15.115, de 30 de julho de 2004 (ABNT, 2004e), estabelece critérios e
procedimentos para o uso de RCD em camadas de pavimentação. Participaram da sua
elaboração, além de empresas privadas, as prefeituras de São Paulo e Santos, o Sindicato da
Indústria da Construção de São Paulo (SINDUSCON/SP) e a Escola Politécnica da
Universidade de São Paulo (USP) (AFFONSO, 2005). Infelizmente, os debates acerca desta
norma não contaram com a contribuição de outros estados que trabalham com este tema.
28
Por esta norma, alguns critérios foram estabelecidos para o uso de RCD em camadas
de pavimentação:
• Indica o Índice de Suporte Califórnia (ISC) ou California Bearing Ratio (CBR),
normatizado pela NBR-9.895 (ABNT, 1987), como parâmetro para análise da
resistência dos materiais. Logo, a aceitação para uso dos agregados reciclados em
reforço de subleito, sub-base e base de camadas de pavimentação está ligada à
resistência e não à sua natureza. Caso o CBR seja maior do que 12%, o material é
aceito para reforço de subleito; caso o CBR chegue a 20%, o material pode ser
usado como constituinte de sub-base e, para execução de bases, o CBR deve ser
superior a 60%;
• O agregado deve apresentar curva granulométrica bem graduada e não uniforme,
como o similar natural, e não há qualquer restrição quanto à composição do
agregado, podendo ser produto de resíduos de concreto, tijolos e blocos cerâmicos
argamassas, agregados pétreos, camadas asfálticas de pavimentos e outros, sempre
classificados conforme a Resolução 307 (CONAMA, 2002) na classificação “A”;
A NBR-15.116, de 30 de julho de 2004 (ABNT, 2004g), trata especificamente dos
agregados de resíduos sólidos da construção civil e de sua utilização para pavimentação ou
para preparo de concreto para fins não estruturais. A norma caracteriza os resíduos e define
requisitos, os quais, em sendo preenchidos, deverão classificar os resíduos em ARC
(Agregado de Resíduo de Concreto) ou ARM (Agregado de Resíduo Misto). Interessante
perceber que a mesma peça normativa impõe requisitos a serem preenchidos pelos agregados
reciclados para ser futuramente utilizado em pavimentação ou em concreto sem fins
estruturais. Para agregados de pavimentação, tem-se que os requisitos são os mesmos da NBR
15.115 (ABNT, 2004e). A norma determina, também, bateria de tipos de ensaios e freqüência
de realização para a caracterização do agregado reciclado (ABNT, 2004g). O resultado dos
ensaios determinará a aceitação ou não do lote de materiais, para a conseqüente liberação para
uso nas pistas ou em outras obras.
29
CAPÍTULO
3
UTILIZAÇÃO DE AGREGADOS RECICLADOS EM OBRAS
3.1 PERDA E DESPERDÍCIO DE MATERIAIS NA CONSTRUÇÃO
O estudo dos temas relacionados à sustentabilidade na construção civil torna-se cada
vez mais importante, já que a indústria da construção causa um grande impacto ambiental ao
longo de toda a sua cadeia produtiva. Os impactos estendem-se desde a ocupação de lotes de
terras, extração incessante de matérias-primas para os diversos usos, produção e transporte de
materiais, construção de edifícios e outras obras e a conseqüente geração e disposição de
resíduos sólidos. No Brasil, entretanto, observa-se que as perdas em processos construtivos
têm recebido melhorias no tratamento, uma vez que apresenta cada vez mais pesquisas
voltadas para a área e extensa normatização com o propósito de combater seu aumento.
Conforme elenca Sposto (2006), estima-se que para cada metro quadrado de
construção de obra do tipo edifício (bastante comum na indústria da construção civil) são
gastos em torno de uma tonelada de materiais, o que demanda elevada quantidade de cimento
e agregados minerais (considerando-se que o cimento Portland é o insumo mais abundante na
maioria das obras de construção civil, conforme análises realizadas através da curva de
Paretto ou curva ABC, que mostra que pequena parcela do número de insumos de uma obra é
responsável por grande parte do impacto ou importância). Percebe-se, também, que são
geradas elevadas quantidades de resíduos proveniente das perdas ou desperdícios que ocorrem
nos diversos processos produtivos existentes dentro de uma obra.
Sposto (2006) declara que alguns levantamentos realizados em Brasília, Distrito
Federal, estimaram geração média de resíduo de construção e demolição (RCD) na ordem de
120 kg/m
2
. De acordo com Pinto (1999), a intensidade de perda para a construção empresarial
situa-se entre 20 e 30% da massa total de materiais, função do patamar de desenvolvimento
tecnológico do executor dos serviços. Mais precisamente, conforme pesquisa realizada pela
Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (USP), com as informações coletadas,
30
apontou-se média de 27% de perda na massa nas obras estudadas, portanto, dentro do
intervalo inicialmente considerado (entre 20 e 30%).
Ressalta-se, por importante que seja, que em função da variabilidade do estágio
tecnológico do executor e em função das várias situações possíveis dentro de uma obra, os
agentes executores podem e devem ter sua atenção voltada ao reconhecimento de seus
próprios índices e do melhoramento de seu patamar tecnológico. Este melhoramento dá-se
através de investimentos que, no médio prazo, pode conquistar competitividade
mercadológica e trazer mais racionalidade tangente ao uso de recursos e insumos para a
construção.
Há que se observar que existe predominância dos resíduos provenientes de
construções, quando comparados às quantidades de resíduos de demolições e reformas. Essa
afirmação demonstra o recente desenvolvimento das zonas urbanas brasileiras. Entretanto, em
países de economia mais madura, em que as atividades de reforma e renovação são muito
mais freqüentes (devido inclusive ao fato de haver pleno desenvolvimento e ocupação do solo
urbano), os resíduos oriundos de demolições são muito mais freqüentes (PINTO, 1999).
Ademais, a disponibilidade de dados acerca de perdas e desperdício na construção, no
Brasil, só ocorre para a construção residencial em edifícios, não havendo estudos mais
qualificados sobre a intensidade e a quantidade das perdas em outras tipologias de construção
(reformas e obras viárias, por exemplo). É imperioso crer que a construção industrializada tem
espaço cada vez menor para a coexistência com o elevado percentual de perdas e com o
desperdício de recursos naturais não renováveis, tanto por problemas econômicos, quanto a
restrições ambientais.
3.2 HISTÓRICO SOBRE A RECICLAGEM DE RCD
A adoção de políticas voltadas ao desenvolvimento contínuo do uso da reciclagem,
reuso, reaproveitamento ou co-processamento de materiais torna-se cada vez mais necessária
quando se observa o crescimento elevado das quantidades de resíduos, de forma geral,
gerados e lançados no meio ambiente de forma descuidada.
31
Quando se trata especificamente de RCD, advindos das novas obras, reformas,
demolições ou autoconstruções, percebe-se que existem novas tecnologias a serem aplicadas,
como novos processos de gestão para reuso e reciclagem nos próprios canteiros e o
refinamento de novas técnicas de demolição. Tais investimentos no desenvolvimento de
novas tecnologias para reciclagem e reutilização têm somente um fundamento: a diminuição
da extração de recursos naturais não renováveis.
Historicamente, as atividades construtivas sempre se caracterizaram como grandes
geradoras de resíduos, oriundos de altos índices de desperdício, e também como potenciais
consumidoras dos resíduos gerados por elas mesmas ou por outras atividades humanas de
transformação, como é o caso do asfalto e produtos betuminosos, que constituem subprodutos
da atividade refinadora de petróleo (PINTO, 1999).
Quem imagina que a reciclagem e o estudo de RCD começou apenas com o início da
adoção de conceitos, técnicas e posturas mais sustentáveis por parte de todos os setores,
engana-se. O reaproveitamento de resíduos de construção já é praticado há muito tempo.
Schulz e Hendricks (1992), mencionam registros de utilização de alvenaria britada na
produção de concreto pelos Romanos (eles já empregavam tijolos, telhas e louças de cerâmica
moída como pozolanas - material silicoso ou sílico-aluminoso que, finamente moído e na
presença de água, reage com hidróxido de cálcio e forma compostos com propriedade
aglomerante). Curiosamente, o termo pozolana tem origem no nome da região italiana de
Pozzuoli (SANTOS, 1975). Os Fenícios, 700 anos antes desta era, também lançaram mão do
uso de reciclados em camadas de pavimentos, de acordo com a mesma fonte.
No período mais recente, na Alemanha, em torno de 1860, há notícias do uso de
blocos de concreto britados como agregado para novos produtos de concreto. D
evenny e
Khalaf (1999), citados por Leite (2001), relatam que a primeira utilização de tijolos com cimento
Portland para produção de concreto ocorreu em 1860 na Alemanha.
Os primeiros estudos
sistemáticos sobre as características dos agregados reciclados tiveram início neste mesmo
país, em 1928. No entanto, o uso significativo de RCD reciclado só veio acontecer após a
Segunda Guerra Mundial, em resposta à necessidade de satisfazer a enorme demanda por
materiais de construção e à necessidade de remover os escombros das cidades européias
(SCHULZ; HENDRICKS, 1992). Entretanto, as grandes catástrofes do século passado, como
32
terremotos e grandes guerras, realmente impulsionaram a prática do uso do material reciclado
em locais com grandes volumes de resíduos e grande carência e urgência de construção de
edificações e equipamentos de infra-estrutura (LIMA, 1999).
Durante a Segunda Guerra Mundial e até 1955 foram reciclados aproximadamente
115 milhões de metros cúbicos de resíduos de construção e demolição na Alemanha, os quais
foram utilizados na construção de aproximadamente 175 mil unidades habitacionais. Em 1980
ocorreu um terremoto de grandes proporções na cidade de Al-Asnam, na Argélia, o que
motivou uma pesquisa internacional para o reaproveitamento dos rejeitos na fabricação de
blocos de concreto. Segundo as estimativas dos pesquisadores, poderiam ser fabricados
aproximadamente 50 milhões de blocos de concreto para a construção de habitações, seguindo
procedimentos normalizados. Curiosamente não foram implantadas unidades de reciclagem
em grande escala: dentre outros motivos, a população se recusou a usar blocos fabricados com
material de escombros que causaram a morte de seus parentes e conterrâneos (DE PAW;
LAURITZEN, 1994).
A tsunami que se abateu sobre a Indonésia (em janeiro de 2005) destruiu, de uma só
vez, 300 mil residências, mais de 200 quilômetros de estradas e 30 pontes em concreto
armado. Estimativas iniciais dão conta de algo em torno de 80 milhões de metros cúbicos de
resíduos (Figura 3.1), mas podendo chegar a índices ainda maiores. Tudo isso em menos de 5
minutos (AFFONSO, 2005).
Figura 3.1 - Figura que demonstra o efeito devastador da Tsunami que se
abateu sobre o território da Indonésia (AFFONSO, 2005).
33
Num segundo momento, passam a se interessar pela reciclagem dos RCD os países e
regiões da Europa que têm deficiências na oferta de materiais granulares: Holanda,
Dinamarca, Bélgica e regiões da França (ITEC, 1995).
Nas últimas décadas, principalmente por razões ambientais e econômicas, vários
países têm adotado a reciclagem realizada por empresas particulares ou públicas, tais como
Holanda, Dinamarca, Estados Unidos, Japão, França, Itália, Espanha, Reino Unido, Rússia e
mais recentemente o Brasil (ANVI, 1992; DE PAUW; LAURITZEN, 1994; HANSEN, 1992;
LATTERZA, 1997; LEVY, 1997; SWANA, 1993; ZORDAN, 1997 apud LIMA, 1999;
MEHTA, 1994). Durante o período de desenvolvimento da reciclagem de resíduos de
construção realizaram-se pesquisas e proposições de normas para obtenção e classificação do
agregado reciclado. Em alguns países existe conhecimento consolidado sobre o material e
normas avançadas para sua aplicação em vários serviços. As aplicações, no entanto, variam
conforme o país, em função de características particulares como oferta de materiais de
construção e resíduos, disponibilidade de locais para deposição e o rigor das normas relativas
a materiais a serem utilizados na construção.
Vários países no mundo já experimentam, com sucesso, práticas tecnológicas que
utilizam os RCD de forma eficaz e eficiente. De forma generalizada, pode-se depreender que
para que exista o efetivo uso de reciclados, necessário se faz a pesquisa dos mesmos e a
conseqüente formação de normas técnicas para o uso, bem como a presença de sólida
legislação que embase, permita e promova o uso dos reciclados de RCD.
• Japão: Em 1990, 25,4 milhões de toneladas de RCD foram gerados, sendo que
48% deste total foi reutilizado ou reciclado. Hodiernamente, aproximadamente 68% todo o
volume de resíduo de concreto gerado é reciclado e utilizado, inclusive, para pavimentação de
rodovias. Existe um plano para que seja estimulado o uso deste resíduo para produção de
novos concretos (VÁSQUEZ; BARRA, 2000).
• Reino Unido: Observa-se que o governo britânico considera importante as
iniciativas nesta área. Recentemente, em relatório publicado, denominado Demolition
Protocol, foi estabelecido um protocolo e planejamentos para a execução dos serviços de
demolição e conseqüente reaproveitamento dos resíduos. O mesmo relatório sugere técnicas
para a identificação de áreas próprias para a disposição dos resíduos não reaproveitados. São
34
constantes deste caderno, técnicas de reaproveitamento de concreto, alvenaria, vidro, metais e
madeira (ENVIROCENTRE, 2006). É política do governo trabalhista britânico abastecer
10% do mercado de agregados com produtos reciclados e ampliar essa taxa, em função do
considerável potencial do mercado (COLLINS, 1998).
• Estados Unidos da América (EUA): Após 1982, as normas ASTM C33-82 e
C125-79 criam condições para o reuso de RCD em pavimentos e concretos (AFFONSO,
2005). A Agência de Proteção do Meio Ambiente (Environmental Protection Agency - EPA)
estimou, em seu relatório de 1996, que 20 a 30% dos RCD gerados no país estavam sendo
recuperados (YOST, 1998 apud PINTO, 1999), mas esse não é um indicador seguro, dada a
celeuma provocada na Indústria da Construção e Demolição (C&D Industry) e a posterior
revisão do relatório. Ainda em 1996, foi estimada a existência de 1.800 instalações de
reciclagem em operação no país, 1.000 delas processando asfalto, 500 processando madeira e
300 operando com resíduos misturados (PINTO, 1999).
• Dinamarca: Desde 1970 se pesquisa o emprego de agregados reciclados em
concreto. Apenas em 1990, através de uma sobretaxa para a geração destes materiais, é que o
governo conseguiu o aumento do interesse pelo seu reaproveitamento. Em conseqüência, em
1992, aproximadamente 25% dos resíduos foram reciclados, chegando em 2000 à taxa de
60%. Estas taxas continuaram a subir, de maneira paulatina. Hodiernamente, cerca de 90% é
reciclado (AFFONSO, 2005). Tem-se que o estado Dinamarquês, dos estados europeus, é o
que mais pratica a reciclagem de resíduos de construção e demolição (MOTTA;
FERNANDES, 2004 apud AFFONSO, 2005).
• Alemanha: Ironicamente, no país onde se iniciou o trabalho de reciclagem, esta
atividade se retraiu, só sendo reiniciada com a reunificação Alemã, em 1989. Na ocasião, 43
milhões de toneladas foram recicladas, quase 35% do volume total existente e a demolição
seletiva e a desconstrução foram incentivadas.
• França: Observa-se que na nação francesa, de todo o volume gerado anualmente
(25 milhões de toneladas) 80% provém de demolição, 8% da construção e 12% da realização
de restaurações ou reformas. A França consome, anualmente, 400 milhões de toneladas de
35
agregados e a produção de agregados reciclados ainda é muito pequena, chegando a quatro
milhões, ou seja, aproximadamente 1% do total consumido (AFFONSO, 2005).
De maneira geral, na Comunidade Econômica Européia, é estimada a geração anual de
500 milhões de toneladas de RCD (IVBR, 1995), somatória de gerações elevadas como a da
Alemanha e outras bem menos significativas, como na Bélgica e Suíça, países de menor área
territorial. Em praticamente todos os países-membros existem instalações de reciclagem de
RCD, normas e políticas específicas para esse tipo de resíduo, desenvolvendo-se no período
mais recente esforço de consolidação de normativa única para toda a comunidade. O chamado
Construction and Demolition Waste (C&DW), em português Resíduo de Construção e
Demolição, foi identificado como prioridade extrema pelos estados membros da Comunidade
Econômica Européia (CEE) e constitui a maior parcela (unitária) de resíduos gerada pela
sociedade (VORONOVA, 2006).
3.3 RECICLAGEM NO BRASIL
No Brasil, o primeiro estudo sistemático para a utilização de resíduos de construção e
demolição foi concluído em 1986, pelo arquiteto Tarcísio de Paula Pinto. Sua pesquisa
consistiu em estudar o uso do resíduo de construção e demolição reciclado para produção de
argamassas (PINTO, 1986).
A reciclagem dos resíduos de construção teve início efetivo no país em 1991, na
cidade de Belo Horizonte e hoje já existem algumas estações de tratamento e reciclagem deste
material espalhadas em alguns estados do Brasil. Alguns estudos têm sido desenvolvidos em
universidades nacionais com o propósito de obter um melhor entendimento sobre o
comportamento deste material (ZORDAN, 1997; LEVY, 1997; LATTERZA, 1998;
BAZUCO, 1999 apud LIMA, 1999; LEITE, 2001; REZENDE, 2003; AFFONSO, 2005;
MOTTA, 2005; RIBEIRO, 2006; OLIVEIRA, 2007; RESPLANDES, 2007).
Como forma de se priorizar as ações voltadas à reciclagem de RCD no território
brasileiro, observa-se, conforme descrito no Capítulo 2 deste trabalho, os marcos regulatórios
legais instituídos pelo Governo Federal para ser seguido e implementado pelos
administradores municipais e pela iniciativa privada. A legislação em tela pode ser melhorada
36
ou aperfeiçoada, conforme os casos específicos, pelos administradores ou legisladores
municipais.
Paralelamente a esses estudos, estendeu-se bastante rapidamente, a partir do início da
década de 80, o uso de masseiras-moinho, equipamentos de pequeno porte para uso exclusivo
em obras de edificações. O resultado de seu uso é bastante positivo, tanto pela indução ao
gerenciamento dos resíduos na obra, como pela redução dos custos das perdas nos processos
construtivos - o que propicia rápida amortização do investimento e é positivo, inclusive, por
contribuir para a minoração do impacto dos RCD nas áreas urbanas (PINTO, 1999).
3.4 UTILIZAÇÃO DE RCD EM OBRAS DE PAVIMENTAÇÃO
Alguns países já possuem legislação e normas compatíveis ao uso de reciclados em
pavimentos asfálticos. Na Holanda, os requisitos para usufruto de agregados reciclados em
obras de pavimentação foram lançados e publicados em 1995 e tem atenção voltada à
granulometria dos agregados. Na Itália, os agregados aplicados em pavimentação seguem à
norma UNI Standard 10006 de construção de estradas. A Áustria apresenta a melhor técnica
de reciclagem de pavimentos rígidos de concreto, conforme literatura a respeito. Os
pavimentos antigos são reciclados, tornando-se agregados dos novos pavimentos de concreto
de cimento Portland (MOTTA, 2005).
O Brasil já possui algumas experiências com o uso de agregados reciclados na
pavimentação. O uso de agregados em base e sub-base torna-se cada vez mais objeto de
pesquisa, bem como o uso de borracha de pneus juntamente com cimento asfáltico
(AMARAL, 2004).
Em muitas das vias urbanas de São Paulo foi utilizado resíduos de construção como
pavimento primário a fim de minimizar os problemas causados por lama nos períodos
chuvosos e os problemas com poeira nos períodos de estiagem. Baseando-se no fato de que as
vias públicas urbanas de São Paulo terem apresentado menor índice de manutenção, apesar de
não terem sido imediatamente pavimentadas, em 1984 executou-se a pavimentação da
primeira via utilizando-se de instrumentos de controle tecnológico (Rua Gervásio da Costa, na
zona oeste da cidade, que apresenta baixo volume de tráfego). Nesta via, foram utilizados
37
agregados reciclados no reforço do subleito e na sub-base. Seu desempenho, à época, foi
considerado satisfatório (BODI, 1995 apud MOTTA, 2005).
Em Belo Horizonte, os reciclados são utilizados desde 1996 na execução de reforço de
subleito, sub-base e base de pavimentos. De acordo com Motta (2005), desde 1996 até 2001
foram utilizadas 137.000 toneladas de agregados reciclados em 271 vias implantadas ou
reformadas, com extensão linear aproximada de 400 quilômetros. Os projetos executados
foram executados com bases empíricas, considerando-se somente o California Bearing Ratio
(CBR) e a experiência dos engenheiros do município.
Várias pesquisas foram efetuadas no Brasil para testar e aferir o desempenho dos
agregados reciclados a serem utilizados em obras de pavimentação no Brasil. Bodi et al.
(1995 apud MOTTA, 2005) analisaram três tipos de agregados reciclados em São Paulo (SP)
(amarelo, vermelho e uma mistura). Os resultados foram considerados positivos. Trichês e
Kryckyj (1999 apud MOTTA, 2005) analisaram agregados reciclados de Florianópolis (SC),
segregados em frações e posteriormente misturados com solos areno-siltosos e argilosos.
Conforme os resultados, o solo apresentou excelente alternativa para a execução de reforço de
subleito e sub-base.
Carneiro et al. (2001 apud MOTTA, 2005) estudaram agregados reciclados de
Salvador (BA) em frações graúda e miúda além de misturas com lateritas e saprólitos em
diferentes proporções. Nas análises realizadas, a conclusão foi que os agregados reciclados de
Salvador são adequados à obras de reforço de subleito e sub-base de pavimentos flexíveis.
Experiências efetuadas na cidade de Goiânia, por Ribeiro et al.(2001), Silva (2004),
Ribeiro (2004), Mendes (2004), Ribeiro (2006), Resplandes (2007) e Oliveira (2007)
demonstraram que o agregado reciclado apresenta propriedades interessantes para utilização
na construção de bases e sub-bases de pavimentos, bem como estruturas de reforço para
subleitos. 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 (RIBEIRO, 2006).
38
Em Goiânia (GO) existem dois trechos experimentais construídos com sub-base e
bases compostas de misturas de agregado reciclado e solo local. Esses trechos foram
executados em 2004 e seus desempenhos estruturais têm sido acompanhados por meio da
realização de ensaios de campo ao longo do tempo.
O primeiro trecho foi executado em um acesso à Central de Abastecimento de Goiás
S/A (CEASA). Por meio da realização de ensaios de caracterização, compactação, expansão e
CBR, foram identificadas as características do solo local e definidas as granulometrias e
porcentagens de misturas solo-entulho (MENDES et al., 2004). O entulho processado foi
dividido em três frações denominadas de brita de 19mm, brita de 9,5mm e 4,8mm. As
dosagens foram feitas combinando essas três frações do entulho processado entre si e com
argila retirada no próprio local. Depois de feitos todos os estudos de caracterização com cada
fração dos resíduos sólidos da construção civil - reciclados - e com a argila do local da pista
experimental - foram realizados estudos de misturas das quatro frações, com a finalidade de
enquadrar o material de acordo com uma das faixas granulométricas do Departamento
Nacional de Estradas de Rodagem (DNER), atualmente denominado Departamento de Infra-
Estrutura e Transportes (DNIT), para utilização em camadas de sub-base e base de
pavimentos flexíveis. Neste caso a faixa adotada foi a Faixa D (MENDES et al., 2004;
RESPLANDES, 2007).
Oliveira et al. (2005) realizaram ensaios de campo (Viga Benkelman, Prova de Carga,
Penetrômetro Dinâmico de Cone e Pressiômetro Pencel) no trecho experimental em tela, para
avaliar o comportamento estrutural 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.
As composições da sub-base são de 33% brita 19 mm, 33% brita 9,5 mm, 17% areia
artificial, 17% argila; energia de compactação Proctor intermediária; γdmax = 18,31 kN/m³;
w
ot
= 12,3%; CBR = 90%;
As características da base são de 25% de brita 19 mm, 25% de brita 9,5 mm, 25% de
areia artificial, 25% de argila; energia de compactação: Proctor intermediária; γdmax = 17,7
kN/m³; w
ot
= 14,5%; CBR = 83%;
O segundo trecho foi executado no Setor Recanto das Minas Gerais (Rua SR-68)
considerando-se os estudos e a experiência obtida da realização do primeiro trecho. Ribeiro
39
(2006), através de estudos, avaliou o comportamento estrutural da via do trecho 2, tendo como
objetivo a investigação das características da via executada e a determinação de parâmetros
que comprovem ou não a viabilidade técnica de aplicação do resíduo estudado.
40
CAPÍTULO 4
ENSAIOS REALIZADOS EM OBRAS DE PAVIMENTAÇÃO
Neste capítulo são apresentados ensaios utilizados na área de pavimentação e
ambiental que tem por finalidade caracterizar os materiais, determinar suas propriedades e
avaliar seu comportamento.
4.1 ENSAIOS LABORATORIAIS
4.1.1 CARACTERIZAÇÃO FÍSICA
Para se definir e especificar os tipos de materiais que serão utilizados nas camadas de
pavimentos flexíveis (base e sub-base) deve-se inicialmente conhecer suas propriedades e
características. Desta forma, procede-se a execução de alguns ensaios laboratoriais para a
caracterização física.
4.1.1.1 ANÁLISE GRANULOMÉTRICA
O objetivo da análise granulométrica é agrupar as partículas em diferentes intervalos
de tamanho e determinar a porcentagem relativa, em massa seca, de cada uma das faixas. Dois
métodos distintos são usados na análise granulométrica para cobrir a enorme diversidade de
tamanhos das partículas existentes, que são o peneiramento e a sedimentação (CAPUTO,
1973).
O peneiramento é composto de um jogo de peneiras, em que se faz o material passar
em cada uma delas, por meio de agitação manual ou utilizando-se uma peneiradora mecânica
que dá ao jogo a vibração necessária para que os grãos encontrem a melhor posição para
passar pelas aberturas das peneiras. É utilizado na análise das areias e pedregulhos, que
podem ser separadas em diferentes tamanhos. Para grãos com diâmetro menor que cerca de
0,074 mm (peneira nº 200) emprega-se o método de análise por sedimentação. Geralmente o
ensaio é realizado de acordo com a norma da NBR-7.181 (ABNT, 1984a).
41
A análise granulométrica é representada, graficamente, pela curva granulométrica.
Esta curva é traçada por pontos em um diagrama semi-logaritmo, no qual, sobre o eixo das
abscissas, são marcadas em escala logarítma as dimensões das partículas e sobre o eixo das
ordenadas as porcentagens, em massa, de material que tem dimensão média menor que a
dimensão considerada (porcentagem de material que passa). A partir desta curva pode-se
determinar a quantidade de pedregulho, areia, silte e argila presentes no material. Na prática,
utilizam-se faixas granulométricas entre as quais deverá se situar a curva do material a
utilizar. Quando o material em tela não se enquadrar dentro da faixa granulométrica
especificada, deve-se misturá-lo com outro material, de maneira a obter uma mistura com
granulometria dentro das especificações adotadas (RESPLANDES, 2007).
4.1.1.2 MASSA ESPECÍFICA DOS GRÃOS
Conforme descreve Senço (1997), a massa específica real é a massa por unidade de
volume apenas da parte sólida, excluindo-se todos aos vazios, inclusive os ocupados pelo ar e
os vazios nos poros das partículas. Uma vez que os materiais em análise apresentarem uma
variabilidade considerável entre os grãos finos e os grossos, realizam-se ensaios de massa
especifica dos grãos finos, de acordo com NBR-6.508 (ABNT, 1984d) e de grãos de
pedregulho retidos na peneira de malha 4,8mm NBR-6.458 (ABNT, 1984e).
4.1.1.3 LIMITES DE CONSISTÊNCIA
Os limites de consistência permitem avaliar a plasticidade dos solos argilosos. São
baseados no conceito de que um solo argiloso pode existir em qualquer dos quatro estados
dependendo do seu teor de umidade. Um solo argiloso é sólido quando seco e após se ir
adicionando água caminha para os estados semi-sólidos, plásticos e finalmente líquido.
Conforme Caputo (1973), quando a umidade de um solo é muito grande, ele se
apresenta como um fluido denso e se diz no estado líquido. A medida que evapora a água, ele
endurece, passando do estado líquido para o estado plástico. A umidade correspondente ao
limite entre os estados líquido e plástico denominada limite de liquidez (ω
L
). Ao continuar a
perda de umidade, o estado plástico desaparece, passando o solo para o estado semi-sólido. A
umidade correspondente ao limite entre os estados plástico e semi-sólido é denominada limite
42
de plasticidade (ω
P
). Continuando a secagem, ocorre a passagem para o estado sólido. O
limite entre esses dois últimos estados é denominado limite de contração (ω
S
).
O limite de liquidez é determinado de acordo com NBR-6.459 (ABNT, 1984b), por
meio do aparelho de Casagrande, que consiste de um prato de latão em forma de concha sobre
um suporte de ebonite. Através de um excêntrico imprime-se ao prato repetidas quedas de um
altura padrão de 1 cm. De posse do conjunto de valores de número de golpes e correspondente
teor de umidade do solo, traça-se a linha de escoamento, assumida como linear. Nesse gráfico
tem-se o número de golpes representados no eixo das abscissas em escala logarítmica os
teores de umidade, em porcentagem representados no eixo das ordenadas em escala natural.
Por definição o limite de liquidez do solo é o teor de umidade correspondente a 25 golpes
(SENÇO, 1997).
O limite de plasticidade é a transição de estado de consistência semi-sólido para o
estado de consistência plástico (umidade crescente). O ensaio é realizado de acordo com a
NBR-7.180 (ABNT, 1984c), é expresso pelo menor teor de umidade com que um cilindro de
solo de cerca de 10 cm de comprimento é rolado, rompendo-se ao atingir 3 mm de diâmetro.
Fisicamente, o que ocorre é que a película de umidade que envolve os grãos começa a
romper-se, provocando atrito direto grão a grão (SENÇO, 1997).
4.1.2 CARACTERIZAÇÃO AMBIENTAL
Os ensaios de lixiviação e solubilização prestaram o serviço de estabelecer parâmetros
acerca da permissão do uso destes materiais como agregados de pavimentação e da
pertinência acerca do uso dos mesmos para tal fim. Os ensaios de lixiviação e solubilização
serão realizados conforme NBR-10005 (ABNT, 2004b), NBR-10006 (ABNT, 2004c) e NBR-
10007 (ABNT, 2004d).
43
4.1.3 COMPACTAÇÃO, EXPANSÃO E ÍNDICE DE SUPORTE
CALIFÓRNIA - ISC
A técnica moderna baseada no lançado dos aterros em camadas horizontais e
passagem de rolos compressores pesados, que evitam a terra fofa e a formação de vazios entre
prováveis torrões chamam-se compactação. É, assim, um processo mecânico pelo qual se
procura, por aplicação de peso ou apiloamento, aumentar a densidade aparente do solo e,
portanto, conferir-lhe a resistência.
Em 1933 Ralph Proctor publicou uma série de artigos divulgando o seu método de
controle de compactação, baseado num novo método de projeto empregado no estado da
Califórnia. Nestes artigos é que pela primeira vez se enunciou um dos mais importantes
princípios da Mecânica dos Solos: a densidade com que um solo é compactado sob uma
determinada energia de compactação depende da umidade do solo no momento da
compactação. Para a determinação experimental da correlação entre a massa específica
aparente seca (γ
s
) de um solo ou aterro, sua umidade (ω) e a energia utilizada para
compactação do mesmo, utiliza-se o chamado ensaio de compactação, idealizado por Proctor.
Por este ensaio chega-se à conclusão de que há uma umidade ótima para compactar o solo,
para cada energia de compactação (peso do rolo compressor e número de passadas por
camada). A esta umidade corresponderá uma densidade máxima do solo atingida pela sua
compactação.
Ademais, em torno deste procedimento básico surgiram diversas variações. Uma delas
é o aumento da energia de compactação. Esta necessidade surgiu da evolução dos
equipamentos, que se utilizando de massas cada vez maiores permitem obterem-se em campo
densidades mais altas. O ensaio normal, idealizado por Proctor, correspondia à aplicação de
uma energia chamada normal; uma variante foi desenvolvida para a nova realidade, utilizando
energia modificada (diferente da normal) de compactação, aumentando-se o número e a altura
da queda, a massa aplicada e o número de camadas. Posteriormente alguns órgãos criaram um
padrão intermediário entre a energia normal e a modificada, denominada energia
intermediária. Paralelamente, começou-se a trabalhar com cilindros maiores, para se adaptar à
prensa do CBR.
44
Outro ensaio, denominado Índice de Suporte Califórnia (ISC) ou California Bearing
Ratio (CBR), é bastante difundido no meio rodoviário e realizado de acordo com a NBR-
9.895 (ABNT, 1987). Através deste índice, expresso em porcentual, é possível dimensionar
pavimentos por métodos empíricos, definindo o valor da capacidade de suporte de solos e
materiais granulares empregados em pavimentação. O ensaio consiste na determinação da
relação entre a pressão necessária para produzir uma penetração de um pistão em um corpo-
de-prova de solo, e a pressão necessária para produzir a mesma penetração num material
granular padrão de referência (DNIT, 2006).
A NBR-15.115 (ABNT, 2004e) utiliza o valor do CBR como parâmetro para emprego
do agregado reciclado em pavimentação. São fixados valores mínimos de acordo com a
função estrutural do material no pavimento: base, sub-base ou reforço de subleito. Além
disso, considera-se também, a expansão do agregado reciclado.
4.1.4 MÓDULO DE RESILIÊNCIA
O ensaio de Módulo de Resiliência pode determinar a segurança estrutural do uso de
materiais reciclados em bases de pavimentos flexíveis. Resiliência, em pavimentação, pode
ser traduzido pela quantidade de energia armazenada em um corpo deformado elasticamente
que é desenvolvida quando cessam as tensões causadoras das deformações. Este tipo de
ensaio pretende avaliar as propriedades mecânicas dos materiais, procurando simular as
condições reais de solicitação no campo (MEDINA, 2005).
O ensaio é realizado com corpo de prova obtido de bloco de amostra indeformada ou
compactada em laboratório, sendo que o diâmetro do molde deve ser superior ou igual a 4
vezes o diâmetro máximo das partículas de solo e sua altura guardar uma relação de
aproximadamente 2 vezes o diâmetro, conforme norma específica (DNER, 1994b).
O equipamento é constituído de uma célula triaxial, sistema de controle e registro das
deformações e um sistema pneumático de carregamento. A força vertical axial é aplicada de
modo alternado no topo da amostra através de um pistão, de maneira que a passagem do ar
comprimido pelo regulador de pressão atua diretamente sobre uma válvula ligada a um
45
cilindro de pressão. A abertura da válvula permite a pressão do ar no corpo de prova que está
envolto por uma membrana impermeável. Fechando-se a válvula, a pressão do ar cessa. O
tempo de abertura da válvula e a freqüência desta operação podem ser controlados por um
dispositivo mecânico digital. As deformações resilientes são medidas através dos LVDT’s
(linear variable diferential transducers – par de transdutores mecânico-eletromagnéticos) que
estão acoplados ao corpo de prova (PINTO; PREUSSLER, 2001 apud FORTES, 2004).
No Brasil os módulos têm sido determinados com repetição do carregamento de
aproximadamente 200; freqüência de 20 a 60 solicitações por minuto; duração de 0,10 a 0,15
segundos e intervalo entre cargas de 2,86 a 0,86 segundos (FORTES, 2004).
4.1.5 OUTROS ENSAIOS LABORATORIAIS
Para complementar a caracterização dos agregados e, por fim, assistir na análise dos
resultados, podem ser realizados outros ensaios, como a determinações do pH das frações
finas dos agregados reciclados com base nas orientações do Laboratório Nacional de
Engenharia Civil (LNCE, 1967) e ensaios de Abrasão Los Angeles, de acordo com os métodos
de ensaio ME 35 (DNER, 1998).
4.2 ENSAIOS DE CAMPO
4.2.1 PENETRÔMETRO DINÂMICO DE CONE (DCP)
O ensaio de campo com o Penetrômetro Dinâmico de Cone ou Dynamic Cone
Penetration (DCP) consiste na realização de uma investigação in situ das camadas do solo de
maneira rápida, conforme a norma técnica americana ASMT D6951-03 (ASMT, 2003). De
forma histórica, de acordo com Resplandes (2006), o DCP foi desenvolvido na década de 50
(1956) na África do Sul, e representa um equipamento de natureza simples e versátil para
avaliar in situ a resistência das camadas de um pavimento. Segundo Resplandes (2007), o
equipamento foi usado exaustivamente na África do Sul, no Reino Unido, nos Estados
Unidos, na Austrália e em outros países em todo mundo. No entanto, no Brasil, seu uso ainda
46
Figura 4.1 – Esquema do aparelho de ensaio de
DCP
.
é muito restrito, devido a pouca divulgação de sua viabilidade entre as instituições técnicas
competentes.
O princípio de seu funcionamento consiste na penetração de uma haste, com a ponta
em forma de cone, sob a ação de uma massa fixa que cai de uma altura também fixa
(REZENDE, 2003). A Figura 4.1 mostra, esquematicamente, o aparelho do DCP.
Analiticamente, o equipamento consiste em uma haste metálica de 16 milímetros de diâmetro
e 1910 milímetros de comprimento. Esta haste possui, presa em sua ponta, um cone de aço de
20 milímetros de diâmetro em sua base e um ângulo, em relação à horizontal, de 60 graus.
Esta haste é presa a uma outra haste metálica (25 milímetros de diâmetro e 910 milímetros de
comprimento) na qual é acoplado um martelo de aço de massa equivalente a 8,0kg e que cai
de uma altura de 575 milímetros. Esta queda faz com que a haste inferior penetre na camada
de solo a ser ensaiada. A partir deste ensaio, em que obtém-se o número de golpes necessários
para cravar a haste no solo e as medidas das penetrações parciais e total, determina-se o índice
de penetração das camadas e suas respectivas espessuras. Entende-se por Índice de Penetração
(DN), medido em milímetros por golpes, a taxa de penetração medida pelos golpes para cada
golpe no equipamento. Depreende-se, pois, que Índices de Penetração são grandezas
inversamente proporcionais à característica de rigidez de uma camada. Pode-se, entretanto,
estabelecer correlações com o valor do CBR (California Bearing Ratio) medido in situ
(OLIVEIRA et al., 2005).
Existe metodologia para o controle tecnológico de execução da camada final de
terrraplenagem de rodovias através do emprego do DCP. Inicialmente, deve-se estabelecer a
chamada curva de calibração do solo que corresponde à relação DN x CBR. Com o valor do
47
CBR de projeto, define-se o valor de DN que deve ser obtido no campo (CARDOSO;
TRICHÊS, 2000 apud REZENDE, 2003).
Logo, existem algumas equações que descrevem a correlação existente entre o
Dynamic Cone Penetration (DCP) e o CBR, conforme descreve a Quadro 3 (CARDOSO;
TRICHÊS, 2000 apud REZENDE, 2003; OLIVEIRA, 2007).
EQUAÇÃO AUTORES LOCAL
logCBR
1
= 2,60 – 1,26.(logDN
2
) Kleyn (1982) Rodovias da África do Sul
CBR = 443,45.(DN)
-1,30
Heyn (1986)
Rodovias do estado do Paraná –
Brasil
logCBR = 2,81 – 1,32.(logDN) Harison (1987)
Solos argilosos, areias e pedriscos
graduados na Indonésia
CBR = 450.(DN)
-1,05
Angelone et al.
(1991)
Materiais da Argentina
logCBR = 2,490 – 1,057.(logDN) Oliveira (1998) Solos transicionais no Brasil
CBR = 552,64.(DN)
-
1,25
(in situ)
CBR = 151,58.(DN)
-1,03
(imerso)
Cardoso; Trichês
(1998)
Duplicação da BR-101/SC
CBR=126,35.(DN)
-
0,6354
CBR=121,02.(DN)
-0,659
(imerso)
Kryckyj; Trichês
(2000)
Agregados reciclados
Quadro 4.1 – Correlações entre o DCP e CBR (CARDOSO; TRICHÊS, 2000 apud REZENDE, 2003).
Uma vantagem da utilização deste ensaio é a possibilidade de investigar o subleito de
forma econômica, pois não requer grandes escavações ou perfurações, e em conseqüência,
interfere muito pouco no fluxo de trânsito veicular. Pode ser caracterizado, logo, como um
ensaio semi-destrutivo.
4.2.2 VIGA BENKELMAN (VB)
O ensaio de campo da Viga Benkelman para a determinação de deslocamentos ou
deflexões tem a função de avaliar a capacidade estrutural do pavimento (DNER, 1994a).
Analiticamente tem o objetivo de apontar as principais causas de deficiências e fornecer
elementos que permitam o cálculo da vida útil restante da estrutura ou do reforço necessário
para que o pavimento suporte um novo número de solicitações durante o novo período
considerado, através do critério da deformabilidade dos pavimentos flexíveis. A realização do
1
CBR – Califórnia Bearing Ratio (%);
2
DN – Índice de Penetração (mm/golpe);
48
ensaio dá-se de forma parametrizada no método ME 24 (DNER, 1994a), em que se deve
utilizar uma viga com relação de distâncias (distância entre a articulação e a ponta de
prova/distância entre o extensômetro e a articulação) igual a 2:1, 3:1 ou 4:1, um caminhão
com 8,2 toneladas de carga no eixo traseiro e pneus calibrados com 560 kPa (80 lbs/pol²).
Historicamente, o emprego de equipamentos de deflexão no Brasil iniciou-se na
década de 60 com a utilização da Viga Benkelman. Por ser um ensaio de fácil execução e
classificado como não-destrutivo, esse equipamento foi considerado extremamente importante
para ser utilizado na avaliação estrutural de pavimentos, visando medir os deslocamentos
provocados por cargas de roda. Inicialmente, todas as análises eram baseadas na determinação
do deslocamento máximo. Posteriormente, observou-se que a determinação de leituras
adicionais permitia a obtenção da deformada da superfície, ou seja, da bacia de deslocamentos
e com isto, a determinação de outros parâmetros (ROCHA FILHO; RODRIGUES, 1998 apud
REZENDE, 2003).
Geralmente, para valores de raio de curvatura inferior a 100 metros ou para locais
onde o produto entre R e D
0
for menor que 5.500 m.mm, pode-se observar problemas
estruturais (MOREIRA, 1977; DNER, 1979; PAIVA; CAUSIN, 2000 apud REZENDE,
2003).
As leituras da viga são influenciadas por alguns fatores tais como condições
ambientais, formas de operação do ensaio e condições de aplicação do carregamento. A baixa
velocidade de aplicação do carregamento influencia na resposta viscoelástica da camada de
asfalto. Assim sendo, qualquer variação no tempo de aplicação do carregamento pode alterar
de forma significativa os resultados, principalmente nos dias mais quentes (RODRIGUES,
1995 apud REZENDE, 2003). Por esta gama de variáveis apresentadas de difícil controle e
correção, pode tornar-se um ensaio de baixa precisão.
4.2.3 PROVA DE CARGA SOBRE PLACA (PC)
O ensaio da Prova de Carga sobre Placa, também denominado ensaio da Prova de
Carga, é descrito como sendo o mais antigo ensaio de campo realizado nas obras de
engenharia geotécnica (BARATA,1984 apud REZENDE, 2003).
49
Foi utilizado por McLeod, em 1948, para avaliar o desempenho de pavimentos
flexíveis em aeroportos do Canadá. No Brasil, este ensaio vem sendo usado em várias
pesquisas na área de pavimentação e seus resultados comparados com outros ensaios de
campo (VIEIRA FILHO; LUCENA, 1995; SANTANA et al., 1995; SANTANA et al., 1998
apud REZENDE, 2003).
É realizado sobre uma placa e tem por objetivo principal a determinação do
comportamento da relação tensão versus deformação, como pode ser observado na Figura 4.2.
As cargas aplicadas produzem pequenos recalques que representam parcelas do recalque
elástico e parcelas devido a um aumento na massa específica do solo, pois as provas de carga
para fins rodoviários raramente atingem recalques que possam ser atribuídos à plastificação
do solo (SOUZA, 1980 apud REZENDE, 2003; DNIT, 2004; RESPLANDES, 2007).
O ensaio dá-se de forma a colocar uma placa com diâmetro conhecido, que irá
distribuir a pressão do carregamento. Entre a placa e o sistema de carregamento insere-se um
macaco hidráulico que tem a função de controlar a aplicação das tensões. Este controle é,
geralmente, realizado por meio de um manômetro calibrado. Uma outra alternativa mais
precisa para a leitura do carregamento é o uso de uma célula de carga colocada entre o
Figura 4.2 – Realização do ensaio de Prova de Carga sobre Placa, em
Janeiro/2008, na pista experimental da CEASA.
50
macaco e o sistema de reação, ou entre o macaco e a placa. As deformações são medidas
através da colocação de, no mínimo, três deflectômetros, no mínimo, sobre a placa. A tensão
máxima aplicada é de 50kN, com intervalos de 5 e 10kN a cada 5 minutos.
51
CAPÍTULO 5
METODOLOGIA
5.1 INTRODUÇÃO
Esta pesquisa está dividida em duas etapas distintas: o estudo laboratorial de amostras
de agregados reciclados e o monitoramento, através de ensaios de campo, de duas pistas
executadas em Goiânia.
Para a realização dos estudos laboratoriais, os agregados foram segregados,
produzidos, coletados e caracterizados. Desta forma, espera-se realizar algumas análises de
caracterização físicas e mecânicas com este material. As análises pretendidas serviram para
promover conclusões acerca da resistência estrutural de bases e sub-bases de pavimentos
flexíveis.
A segunda etapa consistiu na realização de ensaios em campo, em dois períodos
diferentes do ano com o fito de avaliar, ao longo do tempo, através da comparação simples
com ensaios realizados em períodos anteriores, a evolução e as alterações mecânicas
existentes nas pistas submetidas ao tráfego de veículos.
5.2 SELEÇÃO DE AMOSTRAS / DOSAGENS
Para a realização dos ensaios laboratoriais, inicialmente procurou-se encontrar
resíduos de construção e demolição (RCD) devidamente segregados – resíduos da classe A,
conforme Resolução 307 (CONAMA, 2002) e NBR-15.115 (ABNT, 2004e) – preparados
para a britagem. A segregação dos resíduos deu-se de forma manual, através da separação em
caçambas de deposição colocadas nos canteiros de obras. Houve, também, amostras de solo
argiloso da região de Goiânia que foi adicionado e misturado à massa de RCD, em proporções
definidas, para a execução dos ensaios laboratoriais. As proporções de mistura da parcela de
solo argiloso e RCD estão definidas na Tabela 5.1.
52
Os ensaios laboratoriais executados com o agregado reciclado e com a parcela de solo
foram realizados no Laboratório de Solos da Escola de Engenharia Civil da Universidade
Federal de Goiás.
Para a realização dos ensaios com a amostra de solo argiloso, de acordo com a NBR–
6.457 (ABNT, 1986), previamente colocou-se a amostra para secar em temperatura ambiente,
em seguida foi desterroada e, com ajuda do repartidor de amostras, foi efetuado o
quarteamento da amostra, obtendo-se assim uma amostra representativa em quantidades
suficientes para realização dos ensaios necessários.
Com relação à produção de agregados reciclados de construção civil, inicialmente,
foram coletadas amostras de resíduos, em canteiros de obras, através de caçambas metálicas
dispostas exclusivamente para esta finalidade. O RCD foi previamente segregado e limpo em
canteiro de obras, em construções ou em laboratórios de concreto da cidade de Goiânia. Este
procedimento mostrou-se necessário para minimizar o esforço com a etapa de limpeza e
separação de resíduos indesejáveis ou contaminantes, como madeiras, vidros, plásticos,
gessos, forros, tubulações, fiações elétricas, papéis e outros mais.
Após a escolha, carga e transporte dos resíduos, os mesmos foram britados até atender
os requisitos estipulados por este estudo. A britagem dos resíduos selecionados ocorreu na
pedreira do Departamento de Estradas de Rodagem do Município de Goiânia (DERMU). Para
o atendimento dos requisitos deste estudo, especificou-se a britagem em três parcelas
distintas, sendo a primeira com material de diâmetro máximo igual a 19,0mm, a segunda de
material com diâmetro máximo igual a 9,5mm e a terceira de material com diâmetro máximo
igual a 4,8mm. A proposta de granulometria encontra-se justificada por Silva (2004) e
representa a dosagem do material utilizado em pistas urbanas, de baixo volume de tráfego,
executadas na cidade de Goiânia.
Logo, foram preparadas em laboratório amostras com misturas de agregado reciclado
de construção com solo para a realização e consecução dos ensaios propostos. As amostras
encontram-se especificadas na Tabela 5.1. As quantidades de amostras trabalhadas são
constantes da Tabela 5.2.
53
Tabela 5.1 –Composição das dosagens estudadas.
AMOSTRAS TRABALHADAS
AMOSTRA 1: ARC1
Agregado reciclado composto por elementos cimentícios, utilizados por Oliveira (2007) -
proporções foram justificadas por Silva (2004)
Material 19,0mm 25%
Material 9,5mm 25%
Material 4,8mm 25%
Solo argiloso 25%
AMOSTRA 2: ARM1
Agregado reciclado composto por elementos cimentícios e cerâmicos, utilizados por
Oliveira (2007) - proporções foram justificadas por Silva (2004)
Material 19,0mm 25%
Material 9,5mm 25%
Material 4,8mm 25%
Solo argiloso 25%
AMOSTRA 3: NAT1
Material natural, extraído de jazida, utilizado pelo DERMU/COMPAV (brita graduada)
Brita 1 (¾”) – Material 19,0mm 25%
Brita 0 (½”) - Material 9,5mm 25%
Pó de Brita (¼”) 25%
Solo argiloso 25%
AMOSTRA 4: ARC2
Material reciclado, composto por elementos cimentícios, britado pelo DERMU/COMPAV
Brita 1 (¾”) – Material 19,0mm 25%
Brita 0 (½”) - Material 9,5mm 25%
Pó de Brita (
5
/
16
”) 25%
Solo argiloso 25%
AMOSTRA 5: SOLO
Solo argiloso local (de adição)
Solo argiloso 100%
Silva (2004) propôs mais de uma proporção granulométrica para avaliação. As
misturas foram realizadas em laboratório e no campo, de forma a mensurar a trabalhabilidade
e avaliar os resultados mecânicos. Concluiu-se que as misturas realizadas no campo poderiam
ser mais controladas se as proporções fossem fixadas em 25% para cada parcela
granulométrica e que a trabalhabilidade do material é maior quando há um quarto de finos em
relação à fração graúda. Desta forma há menor quantidade de material solto.
54
Tabela 5.2 – Quantitativos de amostras para realização de ensaios.
AMOSTRAS PARA OS ENSAIOS LABORATORIAIS
ENSAIO
CORPOS DE PROVA
QUANT.
TIPO
Caracterização Física
(Análise Granulometria / LP /
LL / Massa Específica)
1 ARC1
1 ARM1
1 NAT1
1
1
ARC2
SOLO
Compactação
1 ARC1
1 ARM1
1 NAT1
1
1
ARC2
SOLO
Expansão
1 ARC1
1 ARM1
1 NAT1
1
1
ARC2
SOLO
CBR*
5
5
5
5
ARC1
ARM1
NAT1
ARC2
Granulometria após
Compactação (Estado de
Quebra)
1
ARC1/
ω
ot
1
ARM1/
ω
ot
1
1
NAT1/
ω
ot
ARC2/
ω
ot
Medição de pH 5
ARC1/
ω
ot
ARM1/
ω
ot
* Curva de compactação e
ω
ot
5.2.1 ENSAIOS DE CARACTERIZAÇÃO FÍSICA
Foram efetuados ensaios laboratoriais com o objetivo de caracterizar as amostras de
agregados de resíduos sólidos da construção civil. Com as amostras determinou-se as
características físicas e mecânicas através de ensaios de análise granulométrica, limites de
consistência, massa específica dos grãos e compactação, expansão, California Bearing Ratio
(CBR), módulo resiliente, pH.
55
5.2.1.1 ANÁLISE GRANULOMÉTRICA
Com a análise granulométrica caracterizou-se os agregados reciclados e o solo
argiloso coletado para adição. Além disso, conduziu-se o ensaio de granulometria para a
caracterização física do agregado reciclado trazido ao laboratório para verificar, antes e após a
compactação, o seu estado de degradação. Os ensaios foram executados de acordo com a
NBR–7.181 (ABNT, 1984a).
As análises granulométricas foram realizadas por peneiramento e sedimentação. Para a
realização dos ensaios, tomou-se aleatoriamente um lote das amostras ora fabricadas para a
consecução deste trabalho. Como forma de simular, com características mais fidedignas as
condições existentes no campo, o material utilizado não foi ser previamente lavado, de acordo
com os comentários de Resplandes (2007), corroborados por Oliveira (2007) acerca da
pequena variação granulométrica existente entre os agregados não lavados e os lavados.
5.2.1.2 LIMITE DE PLASTICIDADE
O limite de plasticidade do solo e das amostras de agregados reciclados foi
determinado de acordo com a norma técnica NBR-7180 (ABNT, 1984c).
5.2.1.3 LIMITE DE LIQUIDEZ
O limite de liquidez do solo e das amostras de agregados reciclados foi determinado
de acordo com a norma técnica NBR-6459 (ABNT, 1984b).
5.2.1.4 MASSA ESPECÍFICA DOS GRÃOS
O ensaio para determinar a massa específica dos grãos / peso específico com o solo
argiloso para adição foi executado de acordo com a norma técnica NBR-6508 (ABNT,
56
1984d). Com as amostras de agregados reciclados de construção civil, o ensaio foi executado
de acordo com a norma técnica NBR-6458 (ABNT, 1984e).
5.2.1.5 COMPACTAÇÃO
Com a finalidade de se obter a curva de compactação, e, em conseqüência os dados
acessórios de umidade ótima e o seu respectivo peso específico aparente seco, foi realizado
ensaio de compactação, utilizando-se cilindros e soquetes de acordo com a norma técnica
NBR-7182 (ABNT, 1986a) com as amostras de agregado reciclado e com o solo argiloso para
adição.
De acordo com resultados obtidos anteriormente por Leite (2007), utilizou-se energia
modificada para a execução do ensaio de compactação dos agregados. O objetivo do uso da
energia modificada nos ensaios é avaliar as alterações granulométricas através de quebras
existentes nos materiais utilizados, após a compactação. Oliveira (2007) propõe a observação
do índice de degradação ou quebra dos grãos devido à compactação, em seu trabalho.
5.2.1.6 EXPANSÃO E ÍNDICE DE SUPORTE CALIFORNIA (ISC)
Após o ensaio de compactação, efetuou-se a análise de expansão e do ISC (California
Bearing Ratio - CBR), da amostra de solo de adição e das amostras de agregados reciclados.
Para tanto, utilizou-se o cilindro com a amostra compactada, introduziu-se no mesmo um peso
anelar (tem a função de simular a situação de tráfego na via) e um extensômetro, que mede
deslocamentos ou deformações. Com os cilindros preparados, os mesmos ficaram imersos em
água por quatro dias consecutivos, sendo efetuada diariamente a leitura dos deslocamentos
medidos pelo extensômetro.
O ensaio de CBR e de expansão foi realizado de acordo com a norma técnica NBR-
9.895 (ABNT, 1987). A dinâmica do ensaio pode ser descrita pela aplicação de um
carregamento estático em um corpo-de-prova. Este carregamento deu-se por meio da
penetração de um pistão de diâmetro padrão, em velocidade constante, acompanhado de
registros de cargas de reação por meio de um anel dinamométrico acoplado à prensa.
57
Para avaliar o ganho de resistência ao longo do tempo, foram moldados corpos-de-
prova de cada amostra na umidade ótima e no peso específico aparente seco máximo, obtidos
com a energia modificada. Os corpos-de-prova foram enviados para uma câmara úmida para
serem curados e rompidos em sete, quatorze, vinte e um e vinte e oito dias, e após este
período foram realizados os ensaios de expansão, CBR e medição de pH.
5.2.1.7 MEDIÇÃO DE pH
Com o intuito de avaliar as alterações (ganhos ou perdas) de resistência porventura
existentes em corpos de prova, experimentou-se a medição do pH de corpos de prova curados
e rompidos em tempos diferentes, de acordo com a norma N-203, editada pelo Laboratório
Nacional de Engenharia Civil de Portugal (LNEC, 1967).
De acordo com as especificações, foram necessários um equipamento digital para
medição de pH, além de reagentes para calibração, água destilada e a amostra de estudo de
massa igual a 30 gramas. As amostras utilizadas foram as mesmas em que se realizaram os
ensaios de CBR. O principal intuito na avaliação do pH das amostras, em diferentes tempos de
cura, é verificar a existência de incrementos de resistência em função da hidratação dos
elementos pozolânicos existentes nos agregados reciclados.
5.3 PISTAS EXPERIMENTAIS
As figuras 5.1 e 5.2 mostram, de forma esquemática, os trechos experimentais
executados em Goiânia.
5.3.1 PISTA EXPERIMENTAL DA CEASA
O trecho de estudo localiza-se no acesso de compradores da Central de Abastecimento
de Goiás S/A – CEASA, junto aos Sítios de Recreio Mansões Bernardo Sayão, na região
nordeste da cidade. A via de acesso dos compradores à CEASA possui extensão total de
58
106,0m, sendo que 56 metros foram executados com agregados reciclados de RCD em sua
base e sub-base.
A pista foi executada pelo Departamento de Estradas de Rodagem do Município de
Goiânia (DERMU), e os estudos foram desenvolvidos por meio de parceria entre a Prefeitura
de Goiânia, Universidade Federal de Goiás, Universidade de Brasília e Furnas Centrais
Elétricas.
De acordo com as Figura 5.3, desde a Estaca Zero até aproximadamente a Estaca
2+10m a base e sub-base foram executadas com argila aditivada (área hachurada) e o trecho
posterior à Estaca 2+10m utilizou RCD em sua base e sub-base. A faixa de rolamento possui
8,0m de largura, com 9,0m de plataforma, inclinação transversal de 3% e seção transversal
mista (houve corte de 0,4m no bordo esquerdo e aterro de 1,4m no bordo direito). O
revestimento do pavimento foi executado com Concreto Betuminoso Usinado a Quente
(CBUQ), com espessura de 0,05m.
De acordo com Resplandes (2007), para a execução da base e sub-base foram
utilizados 226,8m³ de resíduos sólidos oriundos da indústria da construção civil, fornecido por
empresas de Goiânia. As amostras foram armazenadas e gerenciadas pelo complexo
DERMU/COMPAV, da Prefeitura de Goiânia. Para a execução da pista, o RCD foi
classificado visualmente em sete categorias distintas com quatro tipos de resíduos, quais
sejam concreto convencional, concreto celular, cerâmicos e alvenaria. Após a etapa de
britagem, pode-se obter a composição percentual de cada tipo de resíduo na amostra
(composição gravimétrica). Como forma de garantir melhor trabalhabilidade, adicionou-se
argila aos resíduos. Quando da época da execução da pista, procedeu-se o estudo dos
materiais em laboratório para a realização de ensaios e, para tanto, efetuou-se britagem em
três granulometrias diferentes: brita 19,0mm, brita 9,5mm e brita 4,8mm. Estudaram-se os
materiais de forma separada e misturados em proporções. A partir dos resultados destes
estudos, em função dos resultados dos ensaios de caracterização, compactação, expansão e
resistência foram definidas as proporções de RCD e argila a ser utilizada na execução da
pista.
59
5.3.2 PISTA EXPERIMENTAL DA RUA SR-68, SETOR RECANTO DAS
MINAS GERAIS
A segunda pista a ser estudada localiza-se na Rua SR-68, conforme Figura 5.4, Setor
Recanto da Minas Gerais, em frente à Quadra 93 (RIBEIRO, 2006). O trecho em tela é
composto por uma camada de base que tem 140,0m de extensão por 8,0m de faixa de
rolamento. Análoga ao primeiro trecho, foi executada com RCD britado e classificado em
granulometrias diferentes, sendo dosados nas seguintes dimensões: menor que 19mm (brita nº
2), menor que 9,5mm (brita nº 1), menor que 4,8mm (brita nº 0) e solo local, na proporção de
25% em volume de cada material. É importante destacar que não ocorreu acompanhamento
tecnológico rigoroso durante a execução da pista (RIBEIRO, 2006). Este trecho foi concluído
e aberto ao tráfego em outubro de 2004.
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
Figura 5.1 - Mapa, sem escala, do trecho experimental da CEASA
(PREFEITURA DE GOIÂNIA, 1999)
60
volume de cada material. Não houve acompanhamento tecnológico rigoroso durante a
execução da pista.
5.4 ENSAIOS EM CAMPO
Com o firme propósito de avaliar, de forma continuada, o desempenho estrutural das
duas pistas modelo, existentes em Goiânia, ao longo do tempo, foram efetuados ensaios de
campo, preferencialmente em estações distintas do ano, para se avaliar o impacto das
mudanças climáticas sobre as condições estruturais das pistas. Os resultados obtidos, após
devidamente analisados, foram comparados com os resultados dos exames efetuados por
outros pesquisadores, nos mesmos trechos, em períodos anteriores.
Para a realização dos ensaios de Viga Benkelman e Prova de Carga sobre a Placa foi
necessário o preparo de um caminhão (fornecido pela Superintendência Municipal de Trânsito
da Prefeitura de Goiânia), de eixo traseiro simples, rodas duplas, pressão de instalação nos
pneus de 560 kPa e carregado com 8,2t no eixo traseiro. Os equipamentos necessários à
realização dos ensaios foram cedidos pelo Laboratório de Mecânica dos Solos da Escola de
Engenharia Civil da Universidade Federal de Goiás (EEC/UFG).
As Figuras 5.3 e 5.4 demonstram, de maneira esquemática, os locais (estacas) em que
serão executados os ensaios in situ nas pistas experimentais executadas em Goiânia.
Figura 5.2 - Mapa, sem escala, do trecho experimental da Rua SR-68.
(PREFEITURA DE GOIÂNIA, 1999)
61
5.4.1 VIGA BENKELMAN
O ensaio de Viga Benkelman foi realizado conforme a norma ME-024 (DNER, 1994),
sendo executado sobre a camada de revestimento das pistas experimentais, nos bordos direito
e esquerdo. A viga utilizada apresenta relação
a
/
b
igual a
2
/
1
, sendo “a” igual a 2,44m e “b”
igual a 1,22m.
O equipamento do ensaio e o caminhão foram posicionados na marcação da estaca em
que se realizaram o ensaio, o extensômetro será acionado e após três minutos da ligação do
vibrador da viga, efetuou-se a leitura inicial logo após o funcionamento do caminhão. Em
seguida o caminhão foi deslocado 0,25m e foram realizadas 9 leituras de deslocamento em
cada distância de 0,25m até a extensão total de 2,00m.
Figura 5.3 - Mapa, sem escala, da Pista Experimental da CEASA, para execução de ensaios.
Figura 5.4 - Mapa, sem escalas, da Pista Experimental da Rua SR-68, para execução de ensaios.
62
5.4.2 PROVA DE CARGA SOBRE PLACA
O ensaio de Prova de Carga Sobre Placa foi realizado de acordo com a norma ME-055
(DNIT, 2004) e consiste em simular as condições de carregamento do tráfego no pavimento.
É caracterizado por identificar pequenos recalques, representados por curva de tensão versus
deslocamento.
Os ensaios foram realizados utilizando-se placa circular de 0,30m de diâmetro, um
macaco hidráulico cuja capacidade máxima seja equivalente a 500,00kN, três ou quatro
extensômetros (conforme a disponibilidade) e outros acessórios necessários. A carga máxima
adotada para os ensaios foi de 4000kg, aplicada em incrementos de 200kg, por meio do
caminhão. Com quatro extensômetros (fixados numa haste através de quadro bases
magnéticas), foram realizadas as leituras de deslocamento imediato e após 5 minutos de cada
aplicação de incremento de carga.
5.4.3 PENETRÔMETRO DINÂMICO DE CONE (DYNAMIC CONE
PENETRATION – DCP)
O ensaio com DCP foi efetuado posicionando-se o aparelho na vertical e nivelando-se
a régua graduada com a superfície do solo para se efetuar as medidas exatas de penetração.
Logo, registra-se a penetração inicial, obtida com o assentamento do peso próprio do
equipamento e após eleva-se o peso (martelo) até altura máxima de queda, liberando-o em
queda livre. Desta forma, realizou-se os registros das penetrações, em milímetros,
correspondentes a cada golpe do martelo ou somente à penetração final correspondente ao
último golpe (SILVA JUNIOR et al., 2004 apud RESPLANDES, 2007).
A medida, em milímetros, da penetração total é obtida subtraindo-se da penetração
final, correspondente ao último golpe aplicado, a penetração obtida com o assentamento do
próprio peso do equipamento (inicial). As penetrações são registradas em milímetros, para o
cálculo do Índice de Penetração, o qual é obtido através da razão entre a profundidade e o
63
número de golpes necessários para penetrar até a respectiva profundidade (DN, em mm/golpe)
(TRICHÊS et al., 2004 apud RESPLANDES, 2007).
O resultado é uma curva que é a representação do número de golpes acumulado para a
penetração do equipamento com a profundidade. Na curva DCP, o eixo das ordenadas indica
a profundidade e o eixo das abscissas o número acumulado de golpes para alcançar tais
profundidades. O Índice de Penetração é extraído pela inclinação das retas representadas no
plano cartesiano considerado. (ANDRADE; SALES, 2005 apud RESPLANDES, 2007).
64
CAPÍTULO 6
APRESENTACÃO E ANÁLISE DOS RESULTADOS
6.1 INTRODUÇÃO
Nesta etapa serão apresentados os resultados dos ensaios realizados em laboratório e
nas pistas experimentais executadas com RCD em suas bases e sub-bases. Estas análises têm
o propósito de avaliar o comportamento dos materiais e a variação do comportamento
mecânico das duas pistas.
6.2 CARACTERIZAÇÃO DOS MATERIAIS EM LABORATÓRIO
A Figura 6.1 apresenta os resultados da análise granulométrica da dosagem de
agregados reciclados de concreto (ARC1), antes a após a compactação em energia
modificada. A composição das fases dos agregados que compõe a dosagem ARC1 está
demonstrada na Tabela 5.1 no Capítulo 5.
Figura 6.1 – Curvas granulométricas da dosagem ARC1 antes e após a compactação.
65
A Figura 6.2 apresenta os resultados da análise granulométrica da dosagem de
agregados reciclados mistos (ARM1) antes e após a compactação. É importante ressaltar que
o peneiramento foi realizado sem lavagem, opção de trabalho que procura simular as
condições encontradas em campo e que a sedimentação foi realizada com o emprego de
defloculante.
Observando-se as Figuras 6.1 e 6.2 verifica-se que há degradação ou quebra dos
materiais durante o processo de compactação, devido ao desgaste por abrasão e pela aplicação
de alta quantidade teor de energia.
De acordo com Leite (2006), estudando agregados reciclados de São Paulo,
aconselhável é, o uso da maior energia de compactação possível em campo de forma a
promover uma maior quebra dos agregados reciclados durante a obra, como forma de evitar
quebras significativas posteriores pelo tráfego de usuário e o conseqüente aparecimento de
deformação permanente indesejável em trilhas de rodas. Através da observação no trabalho de
Leite (2006) percebe-se que os agregados utilizados possuem dimensões maiores daqueles
empregados neste trabalho, razão pela qual a autora aconselha o uso de maiores energias
como forma de promover maior quantidade de quebras no material na etapa de compactação.
Figura 6.2 – Curvas granulométricas da dosagem ARM1 antes e após a compactação.
66
Oliveira (2007) apresenta uma análise acerca do índice de degradação, que tem por
objetivo analisar o comportamento do material em função do desgaste sofrido durante a
compactação. Este índice pode ser calculado pela apuração da média das diferenças das
porcentagens passantes da situação inicial pelas passantes no final, após a compactação. Os
resultados apresentados neste trabalho, constantes da Tabela 6.1, foram determinados com
Energia Modificada de compactação, parâmetro diferente do considerado por Oliveira (2007)
em seus estudos, que utilizou Energia Intermediária e também diferente daquele estipulado
pelo Método de Ensaio 398/99 (DNER, 1999).
Leite (2007) estudou a degradação dos agregados e inferiu que a degradação aumenta
em função do acréscimo da energia de compactação.
Tabela 6.1 – Valores do Índice de Degradação (ID
P
) das dosagens de agregados reciclados após a compactação
com energia do Proctor Modificado.
AMOSTRA IDp (%)
ARC1 7,4
ARM1 10,7
NAT1 2,5
ARC2 7,1
Interessante perceber que a NBR-15115 (ABNT, 2004e) não fala, em seu corpo, sobre
valores ou faixas limites para abrasão dos agregados. Entretanto, comparando-se com as
informações concernentes aos agregados naturais estabilizados granulometricamente, os
mesmos deverão apresentar abrasão Los Angeles de até 55%, de acordo com a NBR-11804
(ABNT, 1991a). Ademais, pode-se citar que brita graduada deve apresentar o mesmo
parâmetro menor que 40%, conforme NBR-11806 (ABNT, 1991b). Nem sempre se pode
garantir que agregados que atendam às especificações do ensaio de abrasão Los Angeles não
estarão sujeitos à variações granulométricas, dependendo, também, das formas dos grãos e das
condições de arranjos entre eles (MOTTA, 2005 apud DIAS, 2004).
Estudos com agregados reciclados de concreto efetuados na Dinamarca e na Coréia do
Sul encontraram abrasão Los Angeles, em valores médios, entre 32% e 41%, respectivamente.
Estudos efetuados no Brasil (MOTTA, 2005 apud FERNANDES, 2004). A variação existente
pode existir em função da composição e da origem de cada agregado, demonstrando que é
difícil tarefa estabelecer valores limites de desgastes para esse tipo de material.
67
A Figura 6.3 apresenta os resultados da análise granulométrica da dosagem de
agregados naturais (NAT1) antes e após a compactação, a serem utilizados para comparação
dos resultados com os agregados reciclados.
A Figura 6.4 apresenta os resultados da análise granulométrica da dosagem de
agregados reciclados de concreto (ARC2) antes e após a compactação, a serem utilizados para
comparação dos resultados com os agregados reciclados.
Figura 6.3 – Curvas granulométricas da dosagem NAT1, antes e após a compactação.
Figura 6.4 – Curvas granulométricas da dosagem ARC2, antes e após a compactação.
68
O valor crítico do índice de degradação ocorre quando a curva granulométrica
ultrapassa os limites especificados para a faixa adotada, ou quando é possível identificar uma
brusca inflexão da curva granulométrica, causada por uma fratura mais significativa de
determinado tamanho de partículas (MACEDO et al., 2001; CARNEIRO et al., 2001 apud
OLIVEIRA, 2007). A análise granulométrica em função de duas faixas normativas da
Especificação de Serviço ES-303 (DNER, 1997) é constante da Figura 6.5. As tabelas 6.2 a
6.6 apresentam os dados das análises granulométricas das dosagens de agregados reciclados
estudados em laboratório.
A análise acessória do enquadramento da curva granulométrica do material em faixas
granulométricas estabelecidas por Especificação de Serviços 303/1997 (DNER, 1997), tem
por objetivo garantir que a dosagem analisada apresenta curva granulométrica bem graduada e
não uniforme. Existe outra forma de se perceber esta mesma característica da dosagem,
observando-se o valor do Coeficiente de Uniformidade (C
u
), de acordo com a NBR-7181
(ABNT, 1984a). Este coeficiente deverá ser maior que 10, de acordo com a determinação da
NBR 15115 (ABNT, 2004e).
Percebe-se, pela Figura 6.5, que as dosagens ensaiadas não se enquadram somente em
uma única faixa do DNER, variando seus grãos entre as Faixas C e D.
Figura 6.5 – Verificação do enquadramento em faixas granulométricas.
69
Tabela 6.2 – Caracterização da textura dos agregados estudados em laboratório.
% PASSANTE
PENEIRAS ARC1 ARM1 NAT1 ARC2
SOLO
PENEIRAMENTO
Nº Abertura (mm) ANTES
DEPOIS
ANTES
DEPOIS
ANTES
DEPOIS
ANTES
DEPOIS
2" 50,0
100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0
1½" 38,0
100,0 100,0 95,9 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0
1" 25,0
94,2 100,0 89,9 99,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0
¾" 19,0
86,0 99,5 82,9 97,0 100,0 100,0 100,0 99,5 100,0
3/8" 9,5
52,9 85,9 57,7 79,4 71,6 78,8 72,2 85,9 100,0
Nº 4 4,8
47,6 65,5 32,3 61,2 55,7 62,9 48,2 65,5 99,9
Nº 10 2,0
47,4 54,9 25,2 49,9 46,2 51,6 41,8 54,9 99,3
16 1,20
38,6 52,9 24,8 47,9 44,9 50,1 39,9 52,9 96,9
30 0,60
34,3 47,2 23,7 43,2 41,3 45,7 36,0 47,2 93,0
40 0,42 32,0 43,6 22,8 40,4 39,3 43,1 33,6 43,6 90,0
50 0,30
29,4 39,6 21,4 36,7 36,7 40,0 30,5 39,6 85,0
60 0,25
27,8 37,2 20,5 34,5 35,1 38,0 28,5 37,2 81,6
100 0,16
23,2 30,3 17,5 27,7 29,7 31,7 22,8 30,3 70,5
200 0,075
18,7 23,3 14,6 21,1 22,8 23,7 17,8 23,3 60,3
SEDIMENTAÇÃO
0,0669
14,0 33,9 1,1 1,7 19,5 22,8 16,5 18,6 41,3
0,0471
12,8 32,7 1,1 1,6 18,6 20,1 15,6 18,0 39,1
0,0338
11,8 30,2 1,1 1,5 17,1 18,4 14,8 16,6 37,9
0,0239
10,9 29,6 1,0 1,5 15,5 16,7 14,0 16,3 35,7
0,0172
10,2 27,1 0,9 1,4 14,6 15,7 13,4 14,9 34,5
0,0126
9,9 26,5 0,9 1,3 14,0 14,7 12,9 14,6 32,3
0,0095
8,9 25,3 0,9 1,2 13,7 14,0 12,1 13,9 31,1
0,0063
8,3 24,1 0,8 1,1 13,1 13,7 11,8 13,2 30,0
0,0045
7,3 22,5 0,8 1,0 12,8 13,0 11,0 12,4 26,9
0,0031
6,1 21,2 0,7 0,9 11,8 12,3 10,0 11,7 25,2
0,0022
5,7 20,0 0,7 0,8 11,3 11,8 9,6 11,0 22,9
0,0013
4,6 18,4 0,6 0,7 10,5 10,6 8,4 10,1 20,4
Tabela 6.3 – Dados granulométricos da dosagem ARC1.
ARC1
DADOS ANTES DA COMPACTAÇÃO
DADOS APÓS A COMPACTAÇÃO
FRAÇÃO FAIXA (mm)
PORCENTAGEM (%)
FRAÇÃO FAIXA (mm)
PORCENTAGEM (%)
ARGILA < 0,002 5,5
ARGILA < 0,002 8,1
SILTE 0,002 - 0,06 8,2
SILTE 0,002 - 0,06 15,2
AREIA FINA 0,06 - 0,20 11,6
AREIA FINA 0,06 - 0,20 5,9
AREIA MEDIA 0,20 - 0,60 9,0
AREIA MEDIA 0,20 - 0,60 11,4
AREIA GROSSA 0,60 - 2,0 13,1
AREIA GROSSA 0,60 - 2,0 7,8
PEDREGULHO 2,0 - 60 52,6
PEDREGULHO 2,0 - 60 51,6
Σ
ΣΣ
Σ
100,0
Σ
ΣΣ
Σ
100,0
PARAMETRO UNIDADE VALOR
PARAMETRO UNIDADE VALOR
% Passa # 200 % 18,73
% Passa # 200 % 20,15
D10 mm 0,01
D10 mm 0,00
D30 mm 0,33
D30 mm 0,21
D60 mm 11,54
D60 mm 6,70
CC
0,68
CC
1,72
CU 836,72
CU 1.708,32
70
Tabela 6.4 – Dados granulométricos da dosagem ARM1.
ARM1
DADOS ANTES DA COMPACTAÇÃO
DADOS APÓS A COMPACTAÇÃO
FRAÇÃO FAIXA (mm)
PORCENTAGEM (%)
FRAÇÃO FAIXA (mm)
PORCENTAGEM (%)
ARGILA < 0,002 0,7
ARGILA < 0,002 0,8
SILTE 0,002 - 0,06 0,5
SILTE 0,002 - 0,06 0,9
AREIA FINA 0,06 - 0,20 17,7
AREIA FINA 0,06 - 0,20 29,1
AREIA MEDIA 0,20 - 0,60 4,9
AREIA MEDIA 0,20 - 0,60 12,5
AREIA GROSSA 0,60 - 2,0 1,4
AREIA GROSSA 0,60 - 2,0 6,7
PEDREGULHO 2,0 - 60 74,8
PEDREGULHO 2,0 - 60 50,1
Σ
ΣΣ
Σ
100,0
Σ
ΣΣ
Σ
100,0
PARAMETRO UNIDADE VALOR
PARAMETRO UNIDADE VALOR
% Passa # 200 % 14,58
% Passa # 200 % 21,09
D10 mm 0,07
D10 mm 0,07
D30 mm 3,90
D30 mm 0,19
D60 mm 10,38
D60 mm 4,50
CC
20,84
CC
0,12
CU 147,31
CU 64,69
Tabela 6.5 – Dados granulométricos da dosagem NAT1
NAT
DADOS ANTES DA COMPACTAÇÃO
DADOS APÓS A COMPACTAÇÃO
FRAÇÃO FAIXA (mm)
PORCENTAGEM (%)
FRAÇÃO FAIXA (mm)
PORCENTAGEM (%)
ARGILA < 0,002 11,2
ARGILA < 0,002 11,6
SILTE 0,002 - 0,06 8,1
SILTE 0,002 - 0,06 10,6
AREIA FINA 0,06 - 0,20 12,8
AREIA FINA 0,06 - 0,20 12,3
AREIA MEDIA 0,20 - 0,60 9,2
AREIA MEDIA 0,20 - 0,60 11,2
AREIA GROSSA 0,60 - 2,0 4,8
AREIA GROSSA 0,60 - 2,0 5,9
PEDREGULHO 2,0 - 60 53,8
PEDREGULHO 2,0 - 60 48,4
Σ
ΣΣ
Σ
100,0
Σ
ΣΣ
Σ
100,0
PARAMETRO UNIDADE VALOR
PARAMETRO UNIDADE VALOR
% Passa # 200 % 22,78
% Passa # 200 % 23,71
D10 mm -
D10 mm -
D30 mm 0,17
D30 mm 0,14
D60 mm 6,07
D60 mm 4,08
71
Tabela 6.6 – Dados granulométricos da dosagem ARC2.
ARC2
DADOS ANTES DA COMPACTAÇÃO
DADOS APÓS A COMPACTAÇÃO
FRAÇÃO FAIXA (mm)
PORCENTAGEM (%)
FRAÇÃO FAIXA (mm)
PORCENTAGEM (%)
ARGILA < 0,002 9,4
ARGILA < 0,002 10,9
SILTE 0,002 - 0,06 6,8
SILTE 0,002 - 0,06 7,6
AREIA FINA 0,06 - 0,20 9,1
AREIA FINA 0,06 - 0,20 14,8
AREIA MEDIA 0,20 - 0,60 10,6
AREIA MEDIA 0,20 - 0,60 13,9
AREIA GROSSA 0,60 - 2,0 5,8
AREIA GROSSA 0,60 - 2,0 7,7
PEDREGULHO 2,0 - 60 58,2
PEDREGULHO 2,0 - 60 45,1
Σ
ΣΣ
Σ
100,0
Σ
ΣΣ
Σ
100,0
PARAMETRO UNIDADE VALOR
PARAMETRO UNIDADE VALOR
% Passa # 200 % 17,76
% Passa # 200 % 23,3
D10 mm 0,01
D10 mm ---
D30 mm 0,29
D30 mm 0,2
D60 mm 7,11
D60 mm 3,3
CNU
2.395,31
CNU 0 ---
CC
3,92
CC 0 ---
CU 2.395,31
Com relação à granulometria das dosagens de agregados, as mesmas apresentaram
curvas granulométricas mal graduadas.
A Figura 6.6 apresenta a distribuição granulométrica com defloculante do solo de
adição utilizado nas dosagens experimentais.
Figura 6.6 – Curva granulométrica do solo argiloso de adição.
72
A Tabela 6.7 apresenta os resultados da análise granulométrica do solo argiloso utilizado para
adição nas amostras de agregados reciclados estudadas em laboratório.
Tabela 6.7 – Caracterização da textura do Solo de Adição.
FRAÇÃO FAIXA (mm)
PORCENTAGEM (%)
ARGILA < 0,002 22,20
SILTE 0,002 - 0,06 18,00
AREIA FINA 0,06 - 0,20 35,22
AREIA MEDIA 0,20 - 0,60 17,62
AREIA GROSSA
0,60 - 2,0 6,30
PEDREGULHO 2,0 - 60 0,66
100,00
PARAMETRO UNIDADE VALOR
% Passa # 200 % 60,25
D10 mm ---
D30 mm 0,01
D60 mm 0,07
Os valores dos limites de liquidez, limite de plasticidade, índice de plasticidade e
limite de contração estão demonstrados na Tabela 6.8
Tabela 6.8 – Valores obtidos nos ensaios dos Limites de Atterberg
AMOSTRA W
P
(%) W
L
(%) IP(%)
ARC1
21 30 8,7
ARM1
22 32 9,7
NAT
17 26 9,7
ARC2
20 28 8,3
SOLO
23 34 10,9
Obs.: W
P
=Limite de Plasticidade; W
L
=Limite de Liquidez; IP=Índice de Plasticidade.
A Tabela 6.9 mostra os resultados obtidos da massa específica dos grãos das amostras
em estudo de laboratório, passados na peneira de 4,8mm.
73
Tabela 6.9 – Valores obtidos nos ensaios de Peso Específico dos Grãos passados na peneira de 4,8mm.
AMOSTRA
ρ
ρρ
ρ (kN/m³)
ARC1
27,52
ARM1
28,78
NAT1
27,55
ARC2
27,96
SOLO
27,98
A Tabela 6.10 apresenta os valores dos pesos específicos das dosagens estudadas dos
pedregulhos retidos na peneira 4,8mm (fração graúda), bem como o índice de absorção de
água. Os resultados das amostras submetidas a estudo de acordo com a NBR 6458 (ABNT,
1984e) não diferiram mais que 0,02 g/cm³ nos cálculos.
Tabela 6.10 – Valores obtidos nos ensaios de Peso Específico dos Pedregulhos retidos na peneira 4,8mm e índice
de Absorção de Água da fração graúda.
AMOSTRA ρ
ρρ
ρ (kN/m³)
S (%)
ARC1
26,48
4,96%
ARM1
25,38
16,33%
NAT1
26,36
0,12%
ARC2
24,71
5,32%
De acordo com Pinto (2000), os valores de peso específico dos grãos para solo situam-
se próximos a 26,50 kN/m³, sendo este valor adotado sempre quando não se dispõe do valor
específico para um determinado solo em estudo. Dessa forma, apesar dos materiais não
possuírem comportamento de solos granulares, o resultado obtido com os experimentos
demonstram valores análogos e próximos daqueles utilizados para solos.
A Tabela 6.11 apresenta informações de absorção de outros trabalhos de mesma linha
de pesquisa com misturas de solo-agregado reciclado.
74
Tabela 6.11 – Índices de absorção de água da fração graúda para agregados reciclados, adaptado de Leite (2006).
COMPOSIÇÃO
PROCEDÊNCIA ABSORÇÃO (%)
AUTOR
Misto Flórida, Estados Unidos
4,40%
Chini et al. (2001)
Misto Salvador/BA 8,20%
Carneiro et al. (2001)
Misto Maceió/AL 6,00%
Vieira et al. (2004)
Misto São Paulo/SP 7,80%
Motta (2005)
Cerâmico Hong Kong, China 19,00%
Poon e Chan (2006)
Misto Santo André/SP 12,20%
Leite (2006)
Cimentício (ARC) Goiânia/GO 9,70%
Oliveira (2007)
Misto (ARM) Goiânia/GO 19,00%
Oliveira (2007)
Cimentício (ARC1) Goiânia/GO 4,96%
Esta pesquisa
Cimentício (ARC2) Goiânia/GO 5,32%
Natural (NAT1) Goiânia/GO 0,12%
Misto (ARM1) Goiânia/GO 16,33%
Verifica-se que, de acordo com a Tabela 6.11 os agregados reciclados de composição
mista apresentam absorção maior que agregados de composição cimentícia. Este fato pode ser
explicado em conseqüência das diferentes concentrações de materiais presentes nos diferentes
agregados reciclados mistos, principalmente materiais cerâmicos, que influem diretamente na
sua capacidade de absorção.
6.3 COMPACTAÇÃO E ÍNDICE DE SUPORTE CALIFÓRNIA
(CALIFORNIA BEARING RATIO – CBR)
6.3.1 COMPACTAÇÃO
Neste item estão apresentados os resultados dos ensaios de compactação para as
amostras em estudo. Os ensaios foram executados com energia de compactação Proctor
Modificado para a definição da umidade ótima (
ω
ot
) e peso específico aparente seco máximo
(
γ
d máx
), sendo que estes importantes parâmetros foram utilizados na moldagem e cura dos
corpos de prova para ensaios de Índice de Suporte Califórnia (ISC) (California Bearing Ratio
- CBR) e ensaios de Expansão.
A Figura 6.7 apresenta as curvas de compactação e saturação obtidas para as dosagens
estudadas e também para o solo de adição, em separado. A Tabela 6.12 apresenta os
resultados dos ensaios de compactação realizados.
75
Tabela 6.12 – Resultados encontrados no ensaio de compactação.
AMOSTRA
ω
ot
(%)
γ
d máx
(kN/m³)
ARC1
10,8 19,70
ARM1
12,7 17,00
NAT1
6,6 21,72
ARC2
11,2 19,34
SOLO
20,8 15,80
Pode-se perceber que quanto maior a quantidade de finos presentes na amostra, maior
será a umidade ótima encontrada (caso de ARM1 e SOLO). Já o peso específico máximo
aparente seco tem-se menores valores para o Solo de Adição.
6.3.2 ÍNDICE DE SUPORTE CALIFÓRNIA (CALIFORNIA BEARING
RATIO – CBR) E EXPANSÃO
A Tabela 6.13 representa os resultados dos ensaios de CBR e Expansão realizados
com as dosagens estudadas em laboratório. A Figura 6.8 mostra os resultados gráficos, para as
dosagens, de Expansão, CBR e o Peso Específico Máximo Aparente Seco versus o teor de
umidade das amostras.
Figura 6.
7
–
Curvas de compactação das amostras
.
76
Figura 6.8 – Curvas dos resultados dos ensaios de CBR e Expansão.
77
Tabela 6.13 – Valores encontrados nos ensaios de CBR e Expansão.
AMOSTRA
CBR (%) EXPANSÃO (%)
ARC1
82% 0,00%
ARM1
70% 0,96%
NAT1
58% 0,90%
ARC2
96% 0,48%
De acordo com a Tabela 6.13, verifica-se que as amostras apresentaram valores de
CBR de 82% e 70%, 58% e 96%, respectivamente, para as dosagens ARC1, ARM1, NAT1 e
ARC2. As normas vigentes solicitam, para sub-base valores de CBR ≥ 20% e para a base
valores de CBR ≥ 60% para vias de baixo volume médio de tráfego e CBR ≥ 80% para vias
de grande volume de tráfego, conclui-se que as dosagens preparadas e ora ensaiadas permitem
utilização e apresentam viabilidade técnica. Na Tabela 6.14 sugere-se utilização às dosagens
ensaiadas, com base nos dados apresentados.
Ao se analisar as curvas de expansão, constantes da Figura 6.8, percebe-se que as
mesmas apresentam características diferentes daquelas encontradas em materiais tradicionais.
Entretanto, as curvas apresentam, de forma vaga, mesmas tendências de comportamento com
relação à expansão nos pontos representativos dos ramos secos, quando comparados aos
materiais tradicionais para execução de bases e sub-bases com materiais lateríticos.
Tabela 6.14 – Possíveis utilizações das amostras estudadas.
AMOSTRA POSSIBILIDADE DE UTILIZAÇÃO
ARC1
Reforço de Subleito; Sub-base; Base de vias de baixo volume de tráfego;
ARM1
Reforço de Subleito; Sub-base;
ARC2
Reforço de Subleito; Sub-base; Base de vias de baixo volume de tráfego;
6.4 MEDIÇÃO DE pH
Como forma de complementar os estudos das amostras e, como tentativa de se
comprovar a possibilidade de ganhos de resistência dos agregados reciclados por motivo de
reações químicas entre a água e componentes pozolânicos porventura existentes, procede-se a
aferição do pH da fase fina das amostras quando da ruptura dos corpos-de-prova para ensaios
de CBR.
78
Diferentemente dos resultados encontrados por Oliveira (2007) e Leite (2006), nesta
pesquisa, os resultados que analisaram a variação do pH de amostras de dosagens de solo-
agregado em diferentes e vários tempos de cura, não apresentaram resultados satisfatórios.
Oliveira (2007) concluiu em seus estudos que a aferição do pH de uma amostra pode
servir para indicar o percentual de grãos cimentícios da mesma e, além disso, indica a
possibilidade de ganhos de resistência, por auto-cimentação, ao longo do tempo. O ganho de
resistência mostrou-se diretamente relacionado com o pH, de tal forma que dosagens com pH
acima de 10,5 apresentaram incrementos de resistência, o que aponta a ocorrência de reações
pozolânicas nas misturas.
Foram conduzidos ensaios de compressão simples com diferentes tempos de cura com
amostras de agregado reciclado no estado de Utah, Estados Unidos da América. Os resultados
obtidos indicaram um ganho considerável de resistência com o tempo: 0 a 3 dias houve um
aumento de 130%, e de 0 a 7 dias um aumento de 180% (LEITE, 2007 apud
BLANKENAGEL; GUTHRIE, 2006). Conforme exposto pelos autores, acredita-se que este
aumento de resistência ocorreu em função de reações pozolânicas e/ou da hidratação de
partículas de cimento presentes nos agregados reciclados (hidratação de cimento anidro).
Motta (2006), em seu trabalho, também analisou misturas de agregados reciclados e,
através de ensaios de ISC (CBR) dos corpos em diferentes tempos de cura, mantidas as
condições de umidade, concluiu que houve indícios da ocorrência de reações pozolânicas por
parte das partículas do RCD que ainda possuíam potencial reativo. Essa reação dá-se pela
manutenção da umidade e pelo esforço de compactação que pode aumentar o teor de finos da
amostra.
6.5 PISTAS EXPERIMENTAIS
Em janeiro de 2008 foi realizada a primeira etapa de ensaios de campo nas duas pistas
experimentais: Acesso de Compradores do CEASA, no Setor de Mansões Bernardo Sayão,
região Norte de Goiânia e na Rua SR-68 no Setor recanto das Minas Gerais. A segunda etapa
de ensaios foi realizada em Junho de 2008. Os resultados obtidos foram comparados, para
79
efeito de avaliação de eventuais variações, com pesquisas anteriormente realizadas por
Resplandes (2007), Oliveira (2007) e Ribeiro (2006), referentes aos ensaios efetuados.
Foram realizados os ensaios:
(i) Viga Benkelman;
(ii) Prova de Carga sobre a Placa;
(iii) Penetrômetro Dinâmico de Cone;
Os resultados dos ensaios realizados nas pistas experimentais serão apresentados nos
itens a seguir.
6.5.1 MEDIDAS DE DEFLEXÕES UTILIZANDO VIGA BENKELMAN
6.5.1.1 TRECHO EXPERIMENTAL DO CEASA
As Tabelas 6.15 e 6.16 mostram a deflexão real ou verdadeira medida no ponto de
prova (D
0
), a deflexão medida a 25 centímetros do ponto de prova da Viga (D
25
), o raio de
curvatura calculado (R) e o valor do produto RD
0
para o trecho considerado.
Tabela 6.15 – Resultados obtidos com ensaio de Viga Benkelman em Janeiro/2008
ESTACA
DEFLEXÕES
(x10
-2
mm)
R
(m)
RxD
0
D
0
D
25
E03 (BD) 60,0 28,0 97,7 5.859,4
E04 (BD) 90,0 54,0 86,8 7.812,5
E3+10 (BE) 94,0 70,0 130,2 12.239,6
E4+10 (BE) 140,0 96,0 71,0 9.943,2
MÉDIA 96,0 62,0 96,4 8.963,7
Tabela 6.16 – Resultados obtidos com ensaio de Viga Benkelman em Junho/2008
ESTACA
DEFLEXÕES
(x10
-2
mm)
R
(m)
RxD
0
D
0
D
25
E03 (BD) 82,0 38,0 71,0 5.823,9
E04 (BD) 100,0 66,0 91,9 9.191,2
E3+10 (BE) 62,0 38,0 130,2 8.072,9
E4+10 (BE) 108,0 56,0 60,1 6.490,4
MÉDIA 88,0 49,5 88,3 7.394,6
80
De acordo com a Norma PRO-011 (DNER, 1979), valores do Raio de Curvatura (R)
menores que 100 metros sugerem a existência de problemas estruturais no pavimento que
requerem a realização de outros tipos de ensaios confirmatórios. Da mesma forma, pode-se
efetuar análise das condições estruturais do pavimento através do produto RD
0
(PAIVA;
CAUSIM, 2000) Valores do produto menores que 5500 podem indicar provável existência de
problemas estruturais.
Observando-se as Tabelas 6.15 e 6.16, percebe-se a que menores valores de deflexões
foram encontrados em Junho, quando comparados aos valores referentes ao mês de Janeiro.
Pode-se inferir, para este trecho experimental, que existe relação entre a variação das
deflexões e as condições de umidade do meio (estações seca e chuvosa do ano).
Após a análise dos dados das Tabelas 6.15 e 6.16, pode-se perceber também que os
Raios de Curvatura (R) apresentaram alguns valores menores que o parâmetro estabelecido
para comparação. Porém, os produtos RD
0
apresentaram valores superiores ao limite
estabelecido. Desta forma, percebe-se que os resultados expressam bom comportamento
estrutural do trecho estudado. Infere-se, inclusive, que a afirmação de Resplandes (2007) se
confirmou, uma vez que observou-se valores ligeiramente menores de D
0
para o bordo direito
da pista em tela, para Janeiro/2008. Isso pode demonstrar que, provavelmente, houve menor
rigor para o acompanhamento tecnológico desta face da pista.
Figura 6.9 – Bacias, em diferentes períodos, na pista experimental da CEASA.
81
A Figura 6.9 apresenta as curvas das bacias de deformação encontradas através dos
ensaios, para os bordos direito e esquerdo do trecho considerado, em Janeiro e Junho de 2008.
A Figura 6.10 apresenta a média geral dos deslocamentos para os períodos em estudo, da pista
experimental da CEASA.
A Tabela 6.17 demonstra a variação, através de comparação simples, dos dados
obtidos por Oliveira (2007) para os anos de 2004 e 2005 e Resplandes (2007). A Figura 6.11
mostra, de forma gráfica, as bacias médias de deslocamento para os períodos descritos.
Tabela 6.17 – Análise temporal - médias obtidas nos ensaios de Viga Benkelman.
PERÍODO D
0
D
25
R RxD
0
Janeiro/2004*
48 29 171 8.134
Setembro/2004**
41 30 291 11.846
Maio/2005*
64 33 101 6.464
Novembro/2005*
62 33 109 6.728
Maio/2006*
60 38 142 8.586
Novembro/2006***
61 30 105 6.426
Janeiro/2008
96 62 96 8.964
Junho/2008
88 50 88 7.395
* Oliveira (2007)
** Assis et al. (2004)
*** Resplandes (2007)
Figura 6.10 – Média geral dos períodos em estudo – Pista Experimental da CEASA.
82
De acordo com os dados obtidos das pesquisas de Oliveira (2007), Assis et al. (2004)
e Resplandes (2007) e os dados ora apresentados na Tabela 6.17 e a Figura 6.11, verifica-se
que, em média, a Deflexão Inicial (D
0
) apresentou pequenas variações ao longo dos períodos
observados. Inicialmente, pode-se inferir que a média do deslocamento inicial cresceu em
função da consolidação natural das camadas ou da própria variabilidade ou imprecisão deste
tipo de ensaio. Após seis meses de ação de tráfego (Maio/2005) sobre a pista, observa-se
aumento do valor de D
0
, que se manteve constante até Novembro/2006. Em Janeiro/2008 os
valores apresentaram um novo patamar de aumento podendo indicar sinais de fadiga do
pavimento, frente às solicitações do tráfego.
Apesar dos resultados obtidos poder indicar sinais de fadiga do pavimento,
visualmente a pista experimental em estudo não apresenta sinais depreciativos ou defeitos no
pavimento, como rachaduras, afundamentos ou fissuras que, se existissem, poderiam
corroborar os resultados encontrados e auxiliar sobremaneira na análise do comportamento do
pavimento.
Figura 6.11 – Bacias de deflexão médias para a pista experimental da CEASA
83
Oliveira (2007) efetuou, em Agosto de 2005, contagem volumétrica e classificatória
no trecho experimental da CEASA durante o período de duas semanas. A principal inferência
foi de que apenas 5% dos veículos de carga que trafegavam pela pista encontravam-se
carregados. De acordo com o mesmo levantamento, apesar do volume de tráfego, o número N
é baixo em virtude da baixa densidade volumétrica de veículos carregados.
Pode-se, também, efetuar a análise das Deflexões Características, conforme
recomendações dos procedimentos PRO-011/79 (DNER, 1979) e PRO-269/94 (DNER,
1994d). A Tabela 6.16 apresenta os valores das deflexões máximas admissíveis. Para o
cálculo dessas deflexões, utilizou-se o número N igual à 10
6
, que corresponde ao tráfego leve,
compatível com o encontrado e medido na pista experimental por Oliveira (2007). Os
resultados da Tabela 6.18 apresentam valores maiores daqueles admitidos como deflexões
para a pista em questão.
Tabela 6.18 – Deflexões características e admissíveis para a pista experimental da CEASA.
PERÍODO D
Característica
D
adm
PRO
-
011
D
adm
PRO
-
269
Janeiro/2004* 57 90 105
Setembro/2004** 52 90 105
Maio/2005* 78 90 105
Novembro/2005* 71 90 105
Janeiro/2008 129 90 105
Junho/2008 108 90 105
* Oliveira (2007)
** Assis et al. (2004)
6.5.1.2 TRECHO EXPERIMENTAL DA RUA SR-68, SETOR
RECANTO DAS MINAS GERAIS
As Tabelas 6.19 e 6.20 apresentam a deflexão real medida no ponto de prova (D
0
), a
deflexão medida a 25 centímetros do ponto de prova da Viga (D
25
), o raio de curvatura
calculado (R) e o valor do produto RD
0
para o trecho considerado.
84
Tabela 6.19 - Resultados obtidos com ensaio de Viga Benkelman em Janeiro/2008
ESTACA
DEFLEXÕES (x10
-2
mm)
R
(m)
RxD
0
D
0
D
25
E0 (BE) 222,0
102,0
26,0
5.781,3
E01 (BE) 290,0
190,0
31,3
9.062,5
E02 (BE) 120,0
90,0
104,2
12.500,0
E03 (BE) 108,0
88,0
156,3
16.875,0
E04 (BE) 152,0
124,0
111,6
16.964,3
E05 (BE) 154,0
104,0
62,5
9.625,0
E06 (BE) 122,0
74,0
65,1
7.942,7
E07 (BE) 104,0
76,0
111,6
11.607,1
E0+10 (BD) 118,0
78,0
78,1
9.218,8
E1+10 (BD) 190,0
120,0
44,6
8.482,1
E2+10 (BD) 140,0
100,0
78,1
10.937,5
E3+10 (BD) 214,0
168,0
67,9
14.538,0
E4+10 (BD) 248,0
168,0
39,1
9.687,5
E5+10 (BD) 278,0
170,0
28,9
8.044,0
E6+10 (BD) 238,0
180,0
53,9
12.823,3
MÉDIA 179,9
122,1
70,6
10.939,3
DESVIO 64,1
41,6
37,1
3.280,9
Após a análise dos dados da Tabela 6.19, cujos dados têm referencia de Janeiro de
2008, pode-se perceber que o Raio de Curvatura (R) apresentou valor muito abaixo daquele
prescrito pela norma, para cerca de metade dos pontos ensaiados. O produto RD
0
obteve valor
médio equivalente a 10.940 m x mm
-2
,mostrando que, com base nesse produto, o pavimento
ainda pode ser considerado de boa qualidade estrutural.
85
Tabela 6.20 - Resultados obtidos com ensaio de Viga Benkelman em Junho/2008
ESTACA
DEFLEXÕES (x10
-2
mm)
R
(m)
RxD
0
D
0
D
25
E0 (BE) 218,0
158,0
52,1
11.354,2
E01 (BE) 176,0
166,0
312,5
55.000,0
E02 (BE) 100,0
76,0
130,2
13.020,8
E03 (BE) 158,0
126,0
97,7
15.429,7
E04 (BE) 154,0
122,0
97,7
15.039,1
E05 (BE) 186,0
128,0
53,9
10.021,6
E06 (BE) 126,0
92,0
91,9
11.580,9
E07 (BE) 118,0
86,0
97,7
11.523,4
E0+10 (BD) 128,0
110,0
173,6
22.222,2
E1+10 (BD) 102,0
96,0
520,8
53.125,0
E2+10 (BD) 142,0
114,0
111,6
15.848,2
E3+10 (BD) 158,0
154,0
781,3
123.437,5
E4+10 (BD) 192,0
134,0
53,9
10.344,8
E5+10 (BD) 192,0
114,0
40,1
7.692,3
E6+10 (BD) 246,0
128,0
26,5
6.514,8
MÉDIA 159,7
120,3
176,1
25.477,0
DESVIO 42,3
26,3
210,7
30.974,2
O mesmo pode ser percebido ao analisar-se a Tabela 6.20, cujos dados são referentes
ao mês de Junho de 2008, que mostra o Raio de Curvatura (R) com valores muito pequenos
em cinco dos pontos ensaiados e o produto RD
0
com valor médio na ordem de 25.400m x
mm
-2
, mostrando que, com base nesse produto, o pavimento ainda pode ser considerado de
boa qualidade estrutural.
As Figuras 6.14 e 6.15 mostram as bacias de deformação encontradas através dos
ensaios, em Janeiro de 2008 e Junho de 2008, respectivamente.
86
A Figura 6.14 apresenta a média geral das bacias de deformação dos períodos
ensaiados por esta pesquisa.
Figura 6.12 – Bacias de deformação – Janeiro/2008.
Figura 6.13 - Bacias de deformação – Junho/2008.
87
A Tabela 6.21 e a Figura 6.15 demonstram a variação, através de comparação simples,
dos dados obtidos por Ribeiro (2006) para os anos de 2005 e 2006 e Resplandes (2007) para o
final do ano de 2006. A figura 6.19 mostra, de forma gráfica, as bacias médias de
deslocamento para os períodos descritos.
Tabela 6.21 - Análise temporal - médias obtidas nos ensaios de Viga Benkelman.
PERÍODO D
0
D
25
R RxD
0
Abril/2005* 86 63 274 18.686
Janeiro/2006* 62 41 186 9.900
Novembro/2006** 91 62 129 11.803
Janeiro/2008 180 122 71 10.939
Junho/2008 160 120 176 25.477
* Ribeiro (2006)
** Resplandes (2007)
Figura 6.14 - Média geral dos períodos em estudo – Pista Experimental da Rua SR-68.
88
Pode-se observar que os dados de Ribeiro (2006) obtidos no ano de 2005 e 2006 e
Resplandes (2007) apresentaram deslocamentos de pouca variação quando comparados com
os resultados dos ensaios realizados em 2008, que apresentaram grande discrepância daqueles
primeiros.
Efetuou-se a análise das Deflexões Características, conforme recomendações dos
procedimentos PRO-011/79 (DNER, 1979) e PRO-269/94 (DNER, 1994d). A Tabela 6.22
apresenta os valores das deflexões máximas admissíveis.
Tabela 6.22 - Deflexões características e admissíveis para a pista experimental da Rua SR-68.
PERÍODO D
C
D
adm
PRO 011
D
adm
PRO 269
Janeiro/2008 244
90 105
Junho/2008 202
90 105
Os resultados da Tabela 6.22 apresentam valores maiores do que aqueles admitidos
como deflexões para a pista em questão. Pode-se inferir que, por apresentar valores de
deflexões características superiores aos recomendados, a pista experimental em tela já começa
a apresentar características de defeitos estruturais em função das ações do tráfego que incide
sobre a mesma. Entretanto, quando da realização dos ensaios, não foi verificada falha, trincas
ou rachaduras no pavimento da pista experimental em estudo, em especial nas estacas em que
Figura 6.15 - Bacias de deflexão médias para a pista experimental da
Rua SR-68.
89
o Raio de Curvatura apresentou valores baixos e também nos locais em que a deflexão inicial
apresenta valores elevados.
6.5.2 MEDIDAS DE DESLOCAMENTOS - PROVA DE CARGA SOBRE
PLACA
6.5.2.1 PISTA EXPERIMENTAL DO CEASA
Os resultados do ensaio de Prova de Carga sobre Placa, realizado em Janeiro de 2008,
em que foram efetuadas as leituras após cinco minutos passados os incrementos de carga,
período suficiente para a estabilização dos deslocamentos, encontram-se na Tabela 6.23 e na
Figura 6.19. Para a tensão de 560kPa, correspondente à tensão de dimensionamento do
pavimento e para a tensão máxima aplicada no ensaio, estão representados os valores dos
deslocamentos.
Tabela 6.23 – Deslocamento de Prova de Carga - Pista experimental da CEASA (Janeiro/2008).
ESTACAS d
total
d
parcial
E3 BD
0,45 0,11
A Figura 6.20 e a Tabela 6.24 apresentam as curvas obtidas nos ensaios de prova de
carga para cada estaca ensaiada no trecho de acesso do CEASA, em Junho de 2008.
Figura 6.
16
–
Curv
as de ensaio de
Prova de Carga
–
Pista CEASA
(Janeiro/2008)
90
Tabela 6.24 - Deslocamento de Prova de Carga - Pista experimental da CEASA (Junho/2008).
ESTACAS d
total
d
parcial
PISTA CEASA - E3 E 0,33 0,00
PISTA CEASA - E4 BD 1,11 0,15
PISTA CEASA - E4+10 BE 0,63 0,23
MÉDIA 0,69 0,13
Na Tabela 6.25 têm-se os valores médios obtidos nos ensaios realizados pela presente
pesquisa, em 2008 e em períodos anteriores por outros pesquisadores.
Tabela 6.25 - Deslocamentos médios obtidos nos ensaios de prova de carga
PERÍODO
d
t
(MÉDIO) d
p
(MÉDIO)
Janeiro/04* 1,25 0,49
Maio/05* 0,75 0,29
Novembro/05* 0,79 0,22
Maio/06* 0,84 0,24
Novembro/2006** 0,43 0,16
Janeiro/2008 0,45 0,11
Junho/2008 0,69 0,13
*Oliveira (2007)
**Resplandes (2007)
Obs: d
t
= deslocamento total; d
e
= deslocamento parcial
Figura 6.17 - Curvas de ensaio de Prova de Carga – Pista CEASA (Junho/2008)
91
Observa-se que os valores obtidos em Janeiro/2008 são menores ou iguais aos valores
obtidos por Oliveira (2007) e Resplandes (2007). Entretanto, ao se analisar os resultados de
Junho/2008 percebe-se deslocamentos totais um pouco maiores dos que ocorridos em Janeiro,
mas com deslocamentos parciais de mesma ordem. Pode-se inferir que no trecho em tela há
manutenção das características de desempenho do pavimento ao longo do tempo. Uma
justificativa plausível, ainda em estudo, é a ocorrência de reações pozolânicas ou cimentícias
que podem ocorrer com os componentes do agregado reciclado, ocasionando ganhos de
resistência. Outra hipótese a ser explorada é que a ação do tráfego tenha causado um
acréscimo de compactação nas camadas e conseqüente redução dos deslocamentos. Tem-se,
pois, que investigar este trecho doravante para verificar se realmente houve acomodação dos
deslocamentos ou se esta hipótese poderá ser descartada, havendo, pois, valores menores de
deslocamentos que venham a confirmar os ganhos de resistência.
6.5.2.2 PISTA EXPERIMENTAL DA RUA SR-68, SETOR RECANTO
DAS MINAS GERAIS
Os resultados dos ensaios de Prova de Carga sobre a Placa, na Rua SR-68, Setor
Recanto das Minas Gerais, encontram-se na Tabela 6.26 e 6.27. Na Tabela 6.28 estão
apresentados os dados obtidos no ensaio para diferentes períodos e na Tabela 6.29 estão os
dados médios calculados, obtidos no ensaio para diferentes períodos. Da mesma forma em
que foi realizado o ensaio do trecho do CEASA, para as tensões de 560kPa, que corresponde à
tensão utilizada no dimensionamento de pavimentos e para a tensão total aplicada no ensaio,
obteve-se o deslocamento total (d
t
) e o deslocamento parcial (d
p
). Na Figura 6.20 e 6.21
podem-se observar as curvas de tensão versus deformação, obtidas para cada estaca ensaiada
no trecho.
Tabela 6.26 - Resultados de Prova de Carga; Rua SR-68, Recanto das Minas Gerais (Janeiro/2008)
ESTACAS d
total
d
parcial
E0+10 BE 0,90 0,18
E3+10 E 0,75 0,12
E5+10 BD 1,05 0,25
MÉDIAS 0,90 0,18
92
Tabela 6.27 - Resultados de Prova de Carga; Rua SR-68, Recanto das Minas Gerais (Junho/2008)
ESTACAS d
total
d
parcial
E0+10 BE 1,54 0,17
E3+10 E 0,69 0,23
E5+10 BD 1,04 0,34
MÉDIAS 1,09 0,24
Tabela 6.28 - Resultados obtidos nos ensaios de prova de carga.
Período
E1 + 10 (BE) E3 + 10 (E) E5 + 10 (BD)
d
t
otal
d
parcial
d
t
otal
d
parcial
d
t
otal
d
parcial
Abril/2005* 1,20 0,74 0,60 0,20 1,70 0,90
Janeiro/2006* 1,16 0,70 0,60 0,42 1,20 0,78
Novembro/2006** 0,95 0,22 0,68 0,20 1,17 0,25
Janeiro/2008 0,90 0,18 0,75 0,12 1,05 0,25
Junho/2008 1,54 0,17 0,69 0,23 1,04 0,34
MÉDIA
1,15 0,40 0,67 0,23 1,23 0,50
*Ribeiro (2006)
**Resplandes (2007)
Obs: d
t
= deslocamento total; d
p
= deslocamento parcial
Tabela 6.29 – Resultados médios obtidos nos ensaios de Prova de Carga
PERÍODO d
t
(MÉDIO) d
p
(MÉDIO)
Abril/2005* 1,17 0,61
Janeiro/2006* 0,99 0,63
Novembro/2006** 0,93 0,22
Janeiro/2008 0,90 0,18
Junho/2008 1,09 0,24
MÉDIA 1,02 0,38
*Oliveira (2007)
**Resplandes (2007)
Obs: d
t
= deslocamento total; d
p
= deslocamento parcial
93
Através da observação dos dados constantes da Tabela 6.29, pode-se verificar que os
deslocamentos parciais medidos no ensaio através do tempo apresentam nítida tendência a
diminuir, enquanto que os recalques totais mantiveram-se constantes.
Em suma, nota-se que com os resultados encontrados nos dois trechos experimentais,
pode-se perceber que os valores dos deslocamentos totais da pista de entrada de compradores
da CEASA são menores do que os apresentados na pista experimental da Rua SR-68, Setor
Recanto das Minas Gerais. Logo, observa-se que a pista da CEASA apresenta melhor
Figura 6.18 – Curvas de ensaio de Prova de Carga – Rua SR-68 (Janeiro/2008)
Figura 6.19 - Curvas de ensaio de Prova de Carga – Rua SR-68 (Junho/2008)
94
comportamento mecânico (o que corrobora com as conclusões anteriores de Resplandes
(2007)). Existe uma suposta explicação pelo maior controle tecnológico ocorrido durante a
execução da pista experimental do CEASA por Oliveira (2007), quando da execução de seus
trabalhos e também pela diferença na estrutura dos pavimentos que, embora apresentem
espessura de RCD iguais (e=0,30m), na pista experimental da CEASA existem duas camadas
(base e sub-base) e na pista experimental da Rua SR-68, somente uma camada (base).
Ademais, de posse dos resultados dos ensaios de Prova de Carga, pode-se inferir que,
até o momento, os pavimentos ensaiados e estudados apresentaram comportamento estrutural
satisfatório.
6.5.3 ÍNDICE DE PENETRAÇÃO - PENETRÔMETRO DINÂMICO DE
CONE (DCP)
6.5.3.1 PISTA EXPERIMENTAL DA CEASA
As Tabelas 6.30 a 6.33 apresentam os resultados obtidos no ensaio de DCP no trecho
da acesso de compradores da CEASA, em ambos os bordos da pista, nos períodos de Janeiro e
Junho de 2008, respectivamente. A Figura 6.22 apresenta as curvas do ensaio efetuado em
Janeiro de 2008. Pode-se verificar, em função do Índice de Penetração (DN), a existência de
três camadas de comportamento distinto (ou até quatro, em alguns casos), sendo que a
primeira representa a base executada com agregado reciclado, a segunda, no caso da pista
experimental da CEASA corresponde à sub-base e as demais ao subleito que apresenta
maiores resistências em sua camada superficial.
95
Tabela 6.30 – Resultados do ensaio de DCP (bordo direito) para o acesso da CEASA (Janeiro/2008)
ESTACAS /
BORDOS
CAMADA
PROFUNDIDADE
(cm)
ESPESSURA
(cm)
DN
(mm/Golpe)
DCP - E3 BD
BASE
12
12
3,1
SUB-BASE
27
15
2,3
SUB LEITO
79
52
8,7
DCP - E4 BD
BASE
9
9
2,7
SUB-BASE
22
13
1,9
BORDO DIREITO
BASE 11 11 2,9
SUB-BASE 25 14 2,1
SUBLEITO 1 79 52 8,7
Tabela 6.31 – Resultados do ensaio de DCP (bordo esquerdo) para o acesso da CEASA (Janeiro/2008)
ESTACAS /
BORDOS
CAMADA
PROFUNDIDADE
(cm)
ESPESSURA
(cm)
DN
(mm/Golpe)
DCP - E2+10 BE
BASE E SUB-BASE
28 28 7,2
SUB LEITO 1 53 25 10,5
SUB LEITO 2 76 22 18,6
DCP - E3+10 BE
BASE E SUB-BASE
24 24 2,5
SUB LEITO 1 49 26 6,6
SUB LEITO 2 78 29 23,8
BORDO
ESQUERDO
BASE 26 26 4,8
SUB-BASE 26 26 4,8
SUBLEITO 1 51 25 8,5
SUBLEITO 2 77 25 21,2
Figura 6.20 – Curvas DCP da pista experimental da CEASA (Janeiro/2008)
96
Tabela 6.32 – Resultados do ensaio de DCP (bordo direito) para o acesso da CEASA (Junho/2008)
ESTACAS /
BORDOS
CAMADA
PROFUNDIDADE
(cm)
ESPESSURA
(cm)
DN
(mm/Golpe)
DCP - E3 BD
BASE E SUB-BASE
27
27
2,2
SUB LEITO 1
47
21
6,8
SUB LEITO 2
81
34
10,2
DCP - E4 BD
BASE E SUB-BASE
23
23
2,1
SUB LEITO 1
42
19
4,2
BORDO
DIREITO
BASE 25 25 2,2
SUB-BASE 25 25 2,2
SUBLEITO 1 44 20 5,5
SUBLEITO 2 81 34 10,2
Tabela 6.33 – Resultados do ensaio de DCP (bordo esquerdo) para o acesso da CEASA (Junho/2008)
ESTACAS /
BORDOS
CAMADA
PROFUNDIDADE
(cm)
ESPESSURA
(cm)
DN
(mm/Golpe)
DCP - E2+10 BE
BASE 5 5 0,9
SUB-BASE 26 21 3,1
SUB LEITO 1 42 16 10,8
DCP - E3+10 BE
BASE E SUB-BASE
23 23 2,2
SUB LEITO 1 54 31 7,3
SUB LEITO 2 81 28 22,9
DCP - E4+10 BE
BASE E SUB-BASE
26
26
2,2
SUB LEITO 1 38 12 3,3
SUB LEITO 2 55 18 19,6
BORDO
ESQUERDO
BASE 18 18 1,8
SUB-BASE 18 18 2,5
SUBLEITO 1 39 21 7,1
SUBLEITO 2 59 20 21,2
A Tabela 6.34 apresenta comparação, ao longo do tempo, dos resultados médios de
ensaios de DCP no trecho em tela, obtidos por Oliveira (2007) e Resplandes (2006).
97
Tabela 6.34– Resultados de DCP obtidos para diferentes períodos.
PERÍODO
DN MÉDIO (mm/Golpe)
BASE SUB-BASE SUBLEITO 1 SUBLEITO 2
Dezembro/2003* 3,2 1,8 5,6 -
Maio/2005* 1,8 1,6 4,7 -
Novembro/2005* 2,4 1,8 5,5 -
Maio/2006* 2,5 1,7 6,2 -
Novembro/2006** 2,9 4,7 15,7 -
Janeiro/2008 3,9 3,4 8,6 21,2
Junho/2008 2,0 2,4 6,3
14,8
*Oliveira (2007)
**Resplandes (2007)
Após a análise dos resultados obtidos em Janeiro/2008 e de Junho/2008 comparando-
se com os resultados anteriores constantes da Tabela 6.34 podem-se inferir algumas
conclusões:
• Para a camada de subleito, observa-se aumento do Índice de Penetração (DN) ao longo
do tempo;
• Para a camada de sub-base executada com agregado reciclado, observaram-se valores
do Índice de Penetração (DN) constantes até o mês de Maio/2006. Entretanto, a
constância verificou-se incerta após este período, pois houve, também, aumento do
referido índice
Figura 6.21 – Curvas DCP da pista experimental da CEASA (Junho/2008).
98
• Para a camada de base executada com agregado reciclado, pode-se notar relativa
constância, quando comparados há tempos anteriores, do Índice de Penetração (DN).
A literatura apresenta várias correlações para calcular o valor do Índice de Suporte
Califórnia (California Bearing Ratio - CBR) em função do Índice de Penetração (DN). Para
esta pesquisa, adotaram-se as correlações realizadas em pavimentos brasileiros. As equações
encontram-se constantes do quadro 4.1, apresentadas anteriormente no Capítulo 4, e são
utilizadas para o agregado reciclado utilizado nas camadas de sub-base e base e também para
o solo do subleito. As Tabelas 6.35 e 6.36 apresentam os valores de CBR calculados para a
base e sub-base do trecho em estudo, considerando-se a amostra saturada como não saturada.
Tabela 6.35 - Valores de CBR obtidos por correlações especificas para agregados reciclados aplicados em bases
e sub-bases de pavimentos flexíveis (Janeiro/2008).
Estaca
Camada
Espessura
(cm)
DN
(mm/golpe)
CBR (%)
Amostra
Saturada
Amostra
não
Saturada
DCP - E3 BD BASE 12 3,1 57 61
DCP - E3 BD SUB-BASE 15 2,3 71 75
DCP - E4 BD BASE 9 2,7 63 68
DCP - E4 BD SUB-BASE 13 8,7 29 32
DCP - E2+10 BE BASE E SUB-BASE
28 7,2 33 36
DCP - E3+10 BE BASE E SUB-BASE
24 2,5 67 71
MÉDIA
53 57
DESVIO PADRÃO
18 19
Tabela 6.36 - Valores de CBR obtidos por correlações especificas para agregados reciclados aplicados em bases
e sub-bases de pavimentos flexíveis (Junho/2008).
Estaca
Camada
Espessura
(cm)
DN
(mm/golpe)
CBR (%)
Amostra
Saturada
Amostra
não
Saturada
DCP - E3 BD BASE E SUB-BASE
27 2,2 71 76
DCP - E4 BD BASE E SUB-BASE
23 6,8 34 37
DCP - E2+10 BE BASE 5 0,9 131 137
DCP - E2+10 BE SUB-BASE 21 3,1 57 61
DCP - E3+10 BE BASE E SUB-BASE
23 2,2 72 77
DCP - E4+10 BE BASE E SUB-BASE
26 2,2 71 76
MÉDIA
73 77
DESVIO PADRÃO
32 33
99
6.5.3.2 PISTA EXPERIMENTAL DA RUA SR-68, SETOR RECANTO
DAS MINAS GERAIS
As Tabelas 6.37 a 6.40 apresentam os resultados obtidos no ensaio de DCP no trecho
da Rua SR-68, Setor Recanto das Minas Gerais, nos dois períodos analisados. Apesar de
haver somente uma camada de base de RCD de espessura 0,30m, as tabelas contemplam as
nomenclaturas Base 1 e Base 2, pois há probabilidade de que o processo de compactação
tenha imprimido características diferentes para camada de tal espessura.
Tabela 6.37 – Resultados do ensaio de DCP (bordo esquerdo) para a Rua SR-68 (Janeiro/2008).
ESTACAS /
BORDOS
CAMADA
PROFUNDIDADE
(cm)
ESPESSURA
(cm)
DN
(mm/Golpe)
DCP E0-BE
BASE 1 11
11
3,1
SUBLEITO 1
76
65
35,9
SUBLEITO 2
81
6
18,3
DCP - E1 BE
BASE 20
20
3,9
SUBLEITO 1
54
34
16,2
SUBLEITO 2
61
7
11,7
DCP - E2 BE
BASE 1 10
10
2,3
BASE 2 31
22
6,0
SUBLEITO 78
47
31,0
DCP - E3 BE
BASE 1 10
10
2,3
BASE 2 23
14
4,5
SUBLEITO 83
59
32,8
DCP - E4 BE
BASE 1 15
15
3,0
BASE 2 31
16
13,5
SUBLEITO 82
51
33,9
DCP - E5 BE
BASE 1 17
17
2,8
BASE 2 34
17
14,5
SUBLEITO 82
48
39,9
DCP - E6 BE
BASE 1 17
17
2,2
BASE 2 35
18
14,8
SUBLEITO 82
47
39,5
BORDO
ESQUERDO
BASE 1 14
14
2,8
BASE 2 31
17
10,7
SUBLEITO 1
77
50
32,8
SUBLEITO 2
71
6
15,0
100
Tabela 6.38 – Resultados do ensaio de DCP (bordo direito) para a Rua SR-68 (Janeiro/2008).
ESTACAS /
BORDOS
CAMADA
PROFUNDIDADE
(cm)
ESPESSURA
(cm)
DN
(mm/Golpe)
DCP - E0+10 BD
BASE 1 13
13
3,1
BASE 2 30
17
14,2
SUBLEITO 1
78
48
39,6
SUBLEITO 2
83
5
17,0
DCP - E1+10 BD
BASE 1 12
12
4,8
BASE 2 27
15
8,4
SUBLEITO 1
83
56
46,5
DCP - E2+10 BD
BASE 1 16
16
3,6
BASE 2 30
14
11,4
SUBLEITO 1
82
52
43,0
DCP - E3+10 BD
BASE 1 12
12
4,4
BASE 2 33
21
23,4
SUBLEITO 1
82
49
41,1
DCP - E4+10 BD
BASE 1 8
8
5,4
BASE 2 22
13
14,9
SUBLEITO 1
78
56
62,6
DCP - E5+10 BD
BASE 1 8
8
5,6
BASE 2 19
11
11,8
SUBLEITO 1
81
62
68,4
DCP - E6+10 BD
BASE 1 13
13
3,9
BASE 2 27
14
11,7
SUBLEITO 1
81
54
60,2
BORDO DIREITO
BASE 1 12
12
4,4
BASE 2 27
15
13,7
SUBLEITO 1
80
54
51,6
SUBLEITO 2
83
5
17,0
101
Tabela 6.39 – Resultados do ensaio de DCP (bordo esquerdo) para a Rua SR-68 (Junho/2008).
ESTACAS /
BORDOS
CAMADA
PROFUNDIDADE
(cm)
ESPESSURA
(cm)
DN
(mm/Golpe)
DCP E0-BE
BASE 1 13 13
4,3
BASE 2 28 15
16,8
SUBLEITO 1
82 54
35,9
DCP - E1 BE
BASE 1 19 19
4,5
BASE 2 30 11
18,8
SUBLEITO 1
82 51
51,4
DCP - E2 BE
BASE 1 19 19
4,5
BASE 2 39 20
13,5
SUBLEITO 1
82 43
35,4
DCP - E3 BE
BASE 1 13 13
2,7
BASE 2 34 21
8,7
SUBLEITO 1
83 49
32,5
DCP - E4 BE
BASE 1 23 23
7,5
SUBLEITO 1
77 55
36,3
SUBLEITO 2
81 4
13,3
DCP - E5 BE
BASE 1 19 19
6,3
SUBLEITO 1
48 29
24,2
SUBLEITO 2
82 34
67,0
DCP - E6 BE
BASE 1 23 23
5,5
SUBLEITO 1
78 55
36,7
SUBLEITO 2
81 3
10,0
DCP - E7 BE
BASE 1 7 7
1,0
BASE 2 33 26
4,8
SUBLEITO 1
80 47
26,1
BORDO
ESQUERDO
BASE 1 17 17
4,5
BASE 2 33 19
12,5
SUBLEITO 1
76 48
34,8
SUBLEITO 2
81 14
30,1
102
Tabela 6.40 – Resultados do ensaio de DCP (bordo direito) para a Rua SR-68 (Junho/2008)
ESTACAS /
BORDOS
CAMADA
PROFUNDIDADE
(cm)
ESPESSURA
(cm)
DN
(mm/Golpe)
DCP - E0+10 BD
BASE 1 11 11
4,4
BASE 2 33 22
12,2
SUBLEITO 1
83 50
33,3
DCP - E1+10 BD
BASE 1 26 26
6,2
BASE 2 36 10
16,2
SUBLEITO 1
83 47
52,2
DCP - E2+10 BD
BASE 1 24 24
5,6
BASE 2 36 12
20,3
SUBLEITO 1
82 46
50,9
DCP - E3+10 BD
BASE 1 16 16
6,1
SUBLEITO 1
49 33
36,7
SUBLEITO 2
81 32
26,3
DCP - E4+10 BD
BASE 1 26 26
8,7
SUBLEITO 1
69 43
72,0
SUBLEITO 2
76 7
23,7
DCP - E5+10 BD
BASE 1 19 19
8,0
SUBLEITO 1
53 33
37,0
SUBLEITO 2
80 28
45,8
DCP - E6+10 BD
BASE 1 19 19
5,8
BASE 2 36 17
18,6
SUBLEITO 1
81 45
37,3
BORDO DIREITO
BASE 1 20 20
6,4
BASE 2 35 15
16,8
SUBLEITO 1
71 42
45,6
SUBLEITO 2
79 22
31,9
A Tabela 6.41 apresenta comparação, ao longo do tempo, dos resultados de ensaios de
DCP no trecho em tela.
Tabela 6.41 – Resultados de DCP obtidos em diferentes períodos.
PERÍODO
DN MÉDIO (mm/Golpe)
BASE 1 BASE 2 SUBLEITO 1 SUBLEITO 2
Abril/05* 3,1 - 11,1 40,1
Janeiro/06* 3,8 - 15,5 43,0
Novembro/06** 5,3 - 19,9 52,8
Janeiro/08 3,6 12,2 42,2 16,0
Junho/08 5,5 14,7 40,2 31,0
*Ribeiro (2006)
**Resplandes (2007)
103
Outra forma de avaliar as condições estruturais e mecânicas do pavimento é a
utilização de correlações constantes do Quadro 4.1, apresentado no Capítulo 4, entre DN e
CBR para agregados reciclados. A Tabela 6.42 e 6.43 apresentam os valores de CBR
calculados para as bases encontradas pelo método DCP, do trecho em estudo, considerando-se
a amostra saturada como não saturada, especificamente na camada de base do pavimento.
Tabela 6.42 – Valores de CBR obtidos por correlações especificas para agregados reciclados aplicados em bases
e sub-bases de pavimentos flexíveis (Janeiro/2008).
Estaca Camada
Espessura
(cm)
DN
(mm/golpe)
CBR (%)
Amostra
Saturada
Amostra não
Saturada
DCP E0-BE BASE 1 11 3,1 57 61
DCP - E1 BE BASE 1 20 3,9 49 53
DCP - E2 BE BASE 1 10 2,3 71 75
DCP - E2 BE BASE 2 22 6,0 37 40
DCP - E3 BE BASE 1 10 2,3 69 74
DCP - E3 BE BASE 2 14 4,5 45 48
DCP - E4 BE BASE 1 15 3,0 58 63
DCP - E4 BE BASE 2 16 13,5 22 24
DCP - E5 BE BASE 1 17 2,8 62 66
DCP - E5 BE BASE 2 17 14,5 21 23
DCP - E6 BE BASE 1 17 2,2 72 76
DCP - E6 BE BASE 2 18 14,8 20 23
DCP - E0+10 BD BASE 1 13 3,1 57 62
DCP - E0+10 BD BASE 2 17 14,2 21 23
DCP - E1+10 BD BASE 1 12 4,8 43 47
DCP - E1+10 BD BASE 2 15 8,4 30 33
DCP - E2+10 BD BASE 1 16 3,6 52 56
DCP - E2+10 BD BASE 2 14 11,4 24 27
DCP - E3+10 BD BASE 1 12 4,4 46 49
DCP - E3+10 BD BASE 2 21 23,4 15 17
DCP - E4+10 BD BASE 1 8 5,4 40 43
DCP - E4+10 BD BASE 2 13 14,9 20 23
DCP - E5+10 BD BASE 1 8 5,6 39 42
DCP - E5+10 BD BASE 2 11 11,8 24 26
DCP - E6+10 BD BASE 1 13 3,9 50 53
DCP - E6+10 BD BASE 2 14 11,7 24 27
MÉDIA
BASE 1 55 59
BASE 2
25 28
DESVIO
BASE 1
11 11
BASE 2 8 9
104
Tabela 6.43– Valores de CBR obtidos por correlações especificas para agregados reciclados aplicados em bases e
sub-bases de pavimentos flexíveis (Junho/2008)
Estaca Camada
Espessura
(cm)
DN
(mm/golpe)
CBR (%)
Amostra
Saturada
Amostra
não
Saturada
DCP E0-BE BASE 1 13 4,3 47 50
DCP E0-BE BASE 2 15 16,8 19 21
DCP - E1 BE BASE 1 19 4,5 45 48
DCP - E1 BE BASE 2 11 18,8 17 20
DCP - E2 BE BASE 1 19 4,5 45 49
DCP - E2 BE BASE 2 20 13,5 22 24
DCP - E3 BE BASE 1 13 2,7 63 67
DCP - E3 BE BASE 2 21 8,7 29 32
DCP - E4 BE BASE 1 23 7,5 32 35
DCP - E5 BE BASE 1 19 6,3 36 39
DCP - E6 BE BASE 1 23 5,5 39 43
DCP - E7 BE BASE 1 7 1,0 122 128
DCP - E7 BE BASE 2 26 4,8 43 47
DCP - E0+10 BD BASE 1 11 4,4 46 49
DCP - E0+10 BD BASE 2 22 12,2 23 26
DCP - E1+10 BD BASE 1 26 6,2 36 40
DCP - E1+10 BD BASE 2 10 16,2 19 22
DCP - E2+10 BD BASE 1 24 5,6 39 42
DCP - E2+10 BD BASE 2 12 20,3 17 19
DCP - E3+10 BD BASE 1 16 6,1 37 40
DCP - E4+10 BD BASE 1 26 8,7 29 32
DCP - E5+10 BD BASE 1 19 8,0 31 34
DCP - E6+10 BD BASE 1 19 5,8 38 41
DCP - E6+10 BD BASE 2 17 18,6 18 20
MÉDIA
BASE 1 46 49
BASE 2
23 25
DESVIO
BASE 1
23 23
BASE 2 9 9
105
CAPÍTULO 7
CONCLUSÕES
7.1 INTRODUÇÃO
Neste Capítulo são apresentadas as conclusões obtidas nesta pesquisa com base nas
análises dos resultados dos ensaios laboratoriais e de campo realizados em dosagens
preparadas e nas pistas experimentais. A partir dos resultados dos ensaios laboratoriais, com o
fito de avaliar a aplicabilidade dos agregados reciclados de RCD como material de
pavimentação e a avaliação de desempenho das pistas experimentais, são realizadas algumas
discussões, que, em última análise, versam sobre a utilização de agregados reciclados de
construção civil em bases e sub-base de pavimentos flexíveis, com a ótica – ambiental – de
promover o aproveitamento ou o uso de tais matérias.
7.2 ANÁLISES DE LABORATÓRIO
Muito embora experiências tenham mostrado que o uso de agregados reciclados sem
classificação granulométrica tenham apresentado bons resultados, a classificação ou dosagem
dos agregados permite maior controle sobre o comportamento mecânico dos materiais a serem
inseridos em campo. Percebe-se, outrossim, que a quantificação das fases cimentícias e
cerâmicas influenciam sobremaneira sobre as propriedades de resistência. Logo, é interessante
que as operações de beneficiamento dos agregados promovam gestões para melhorar as
condições de seleção e segregação dos resíduos de construção e demolição.
Pode-se perceber, também, que aspectos ligados à porosidade e à degradação
influenciam o comportamento das dosagens. A análise desta degradação do agregado é tema
pertinente, pois apesar da NBR 15115 (ABNT, 2004e) prescrever alguns aspectos referentes à
granulometria, durante a aplicação e compactação ocorrem alterações. Assim, um material
que não atendesse inicialmente o projeto, poderia após a sua quebra tornar-se de acordo com o
especificado.
106
Com a realização dos ensaios de compactação as dosagens foram submetidas à análise
de degradação através de índice que mensura o desgaste dos agregados por ação da
compactação. As dosagens de RCD de concreto, pela própria natureza dos materiais
constituintes, obtiveram desgastes menores do que as dosagens de RCD mistas.
As dosagens de solo-agregados de concreto ou cerâmico sugeridas e ensaiadas se
mostraram em conformidade com as solicitações da NBR 1515 (ABNT, 2004e) nas questões
tangentes à qualificação granulométrica dos materiais. Observaram-se alterações no
Coeficiente de Uniformidade (C
u
) e na quantidade de material passante na peneira 40 quando
se compara os resultados granulométricos de antes e após o ensaio de compactação utilizando-
se energia de compactação modificada.
Os resultados das dosagens que utilizaram RCD de concreto, quando comparados com a
dosagem de agregados naturais, utilizada pela Prefeitura de Goiânia para a execução de
pequenos reparos na malha urbana da cidade apresentou resultados satisfatórios. As dosagens
de RCD de concreto apresentaram resistência, medida pelo ensaio de CBR, de 82% com
expansão média nula e de 96% com expansão em 0,48%. Estes resultados qualificam as
dosagens a serem utilizadas, conforme as especificações da NBR 15115 (ABNT, 2004e).
A dosagem de RCD misto também apresentou resultados satisfatórios, contudo, possui
desempenho estrutural inferior às dosagens de concreto. Por possuir boa resistência (CBR) de
70% mas expansão maior que as dosagens de agregados de concreto, a dosagem de RCD
mista tem sua utilização limitada à execução de camadas de reforço de subleito, de sub-base
de pavimentos flexíveis, podendo, outrossim, ser utilizada como camada de base de vias de
baixo volume de tráfego.
Para este trabalho, considerando-se as dosagens realizadas e ensaiadas, não foi
possível verificar ganhos ou aumentos da resistência das dosagens por processos de auto-
cimentação, verificados pelo acompanhamento e medição do CBR e pH das amostras. Alguns
autores já verificaram em seus estudos a ocorrência desse ganho de resistência com o tempo.
107
7.3 PISTAS EXPERIMENTAIS
Através da interpretação e da análise dos resultados dos ensaios executados nas pistas
experimentais da CEASA e da Rua SR-68, pode-se concluir que:
• Os trechos analisados ainda apresentam bom comportamento estrutural, o que
comprova tecnicamente a viabilidade da construção de vias urbanas,
preferencialmente de baixo volume de tráfego, com o emprego de agregados
reciclados;
• A pista experimental da CEASA começa a demonstrar, neste momento,
processo de fadiga estrutural, comparando-se os dados de deflexão
característica e deflexão admitida para o trecho em tela, muito embora não se
verifique a existência de defeitos superficiais. Necessário se faz o estudo mais
aprofundado dessa característica ao longo do tempo;
• Nitidamente há variação da média de todos os índices verificados nos ensaios
em função da estação ou época do ano. Pode-se observar que as pistas
experimentais apresentam melhores índices estruturais na época mais seca do
ano em que foram realizados os ensaios (junho de 2008);
• Fica patente que a pista experimental da CEASA, apesar de apresentar
variabilidade em seus resultados, possuiu controle tecnológico de execução
mais apurado que a pista experimental da Rua SR-68. Entretanto, pode-se
perceber, através dos dados dos ensaios de DCP e de observações locais, que
houve falha no controle da espessura das camadas finais executadas nos dois
trechos experimentais. Isso demonstra a boa eficiência do ensaio de DCP para
essa análise.
Com os dados obtidos neste trabalho, pode-se compreender que agregados
reciclados oriundos de resíduos de construção e demolição (RCD), embora possuam grande
variabilidade de características e comportamento, possuem viabilidade técnica e ambiental
para serem utilizados em estruturas de pavimentos flexíveis.
108
7.4 SUGESTÕES PARA PESQUISAS FUTURAS
• Realização continuada de novos ensaios para comparação. Desta forma, poderá
haver acompanhamento das condições estruturais através da conseqüente
aferição, ou não, dos resultados apresentados por este trabalho e outros
anteriores.
• Avaliar, de forma mais sistemática, a alteração das propriedades do resíduo ao
longo de períodos de cura, por exemplo, através da investigação da existência
de reações pozolânicas ou cimentícias nas dosagens de RCD, propiciando
maior quantidade de informações para melhorar o entendimento sobre essa
interessante propriedade deste material;
• Investigar as alterações da granulometria do material após a compactação,
tarefa de execução tanto em laboratório quanto em campo;
• Estudar o comportamento de outras dosagens de RCD produzidas de forma
aleatória quanto por dosagens previamente efetuadas. Para caracterizar as
condições climáticas locais, captar água de precipitação e providenciar a
imersão dos corpos de prova nesta água;
• Avaliar a influência da relação entre a umidade do meio ou a precipitação de
chuvas com as condições de resistência medidas nas pistas experimentais;
• Ensaiar novas dosagens para permitir aferir os resultados de resistência através
do módulo de resiliência.
109
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