3 Grad - Alejandra Maria

UNIVERSIDADE DE BRASLIA

FACULDADE DE TECNOLOGIA

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL

ESTUDO EXPERIMENTAL DE UM AGREGADO RECICLADO DE RESDUO DE CONSTRUO E DEMOLIO (RCD) PARA

UTILIZAO EM PAVIMENTAO

ALEJANDRA MARA GMEZ JIMNEZ

ORIENTADOR: MRCIO MUNIZ DE FARIAS, PhD.

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1. INTRODUO

1.1 MOTIVAO

A proteo do meio ambiente um fator bsico que est ligado sobrevivncia da raa

humana. Temas como conscincia ambiental, proteo dos recursos humanos e

desenvolvimento sustentvel desempenham um importante papel nos requerimentos

modernos para os projetos de construo (Oikonomou, 2005).

Oikonomou (2005) ressalta que os materiais de construo so muito significativos em

nossas vidas considerando que em 90% do tempo estamos dentro de edifcios ou infra-

estruturas (rodovias, estradas, pontes, barragens, etc.). Isso faz com que a construo

seja responsvel por utilizar pelo menos 50% de materiais primrios da natureza, o

consumo de 40% da energia total produzida e a produo de 50% do lixo das cidades.

A construo civil reconhecida como uma das mais importantes atividades para o

desenvolvimento de qualquer pas, porm, uma grande geradora de impactos

ambientais devido ao intenso consumo de matria prima, modificao da paisagem e

grande gerao de resduos (Delongui et al., 2010). A indstria da construo civil,

em funo das caractersticas particulares do seu processo produtivo, constitui-se em

uma grande geradora de resduos denominados resduos de construo e demolio

(RCD). Esse resduo consiste em produo de entulho gerado durante a construo,

renovao e demolio de edifcios, estradas e pontes. O RCD composto por

materiais volumosos e pesados como concreto, madeira, metais e vidro, entre outros.

Esses resduos geralmente no tm um tratamento ou disposio final adequado sendo

levados, no melhor dos casos, para aterros sanitrios onde devido a seu grande volume

diminuem consideravelmente a vida til desses locais. Em outros casos so

simplesmente colocados em bota-foras ilegais onde o material vai-se acumulando por

vrios anos ou mesmo dcadas at formar terrenos artificiais aparentemente estveis

que geralmente viram assentamentos humanos. O acmulo desse tipo de resduos em

encostas favorece os movimentos de massa como os que aconteceram em Niteri,

estado de Rio de Janeiro, em abril de 2010, ou no municpio de Bello, Colmbia, em

dezembro de 2010, onde aps fortes chuvas ocorreram escorregamentos classificados

como fluxos de detritos e lodos. Os dois deslizamentos deixaram 100 pessoas mortas e

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foi comprovado, em ambos os casos, a existncia prvia de bota-foras de resduos de

construo e outros materiais antrpicos. Esses fenmenos geram grande preocupao

entre autoridades governamentais e ambientais.

A quantidade de RCD gerada em nvel mundial e local significativa e o incremento de

volume cada vez maior devido construo de novos edifcios e estruturas, que

permitam o desenvolvimento das cidades; demolio de edifcios e estruturas que

chegaram ao final da sua vida til; reforma de estruturas para cumprir com novos

requisitos ou necessidades; fenmenos naturais como terremotos, tormentas,

enchentes e fenmenos antrpicos com as guerras.

Na Unio Europia, so gerados em torno de 300 milhes de ton/ano. Segundo a

Enviromental Protection Agency dos Estados Unidos (EPA), em 2003, a produo de

RCD chegou a um total de 170 milhes de toneladas provenientes das diferentes fontes

ou atividades da construo como apresentado na Tabela 1.1.

Tabela 1.1. Quantidade estimada de RCD produzido nos Estados Unidos durante 2003 (modificado de EPA, 2003)

Fonte

Residencial No Residencial Total Milhes

de tonelada

s

Porcentagem (%)

Milhes de

toneladas

Porcentagem (%)

Milhes de

toneladas

Porcentagem (%)

Construo 10 15 5 5 15 9

Renovao 38 57 33 32 71 42

Demolio 19 28 65 63 84 49

Total 67 100 103 100 170 100

Porcentage

m (%)

39 61

Em Hong Kong a produo de resduos era de 19,6 ton/ano em 2004. Segundo Tam et

al. (2008), na Austrlia a produo de RCD o 44% dos resduos slidos urbanos

(RSU) o que equivale a seis milhes de ton/ano. No Brasil, considerando a gerao de

0.4 toneladas de entulho por habitante/dia, seriam produzidos 68 milhes de ton/ano.

Somente na cidade de So Paulo, so gerados seis milhes de ton/ano (Kazmierczak,

2008). A estimativa da Associao das Empresas de Coletores de Entulho de Obra e

Similares de Braslia (ASCOLES) que 70% dos Resduos Slidos Urbanos (RSU)

gerados no DF so constitudos por RCD, com uma carga de 6000 toneladas por dia o

3

que equivale a 2.2 milhes de toneladas por ano (Farias, 2009), considerando apenas

resduos coletados pelo Servio de Limpeza Urbana (SLU).

A quantidade de resduos gerados varia consideravelmente de uma comunidade para

outra. Essa variao originada em parte pelas diferentes tcnicas de construo e o

crescimento histrico e econmico da comunidade. Em zonas de crescimento rpido, o

fluxo de resduos RCD decorre principalmente de materiais de construo de novos

edifcios, geralmente com pequenas quantidades de material de demolio. Grandes

volumes de resduos de demolio so gerados quando edifcios antigos so

derrubados completa ou parcialmente. Os materiais que compem os RCD tambm

variam conforme o tipo de edificao e os mtodos empregados na indstria da

construo (EPA, 2003).

Alm da preocupao com a gerao de RCD, existe o fato de que a explorao

indiscriminada dos recursos naturais provocou a escassez desses e uma rpida

deteriorao do entorno e das jazidas, obrigando a explorao de novas fontes de

materiais. No Brasil, a regio do Distrito Federal conhecida nacionalmente pela

carncia de materiais adequados para a estrutura do pavimento. As jazidas de

cascalho, tradicionalmente utilizadas como material de base rodoviria, encontram-se

hoje em fase de exausto. H tambm insuficincia de britas de qualidade que possam

ser utilizadas como agregados para as camadas de base, sub-base ou para as misturas

asflticas dos revestimentos (Farias, 2009).

Pesquisas desenvolvidas em pases como Holanda, Hong Kong, Espanha, Alemanha,

Estados Unidos e Brasil indicam que os resduos de construo civil e demolio

apresentam potencialidades na substituio de agregados usados para concreto e

pavimentao, considerando que em seu primeiro uso foram selecionados como

matria prima essencial desses produtos, e ainda conservam muitas das suas

propriedades originais. Ento os agregados reciclados poderiam ocupar o lugar das

britas graduadas e de areias de diferentes tamanhos, entre outros.

Dentro dessas perspectivas e tendo-se em conta a capacidade instalada da

Universidade de Braslia (UnB) em termos de recursos fsicos e humanos, esta

pesquisa foi desenvolvida, abordando a possibilidade de re-uso dos RCD produzidos

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em Braslia como materiais convenientes para utilizao em pavimentao. Para isso,

foi necessrio separar e classificar o resduo, com o intuito de que cada leva de material

obtida fosse adequada a uma faixa granulomtrica normalizada, possibilitando uma

comparao entre os materiais alternativos e os naturais atualmente usados,

determinando as propriedades fsicas e mecnicas a fim de obter-se informaes sobre

sua composio e estabilidade qumica; tamanho, forma e distribuio das partculas e

seu comportamento mecnico quando for submetido a carregamentos cclicos.

Uma vez avaliado o comportamento fsico e mecnico dos RCD do DF, se teria uma

base slida para a efetiva promoo do resduo triturado como material adequado para

uso na estrutura de pavimentos, o qual ainda sofre preconceitos.

1.2 OBJETIVOS

Esta pesquisa tem como objetivo geral verificar a aplicabilidade de um resduo de

construo civil e demolio na estrutura de pavimentos.

Para atender a esse objetivo, sero desenvolvidos os seguintes passos especficos:

Caracterizao fsica do resduo de construo civil e demolio mediante os

ensaios tradicionais empregados para agregados naturais;

Anlise da influncia do processo de compactao na variao de tamanho,

distribuio e forma das partculas;

Avaliao do comportamento mecnico do resduo de construo e demolio,

submetido a diferentes perodos de cura.

2. MATERIAIS E MTODOS

A metodologia de anlise do RCD como material para camadas de base de pavimentos,

utilizada nesta pesquisa baseada nos mtodos tradicionais de caracterizao fsica,

qumica e mecnica de agregados naturais. . O fato de testar o material alternativo

como um agregado natural, permite fazer uma comparao entre a qualidade oferecida

pelo RCD e pelos materiais tradicionais, usados em diferentes obras de infraestrutura.

Neste captulo so apresentados todos os ensaios de caracterizao feitos sobre uma

amostra de RCD de Braslia resultante da demolio do estdio Man Garrincha.

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2.1 SELEO E COLETA DE MATERIAL

O resduo de construo e demolio sobre o qual se fizeram todas as caracterizaes

fsicas, qumicas e mecnicas desta pesquisa, foi fornecido por Areia Bela Vista,

empresa dedicada explorao e produo de areia natural para fabricao de

concreto e argamassa e reciclagem de RCD para a produo de areia utilizada em

concreto asfltico. O material selecionado faz parte do entulho gerado durante a

demolio do estdio Man Garrincha da cidade de Braslia. Esses resduos foram

levados e estocados em Sobradinho II onde a empresa Areia Bela Vista tem suas

instalaes, a fim de serem submetidos ao processo de reciclagem.

Dentro do reconhecimento preliminar de campo, foi possvel observar que o entulho era

composto em maior parte por pedaos de concreto, argamassa, tijolos, telhas, contra

pisos e azulejos (ver Figura 2.1). Materiais contaminantes como: barras de ao, tubos

de ferro, tubos de PVC e pedaos de madeira com tamanhos superiores a 50 cm

tambm estavam presentes no local. Materiais includos na classe C da resoluo

CONAMA N 307/2002 tais como o gesso, no foram encontrados. Foram necessrios

dois processos de triagem e britagem antes do RCD ser considerado como agregado

reciclado. Esses dois processos se descrevem a seguir.

Figura 2.1. Entulho gerado pela demolio do estdio de futebol Man Garrincha

2.1.1 Triagem e Britagem Primria

Uma vez feito o reconhecimento preliminar do material, comeou-se o processo de

triagem para a separao do material contaminante de tamanho maior e se iniciou a

britagem. Durante este processo pequenos fragmentos metlicos foram retirados com

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ajuda de uma banda magntica instalada no britador. A Figura 2.2 apresenta o britador

de mandbulas da empresa Areia Bela Vista utilizado para a triturao primria.

O material foi reduzido a um tamanho mdio entre 10 e 12 cm. Durante a britagem e

como processo adicional, foi retirado o ao restante por meio de bandas magnticas

instaladas na esteira de sada do britador; uma quantidade aproximada de 12 toneladas

de entulho foi transformada em RCD e transportada em caminho para o Laboratrio de

Engenharia Rodoviria (LER) da Universidade de Braslia (UnB), sendo armazenado

em um local protegido da chuva e posteriormente re-britado e caracterizado.

Figura 2.2. Britador de mandbulas, empresa Areia Bela Vista

2.1.2 Triagem e Britagem Secundria

A segunda britagem foi feita no laboratrio de Geocronologia do Instituto de

Geocincias da UnB. O britador de mandbulas utilizado neste processo se apresenta

na Figura 2.3. Antes de levar o material at o laboratrio de Geocronologia para

britagem, foi feita uma segunda triagem, retirando pedaos de madeira, plstico e ferro

que ainda estavam presentes no resduo. A Figura 2.4, ilustra estes materiais.

Figura 2.3. Britador de mandbulas utilizado na britagem secundria. Laboratrio de Geocronologia

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Figura 2.4. Triagem de materiais contaminantes: a) madeira, b) plsticos, c) ferro

Aps do segundo processo de britagem foi realizado um ensaio de granulometria por

peneiramento. As curvas granulomtricas obtidas sobre trs amostras do agregado

reciclado de RCD so apresentadas na Figura 2.5. Com estas curvas, foi possvel

definir a faixa granulomtrica sobre a qual seriam feitos todos os ensaios da pesquisa

sendo essa a faixa C da especificao de servio (DNER-ES 303/97) apresentada na

Tabela 2.1.

Figura 2.5. Distribuio granulomtrica do RCD aps britagem no laboratrio de Geocronologia

Aproximadamente 1600 quilos de material com tratamento primrio foram transportados

at o laboratrio de Geocronologia e britados. Logo aps deste procedimento, o

material foi misturado at conseguir uma homogeneidade granulomtrica aparente e

colocado em sacos plstico com um peso aproximado de 16 quilos cada e que foram

consideradas amostras representativas do agregado reciclado de RCD. Antes de

comear os ensaios de caracterizao, as amostras foram secas ao ar at atingir a sua

umidade higroscpica. Durante o processo de secagem, o material foi cuidadosamente

misturado com o intuito de gerar amostras homogneas e evitar perda de finos.

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0.01 0.10 1.00 10.00 100.00

Porc

enta

gem

que

pas

sa (

%)

Dimetro das partculas (mm)

Amostra 1 Amostra 2

Amostra 3 Faixa C min

Faixa C max

a) b) c)

8

Tabela 2.1. Faixas granulomtricas para base estabilizada granulometricamente (DNER-ES 303/97)

Tipos N>5x106 N

9

p

a s s a r a m n a

p e

n

e i

r a N 4 ( 4 . 7 5 m m ) f o r a m c l a s s

i

f

i

c a d o s c o m o f

i

n o s

e

n o f o

i p

o s s v

e

l a

separao manual desses.

2.2.2 Distribuio Granulomtrica do Agregado Reciclado de RCD

A curva de distribuio granulomtrica mostra tanto o tamanho das partculas presentes

em um solo como a distribuio de partculas dos diferentes tamanhos. Essa

distribuio tem uma influncia direta na forma com que os vazios do solo sero

ocupados pelas partculas sendo que um material granular bem graduado apresentar

menor ndice de vazios e mais entrosamento entre gros, gerando um maior ngulo de

atrito macroscpico.

Tendo em vista o interesse de a pesquisa ser a aplicao do agregado reciclado como

material de base para pavimentos, a anlise granulomtrica do RCD foi feita somente

por peneiramento seguindo os procedimentos descritos na norma DNER-ME 080/94.

Um total de seis curvas granulomtricas foram obtidas, e com elas foi possvel

conhecer o dimetro mximo nominal do agregado do RCD, classific-lo como

agregado pedregulhoso, arenoso ou fino, assim como os coeficientes de curvatura e

uniformidade do material.

2.2.3 Teor de Materiais Pulverulentos

Materiais pulverulentos so partculas minerais com dimenso inferior a 0.075 mm,

inclusive os materiais solveis em gua, presentes nos agregados. No geral a presena

desses materiais indesejvel na constituio do concreto. Um agregado com alto teor

de materiais pulverulentos diminui aderncia do agregado a pasta ou argamassa,

prejudicando de forma direta a resistncia do concreto caso esse seja produzido com

alto ndice de material pulverulento. Para a realizao do ensaio a amostra de agregado

deve ser seca em estufa a 110 5C. As massas do material so selecionadas

segundo a dimenso mxima caracterstica do agregado como apresentado na Tabela

2.2.

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Tabela 2.2. Massa mnima requerida para a determinao de material pulverulento

Aps determinar o peso da amostra de ensaio, essa colocada num recipiente metlico

e a seguir coberta com gua. Com ajuda de uma haste mexe-se o material sem

provocar abraso a fim de que os materiais mais finos se soltem das partculas

maiores. A gua deve ser despejada atravs das peneiras, 1.2 mm e 0.075 mm, e o

processo deve ser realizado at que a gua da lavagem fique limpa. Finalizando o

processo, o material deve ser colocado em estufa a 110 5C at atingir peso

constante, e finalmente o peso final do material deve ser determinado. O teor de

material pulverulento ser a mdia aritmtica do resultado obtido entre duas amostras.

A equao para o clculo dada por: (2.1) em que:

TP = teor de material pulverulento;

W

i

= peso inicial da amostra;

W

f

= peso final da amostra.

2.2.4 Limites de Atterberg

No incio do ano 1900 o cientista sueco chamado Atterberg desenvolveu um mtodo

para descrever a consistncia dos solos fino granulares segundo a variao do teor de

umidade. Consequentemente Atterberg definiu quatro estados do solo dependentes da

sua capacidade de reter gua, os quais se relacionam da seguinte forma: a quantidade

de gua em porcentagem que o solo precisa para passar do estado slido a semi-slido

est definida como o limite de contrao; a quantidade de gua necessria para que o

solo passe do estado semi-slido ao estado plstico se define como limite de

plasticidade e, finalmente, a quantidade de gua que um solo fino granular precisa para

passar do estado plstico ao estado lquido se define como limite de liquidez.

Dimenso mxima caracterstica do agregado (mm)

Massa mnima por amostra de ensaio (kg)

< 4.75 0.50

4.75 < 19.00 3.00

> 19.00 5.00

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Dentro desta pesquisa, se fizeram os limites de liquidez e de plasticidade. No limite de

liquidez, o procedimento de ensaio utilizou a norma britnica BS 1377-2/90 que

prescreve o uso de um cone de penetrao com ngulo e peso padronizado (ver Figura

2.6) em substituio ao uso do aparelho de Casagrande para determinar a umidade na

qual o solo comearia a fluir. O ensaio de limite de plasticidade foi feito mediante o

procedimento da norma DNER-ME 082/94.

Figura 2.6. Cone de penetrao para o ensaio de limite de liquidez

2.2.5 Absoro do Agregado Reciclado de RCD

A absoro uma das propriedades prioritrias para o uso do material granular na

composio de estruturas de pavimentos, uma vez que a quantidade de gua presente

nas misturas pode variar dependendo da capacidade de reteno de gua do material

selecionado.

O procedimento adotado para a realizao do ensaio de absoro sobre o agregado de

RCD grado se encontra na norma DNER-ME 081/98. Esse ensaio fornece o aumento

percentual de massa que o agregado sofre devido ao preenchimento por gua de seus

vazios permeveis, em relao massa seca. O valor da absoro obtido mediante a

expresso: (2.2) em que:

a = absoro;

M

s

= massa, ao ar, do agregado seco em estufa;

M

sss

= massa, ao ar do agregado na condio saturada superfcie seca.

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2.2.6 Massa Especfica e Densidade dos Agregados Grados e Midos que

Compem o RCD

A densidade aparente definida como a razo entre o peso ao ar da unidade de

volume de um agregado (poro impermevel), a uma dada temperatura e o peso ao ar

da massa de igual volume de gua destilada, livre de gases, mesma temperatura

(Souza, 2010). O procedimento de ensaio para a obteno da densidade aparente do

RCD encontra-se descrito detalhadamente na norma de ensaio DNER-ME 081/98. A

Figura 2.7 apresenta as diferentes etapas do RCD durante o ensaio de absoro e

densidade aparente.

Figura 2.7. Ensaio de absoro e densidade aparente do agregado grado de RCD: a) etapa de saturao 24 h; b) massa saturada superficialmente seca e c) massa saturada submersa

O clculo da densidade aparente do agregado grado dado por: (2.3) em que:

D

ap

= densidade aparente;

Ms = massa, ao ar, do agregado seco em estufa;

Msss = massa, ao ar, do agregado na condio saturada superfcie seca;

Msub = massa submersa do agregado

No caso da frao fina do RCD, dois mtodos de ensaio foram utilizados. Para

determinar a massa especfica foi utilizado o mtodo do frasco Chapman, descrito na

norma DNER-ME 194/98. Nesse mtodo a amostra formada pelos gros que passam

na peneira de abertura 4.75 mm e ficam retidos na malha de abertura 0.075 mm. O

ensaio consiste em colocar uma amostra de 500 g dentro do frasco, o qual contm

a) b)

c)

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gua destilada at a marca de 200 cm

3

. A leitura do nvel atingido pela gua no gargalo

do frasco indica o volume ocupado pelo conjunto gua e agregado, o clculo da massa

especfica dado por: (2.4) com:

r = massa especfica real do agregado mido de RCD;

L = leitura no frasco Chapman.

2.2.7 Equivalente de Areia

Alguns agregados contm certos materiais que os tornam imprprios para utilizao em

estruturas de pavimentao. Dentro desse grupo de materiais encontram-se:

vegetao, conchas e grumos de argila presentes sobre a superfcie das partculas do

agregado grado, entre outros (Bernucci et al., 2006). No caso do RCD podem existir

partculas de solo que poderiam mudar o comportamento mecnico do material

considerado como inerte.

O ensaio de equivalente de areia determina a proporo relativa de materiais tipo argila

ou p em amostras de agregados midos. Nesse ensaio, uma amostra de agregado

com tamanhos de partculas menor do que 4.75 mm, medida em volume numa cpsula

padro, colocada em uma proveta contendo uma soluo de cloreto de clcio, e aps

10 minutos sob saturao a amostra misturada durante 45 segundos, com ajuda de

um equipamento mecnico. Aps tais procedimentos deve-se preencher o conjunto

com soluo at a marca de 15 in e deix-lo em repouso por 20 minutos, a fim de

permitir a sedimentao e separao entre areia e argila. O procedimento de ensaio se

encontra na norma ASTM D2419-09. O equivalente de areia se calcula como: (2.5) com: EA = equivalente de areia.

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2.2.8 ndice de Forma

A forma das partculas dos agregados influi na trabalhabilidade e resistncia ao

cisalhamento das misturas asflticas e muda a energia de compactao necessria

para se alcanar certa densidade. A forma das partculas caracterizada pela

determinao do ndice de forma (f) calculado como: (2.6) sendo:

f = ndice de forma;

P1 = soma das porcentagens retidas nos crivos I, de todas as fraes que compem a

graduao;

P2 = soma das porcentagens retidas nos crivos II, de todas as fraes que compem a

graduao;

n = nmero de fraes que compem a graduao escolhida.

Para comear o ensaio deve-se conhecer a faixa granulomtrica na qual o agregado a

analisar se enquadra, que no caso particular desta pesquisa a faixa C, como citado

anteriormente. Para essa faixa usa-se um conjunto de crivos de abertura circular e de

crivos redutores definidos na Tabela 2.3.

Tabela 2.3. Crivos circulares e redutores utilizados para a faixa granulomtrica C (DNER-ME 086/94)

Graduao Crivos de abertura

circular (mm) Pesos das fraes

da amostra (g) Crivos redutores

correspondentes (mm) Passando Retido Crivo I Crivo II

C

19.0 16.0 2000 9.5 6.3

16.0 12.7 2000 8.0 5.3

12.7 9.5 2000 6.3 4.2

Nessa pesquisa, o ensaio de ndice de forma foi realizado antes e aps submeter o

RCD ao ensaio de compactao com a energia Proctor intermediria, o procedimento

adotado encontra-se descrito na norma DNER-ME 086/94.

2.2.9 Durabilidade em Sulfato de Magnsio

A caracterstica de resistncia desintegrao qumica quantificada atravs de

ensaio que consiste em atacar o agregado com soluo saturada de sulfato de

15

magnsio, em cinco ciclos de imerso com durao de 16 a 18 horas, temperatura de

21C, seguido de secagem em estufa a 110C 5C, at atingir peso constante

(Bernucci et al., 2006). Durante o desenvolvimento da pesquisa, um ensaio de

durabilidade com sulfato de magnsio foi efetuado sobre o agregado grado e mido de

RCD. O procedimento adotado para a realizao do ensaio encontra-se descrito com

detalhe na norma ASTM C88-05.

2.2.10 Resistncia ao Desgaste por Abraso Los Angeles

Durante o processo construtivo de estradas, os agregados esto sujeitos a quebras e

abraso. A abraso ocorre tambm durante a ao do trfego, devendo os agregados

apresentar resistncia s quebras, degradao e desintegrao (Bernucci et al., 2006).

No ensaio de resistncia abraso Los Angeles sobre o RCD, duas amostras foram

testadas: uma com a graduao B e outra com a graduao C, segundo o

procedimento da norma DNER-ME 035/98. Tal procedimento objetiva abranger a

totalidade da faixa granulomtrica C definida dentro da pesquisa como a faixa de

estudo. O ensaio consiste em colocar uma amostra de agregado com aproximadamente

5000 g no interior de um cilindro de um equipamento padronizado ver (Figura 2.8 a),

acrescentando-se um nmero variado de esferas de ao conforme a granulometria da

amostra. As esferas induzem impactos nas partculas durante as suas revolues. Aps

do ensaio (Figura 2.8 b), o resultado avaliado pela reduo de massa dos agregados

retidos na peneira N12 (12.7 mm) em relao massa inicial da amostra especificada

(Bernucci et al., 2006).

Figura 2.8. Ensaio de abraso Los Angeles: a) equipamento, b) amostra aps ensaio

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2.3 ENSAIOS DE CARACTERIZAO MECNICA

Neste grupo de ensaios encontram-se: compactao Proctor com diferentes energias

de compactao, ndice de suporte Califrnia (CBR), mdulo de resilincia e

compresso simples. A descrio da metodologia usada em cada um deles

apresentada nos itens seguintes.

2.3.1 Ensaio de Compactao em Laboratrio

O ensaio de compactao em laboratrio geralmente usado para determinar a

umidade tima e o peso especfico aparente seco mximo do material analisado para

uma determinada energia de compactao. No caso da pesquisa alm desses dois

parmetros, este ensaio forneceu dados da influncia da umidade sobre o RCD quando

compactado e da influncia da energia de compactao sobre a mudana da curva

granulomtrica original. Os ensaios de compactao foram feitos em totalidade no

Laboratrio de Engenharia Rodoviria (LER), com ajuda de um compactador mecnico

(marca ELE) como apresentado na Figura 2.9. A energia de compactao adotada para

esta pesquisa corresponde energia Proctor intermediria estabelecida na norma NBR

7182/86. Para alcanar esta energia um soquete grande com uma massa equivalente a

453610 g e altura de queda de 4522 mm, foi utilizado. O corpo de prova foi

compactado em um molde metlico de 152 mm de dimetro e 115 mm de altura, a

compactao foi feita em cinco camadas de 26 golpes cada.

Figura 2.9. Compactador mecnico e corpo de prova de RCD aps compactao Proctor

17

2.3.2 ndice de Suporte Califrnia (CBR)

O ensaio de CBR foi concebido para avaliar a resistncia do material frente a

deslocamentos significativos impostos por meio de um ensaio de penetrao em

laboratrio. A resistncia penetrao do ensaio CBR foi definida com referncia a um

valor padro equivalente a 100%. A resistncia no ensaio CBR uma resposta que

combina indiretamente a coeso com o ngulo de atrito do material. O CBR expresso

em porcentagem, sendo definido como a relao entre a presso necessria para

produzir uma penetrao de um pisto num corpo de prova de um solo ou material

granular e a presso necessria para produzir a mesma penetrao no material padro

de referncia.

Para fazer a penetrao dos corpos de prova utilizou-se uma prensa Contenco (I-1006-

F) com capacidade mxima de 50 kN, localizada no laboratrio de Geotecnia da UnB. A

velocidade de penetrao do pisto padro foi 1.27 mm/min. A Figura 2.10 apresenta a

prensa usada para todos os ensaios CBR. Os ensaios foram feitos segundo o

procedimento da norma ASTM D1883-07. A penetrao foi feita por ambas as faces

dos corpos de prova a fim de verificar os resultados.

Figura 2.10. Equipamento usado na penetrao do ensaio CBR sobre RCD

2.3.3 Mdulo de Resilincia (MR)

At a dcada de 70, os mtodos de dimensionamento usualmente empregados no

Brasil caracterizavam-se por enfocar, basicamente, a capacidade de suporte dos

pavimentos em termos de ruptura plstica sob carregamento esttico, retratada atravs

do valor de CBR. No entanto, observa-se que boa parte da malha rodoviria vinha

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apresentando uma deteriorao prematura, que era atribuda fadiga dos materiais

gerada pela contnua solicitao dinmica do trfego atuante.

A resposta resiliente dos materiais granulares se obtm usualmente pelo mdulo de

resilincia. Para ensaios triaxiais cclicos com tenso confinante constante, o mdulo de

resilincia se define como a relao entre a tenso desvio aplicada repetidamente e a

deformao axial recupervel da amostra. (2.7) em que:

MR = mdulo de resilincia;

s1

= tenso principal maior ou tenso axial;

s3

= tenso principal menor ou tenso confinante;

e1

= deformao axial resiliente, correspondente a um nmero particular de repetio da

tenso-desvio.

Os ensaios de mdulo de resilincia foram feitos sobre corpos de prova cilndricos de

100 mm de dimetro e 200 mm de altura em uma prensa triaxial cclica da ELE/IPC

Global (Figura 2.11 a). Os procedimentos adotados para a realizao dos ensaios

encontram-se descritos de forma detalhada na norma AASHTO T307 - 99. A

compactao dos corpos de prova foi feita com a energia intermediria em um molde

metlico tripartido. Para garantir a energia de compactao, todos os corpos de prova

foram compactados em trs camadas de 32 golpes cada, em umidade tima terica de

13% e peso especfico aparente seco mdio de 17.5 kN/m

3

.

O ensaio comea com o pr-condicionamento da amostra mediante a aplicao 500

repeties de uma tenso desvio de 103.4 kPa. O tipo de onda utilizado Haversine.

Comea ento uma sequncia de carregamentos aplicados em estgios, de forma que

tanto a tenso de confinamento (s3

) quanto a tenso desvio (sd

) so variveis.

Inicialmente a tenso confinante definida, e a tenso desvio aumentada. Num

segundo momento, a tenso de confinamento incrementada e a tenso desvio varia.

Os valores de mdulo de resilincia so calculados para uma tenso desvio e uma

tenso confinante especficas.

19

2.3.4 Resistncia Compresso no Confinada ou Simples (RCS)

O ensaio de compresso no-confinada um tipo especial de ensaio no adensado e

no drenado feito normalmente para argilas com a presso de confinamento s3

igual a

zero. Uma carga axial aplicada a uma velocidade de 2 mm/min num corpo de prova

para causar ruptura. No momento da ruptura, a tenso principal menor total zero e a

tenso vertical ser a tenso principal maior s1.

Ensaios de compresso simples sobre

amostras cilndricas de 100 mm de dimetro e 200 mm de altura foram feitos. Os corpos

de prova testados passaram primeiro por ensaios de mdulo de resilincia e a seguir

foram levados at a ruptura na compresso no confinada. Uma prensa Contenco

(I-1006-F) com capacidade mxima de 50 kN localizada no laboratrio de Geotecnia da

UnB foi adaptada e utilizada na execuo dos ensaios (Figura 2.11 b). Os corpos de

prova tinham diferentes perodos de cura sendo eles: imediato, 1, 7, 15, 30, 60 e 90

dias. A velocidade de aplicao de carga O procedimento de ensaio encontra-se

descrito de forma detalhada na norma ASTM D2166-06.

Figura 2.11. Equipamentos: a) Prensa triaxial cclica b) Prensa para compresso simples

2.3.5 Determinao de Atividade Pozolnica com Cimento Portland

Os materiais pozolnicos so materiais silicosos ou silicoaluminosos que, por si ss,

possuem pouca ou nenhuma atividade aglomerante, mas que, quando finamente

divididos e na presena de gua, reagem com o hidrxido de clcio temperatura

ambiente para formar compostos com propriedades aglomerantes. Existem dois grupos

de materiais pozolnicos:

a) b)

20

As pozolanas naturais so de origem vulcnica, geralmente de carter petrogrfico

cido (- 65% de SiO2) ou de origem sedimentar com atividade pozolnicas;

As pozolanas artificiais se originam de tratamentos trmicos ou subprodutos

industriais com atividades pozolnicas. Dentro deste grupo se encontram: argilas

calcinadas, cinzas volantes, escrias siderrgicas cidas, cinzas de resduos

vegetais, rejeito de carvo mineral, entre outros.

A atividade pozolnica das amostras do material foi determinada pelo ndice de

atividade pozolnica com cimento Portland, de acordo com a Norma NBR-5752/92 Os

ensaios foram feitos no laboratrio de FURNAS.

Para realizao dos ensaios mecnicos, foram preparadas argamassas com dois traos

diferentes. A argamassa de controle deve conter somente uma areia padro e cimento

Portland com um trao 1:3 (uma parte de cimento e trs partes de areia). Para a

argamassa com o resduo de interesse, foi incorporado teor de 35% de RCD em

substituio a parte do aglomerante (cimento). Os corpos de prova foram moldados

utilizando-se moldes cilndricos com dimenses de 50 x 100 mm (dimetro, altura)

conforme a NBR-7215/97.

Aps a moldagem os corpos de prova foram mantidos nos respectivos moldes e

colocados em cmara mida temperatura de 232

C , d u r a n t

e

a s

p

r

i

m

e i

r a s 2 4 h o r a s .

Aps este perodo os corpos de prova so desmoldados e colocados em recipientes

hermticos que devem assegurar uma temperatura de 382

C d u r a n t

e

2 7 d

i

a s . A

p

s

completada a cura, os corpos de prova foram retirados do reservatrio e submetidos a

ensaios de resistncia compresso no confinada, segundo a norma NBR-7215/97,

sendo o resultado apresentado em MPa.

2.4 AVALIAO DA QUEBRA DE GROS DO RCD

Dois mtodos foram empregados na avaliao da quebra de gros. O primeiro o

mtodo descrito na norma DNER-ME 398/99. Esse mtodo fornece o ndice de

degradao IDp que tem como objetivo analisar o comportamento do material em

funo do desgaste sofrido durante a compactao Proctor. Ensaios de granulometria

foram feitos sobre o RCD, antes e aps os ensaios de compactao, CBR e mdulo de

resilincia.

21

O ndice IDp estabelecido para agregados de rochas naturais e consiste em

determinar o deslocamento mdio da curva granulomtrica da amostra degradada pelo

ensaio de compactao, em relao amostra inicial. um parmetro para avaliao

laboratorial do desempenho de materiais compactados (Oliveira, 2007). O valor limite

sugerido pelo Instituto de Pesquisas Rodovirias (IPR) de 6%, tendo como referncia

as rochas naturais. Outra forma de avaliar a quebra dos gros do material foi mediante

o parmetro Bg, proposto por Marsal (1975), no qual utilizado o material que fica retido

entre duas peneiras, diferentemente do mtodo do DENER.

2.5 GANHO DE RESISTNCIA POR CIMETAO DOS RCD

Como apresentado no captulo dois, diversas pesquisas tm mostrado a possibilidade

de ganho de resistncia para os RCD e os agregados reciclados de concreto (RCA).

Isso se deve capacidade reativa das partculas cimentcias em presena de gua.

Para verificar a ocorrncia desse comportamento nos resduos provenientes do Man

Garrincha, foram realizados ensaios de mdulo de resilincia e compresso no

confinada com diferentes perodos de cura (imediato, 1 dia, 7, 15, 30, 60 e 90 dias).

Os corpos de prova foram compactados segundo o descrito no ensaio de MR e

envolvidos em papel filme, sendo colocados posteriormente em tubos de PVC de 10 cm

de dimetro e 20 cm de altura e envolvidos novamente em papel filme. Os corpos de

prova foram colocados sobre uma grade em um tanque com gua em nvel inferior ao

da grade, visando evitar a perda de umidade dos corpos de prova. A temperatura da

sala de armazenagem foi de aproximadamente 25C durante todo o processo de cura.

3. RESULTADOS E DISCUSES

Neste captulo sero apresentados os resultados das caracterizaes fsicas e

mecnicas realizadas sobre o agregado reciclado de RCD. Os valores obtidos foram

comparados com as normas e especificaes que atualmente involucram o uso destes

resduos em obras de infraestrutura.

3.1 MATERIAIS CONSTITUINTES DO RCD

Para quantificar os materiais que compem o RCD proveniente do estdio Man

Garrincha, dois procedimentos foram realizados. O primeiro a nvel macro,

22

considerando a amostra total usada na pesquisa, 1600 kg de material. O segundo

processo foi realizado em escala menor considerando uma amostra de RCD de 13 kg.

No primeiro nvel o material composto por materiais que so inclusos na classe A da

resoluo CONAMA 307/2002

brita, concreto, argamassa, telha e tijolo - alm de

madeira, plstico e metal, considerados como contaminantes. Na Figura 3.1 percebe-se

que a maior parte do material composto pelo RCD, correspondendo a mais de 99%

do total. A parcela composta por materiais contaminantes formada por madeira,

plstico e metal, constitui apenas 0.56% da amostra. Segundo a norma NBR 15115/04,

materiais indesejveis mistos no podem ser usados na construo de bases

granulares, podendo estar presentes no resduo de construo e demolio sempre que

a quantidade total for menor que 3 %. Assim o resultado obtido para a amostra total se

enquadrou no valor especificado pela norma.

Figura 3.1. Composio da amostra total de resduo usada na pesquisa

Na segunda etapa foram considerados materiais cimentcios (concreto e argamassa),

materiais ptreos (britas e seixos rolados), cermicas vermelhas (telha e tijolo),

cermicas brancas (azulejos e pisos) contrapisos, materiais contaminantes (telhas de

amianto, gesso, madeira, ao e arame) e materiais finos menores a 4.75 mm. A

representao grfica do ensaio apresentada na Figura 3.2. Nessa figura se observa

que os materiais cimentcios (concreto e argamassa) fazem a maior contribuio na

composio do RCD chegando a 41 %, seguido da brita e seixo rolado com 14 %, e em

menor porcentagem encontram-se os materiais cermicos vermelhos e contrapisos com

99.43%

0.37%

0.18%

0.02%

0.1

1

10

100

1000

10000

Pes

o d

os

mat

eria

is c

on

stit

uin

tes

(kg

)

Porcentagem dos materiais constituintes (%)

RCD Madeira

Plstico Metais

23

aproximadamente 1 % cada, e as cermicas brancas com 0.3 %. A porcentagem de

materiais contaminantes foi de 0.002 %. Vale ressaltar que dentro do material

contaminante quantificado no foram encontrados amianto nem gesso.

Figura 3.2. Materiais que compem o RCD segundo a sua natureza

A norma NBR 15116/04 apresenta um procedimento para classificar o RCD em

agregado de resduo de concreto (ARC) e agregado de resduo misto (ARM),

considerando apenas o material retido na peneira N4 (4.75 mm). No primeiro caso a

quantidade de materiais cimentcios (G1) e ptreos (G2) deve ser maior ou igual a

90 %, no segundo, esta quantidade deve ser menor que 90 %. A Tabela 3.2 apresenta

as porcentagens de cada material considerado na referida norma.

A porcentagem de fragmentos base de cimento e rochas presentes no RCD analisado

na pesquisa de 96 %, sendo classificado como um agregado reciclado de concreto

(ARC).

Tabela 3.1. Classificao do RCD analisado segundo a norma NBR 15116/04

Unidades G1 G2 G3 G4 Total

Cimentcio Ptreo

Cermicas

vermelhas

Contrapisos

Cermicas

brancas

Contamina

ntes

(g) 5382.4 1878.1 117.0 123.2 39.5 0.2 7540.2

(%) 71.0 25.0 2.0 2.0 1.0 0.003 100.0

41.99% 41.41%

14.45%

0.90% 0.95% 0.30% 0.002%0

1000

2000

3000

4000

5000

6000P

eso

do

s m

ater

iais

co

nst

itu

inte

s (g

)

Porcentagem dos materiais constituintes (%)

Finos

Cimentcios

Ptreos

Cermicos vermelhos

Contrapisos

Cermicos brancos

Contaminantes

24

3.2 DISTRIBUIO GRANULOMTRICA DO RCD

Como foi apresentado no captulo dois, a granulometria do material aps a segunda

britagem mostrou que o agregado reciclado de RCD poderia ser enquadrado na faixa

granulomtrica

C d

e

s c r

i

t a n a

norma DNER ES 303/97. A Figura 3.3 apresenta uma

curva granulomtrica mdia correspondente ao agregado reciclado (RCD original). Esta

curva bem graduada, no uniforme, com coeficiente de uniformidade Cu = 49 e um

coeficiente de curvatura Cc = 3. A porcentagem de material que passa a peneira

0.42 mm (N

40) 16%.

Tendo em conta a expectativa de quebra dos gros, decidiu-se utilizar uma curva

granulomtrica no limite inferior da faixa C da norma DNER-ES 303/97. Esta curva

mostrada na Figura 3.3 com a denominao RCD analisado. A curva RCD analisado

bem graduada, no uniforme, com um coeficiente de uniformidade Cu = 61 e um

coeficiente de curvatura Cc = 5. O material passante na peneira N40 corresponde a

15%. Segundo a norma NBR 15115/04, os agregados reciclados de resduos de

construo civil, devem apresentar valores de coeficiente de uniformidade Cu 1 0

e

uma porcentagem passante na peneira N40 (0.42 mm) entre 10 % e 40 %. O RCD em

anlise atende estes valores, sendo apropriado no uso em camadas de base.

Figura 3.3. Curva granulomtrica do agregado reciclado de RCD

A classificao textural do agregado reciclado de RCD foi gerada a partir da curva

granulomtrica. No caso do RCD original, a textura predominante o pedregulho fino

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0.01 0.10 1.00 10.00 100.00

Porc

enta

gem

que

pas

sa (

%)


RCD original RCD analisado

Faixa C min Faixa C max

25

(54%) seguido de uma frao arenosa de 41%. Para o RCD analisado a frao

composta por pedregulho fino aumenta para 65% e a frao total de areia de 30%.

Para avaliar a quantidade de finos menores que 0.075 mm lavaram-se as fraes

gradas e midas do RCD sobre a peneira N200 segundo o recomendado na norma

DNER-ME 266/97. O resultado obtido foi de 3% para a frao grada e de 12% para a

frao fina. A norma NBR 15116/04 dentro dos requerimentos estabelecidos para

agregados reciclados, define que o teor de material fino passante na malha 0.075 mm,

deve ser menor ou igual a 10 % para a frao grossa, e menor ou igual que 15 % para

a fina. O RCD usado na pesquisa satisfaz a esses requerimentos.

3.3 LIMITES DE ATTERBERG

Os ensaios de limites de consistncia ou limites de Atterberg foram feitos com trs

amostras de RCD, para a frao passante a peneira N40. A norma BS 1377-2/90 foi

empregada para a obteno do limite de liquidez (LL). A umidade mdia obtida nos trs

ensaios por regresso linear para uma penetrao de 20 mm foi de 32%. A Figura 3.4

a representao grfica dos ensaios de limite de liquides feitos sobre o RCD analisado.

Figura 3.4. Ensaio de limite de liquidez por cone de penetrao

O ensaio de limite de plasticidade (LP) sobre as mesmas amostras foi feito segundo o

procedimento da norma DNER-ME 082/94. O resultado do ensaio no foi definido, por

tanto, o material classificado como no plstico (NP). Segundo a norma NBR EB-

2103/91 quando os valores obtidos para LL e IP ultrapassam 25 % e 6 %,

respectivamente, o ensaio de equivalente de areia dever ser feito e dever ter um

y = 2.3358x - 51.41R = 0.989

y = 1.9034x - 38.382R = 0.9142

y = 2.872x - 74.148R = 0.9979

0

5

10

15

20

25

30

35

40

20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40

Pen

etra

o

(m

m)

Teor de umidade (%)

Am1Am2Am3

26

valor superior a 30%. Sendo este o caso do material testado, o resultado do equivalente

de areia ser apresentado a seguir.

3.4 EQUIVALENTE DE AREIA (EA)

Para garantir a repetibilidade do ensaio, trs testes completos (4 determinaes de EA

por ensaio) foram feitos e na Tabela 3.2 so apresentados os valores mdios obtidos

para cada ensaio.

Tabela 3.2. Resultado do ensaio de equivalente de areia para o agregado reciclado de RCD

Ensaio Massa RCD

(g) Leitura de argila

(mm) Leitura de areia

(mm)

Equivalente de areia (%)

1 110 128.9 97 75

2 110 128.3 91 71

3 110 127.0 93 74

Na Tabela 3.2 possvel observar que o valor mdio de EA superior a 70%, o que

indica baixo contedo de material argiloso satisfazendo a exigncia da norma NBR EB-

2103/91.

3.5 ABSORO DO AGREGADO RECICLADO DE RCD

O teor mdio de absoro de gua obtido para a frao grada do RCD foi de 7.7 %.

Diferentes pesquisadores tem estudado esta propriedade. A Tabela 3.3 apresenta

alguns resultados de teor de absoro encontrados em outras pesquisas com

agregados reciclados. Os resultados apresentados nessa tabela exibem uma variao

significativa. Isso se deve diferena em composio (heterogeneidade) dos

agregados reciclados avaliados. Tambm possvel observar que os resultados mais

prximos ao valor de absoro da presente pesquisa (7.67%), foram obtidos por Motta

(7.80%) e Carneiro (8.20%).

Motta (2005) verificou que os teores de absoro em britas so inferiores a 2%.

possvel dizer que o agregado reciclado mais poroso que o agregado natural e por

tanto a quantidade de gua que deve ser adicionada para a compactao deve ser

maior que a dos materiais ptreos convencionais. De outro lado a norma NBR 15116/04

considera que a absoro do agregado reciclado grado, destinado ao preparo de

concreto sem funo estrutural deve ser menor ou igual a 7%, mas no h limite

27

quando o agregado for usado na pavimentao. Isso no descarta a possibilidade de

uso do RCD da pesquisa como material de base.

Tabela 3.3. Teores de absoro encontrados em diferentes pesquisas com RCD

Tipo de agregado reciclado Procedncia Teor de absoro (%) Autor NE

*

Porto Alegre 4.95 Leite (2001)

NE

*

Salvador (BA) 8.20 Carneiro et al (2001)

RCA

**

So Paulo 7.80 Motta (2005)

RCA

**

Hong Kong 3.17

a

Poon et al (2006)

RCA

**

Grcia 3.00 Oikonomou (2005)

RCA

**

Hong Kong 8.93 Tam et al. (2008)

ARC

**

Braslia 7.67 Esta pesquisa

*NE: No especificado

**RCA-ARC: Agregado reciclado de concreto

a

amostra com tamanho menor que 0.42 mm

3.6 MASSA ESPECFICA E DENSIDADE DOS AGREGADOS GRADOS E MIDOS

QUE COMPEM O RCD

consenso que tanto a massa especfica, quanto a massa unitria dos agregados

reciclados geralmente apresentam valores um pouco menores que os apresentados

pelos agregados naturais correntemente utilizados na produo de concretos (Leite,

2001). Trs ensaios para cada frao (grada ou mida) de RCD foram realizados. Os

ensaios para a determinao da densidade do agregado grado foram feitos mediante

a norma DNER-ME 081/98, e para o agregado mido foi obtida com o procedimento da

norma DNER-ME 084/95. Finalmente as massas especficas do agregado grado e

mido foram obtidas segundo os procedimentos das normas DNER-ME 195/97 e

DNER-ME 194/98 respectivamente. A Tabela 3.4 apresenta os resultados de densidade

e massa especfica para os agregados grados e midos que compem o RCD e o

valor desses parmetros obtidos mediante clculo da mdia ponderada considerando a

composio granulomtrica do material.

Tabela 3.4 Densidade e massa especfica do RCD

Agregado Densidade das partculas

slidas (Gs) Massa especfica aparente

r (g/cm3) Grado 2.14 2.14

Mido 2.73 2.38

Mdia ponderada para RCD* 2.35 2.22

* mdia segundo a composio granulomtrica (65% agregado grado, 35% agregado mido)

28

Segundo Leite (2001) os resultados de massa especfica encontrados na bibliografia

so muito variveis, mesmo para materiais com composio parecida. Este fato pode

ser atribudo prpria composio do material, o tipo de beneficiamento realizado, ou a

granulometria entre outros fatores que podem interferir na densidade dos agregados

reciclados. Outro ponto a considerar o mtodo utilizado na determinao destas

propriedades.

3.7 NDICE DE FORMA

O ensaio de ndice de forma se fez segundo o procedimento na norma DNER-

ME 086/94, O resultado do ensaio foi obtido em duas amostras, um antes de

compactao e outra aps de compactao, ambas com energia Proctor intermediria.

A graduao definida para a obteno do ndice de forma para ambas as amostras a

faixa C. Antes compactao o valor de ndice de forma foi f = 0.9 e aps a compactao

o valor caiu para f = 0.8. Embora o material apresente um valor menor, pode-se concluir

que o RCD em anlise tem uma cubicidade muito boa. Segundo Bernucci et al. (2006) o

limite superior para o ndice avaliado f = 1.0 quando o material possui uma tima

cubicidade e, f = 0.0 quando o material lamelar. O valor de aceitao para agregados

em quanto a forma f = 0.5 valor que superado pelo RCD usado na pesquisa.

3.8 DURABILIDADE EM SULFATO DE MAGNSIO

O ensaio de sanidade em sulfato de magnsio foi realizado conforme a norma

ASTM C88

05, com duas fraes de RCD. A parte grada engloba gros entre

37.5 mm e 4.75 mm, e a mida, de 4.75 mm at 0.3 mm. O resultado do ensaio obteve-

se aps 5 ciclos de molhagem e secagem em sulfato de magnsio para as duas fraes

de agregado reciclado de RCD. A frao grada teve um desgaste de 6.4% e a frao

mida de 11.2%. Segundo a norma ASTM C88

05, uma avaliao qualitativa deve ser

feita sobre a frao grada. Durante a realizao do ensaio, foi evidente que as

partculas entre 25.4 mm e 19.0 mm compostas por cermicas vermelhas apresentaram

a partir do terceiro ciclo um desgaste em forma lamelar. Durante a lavagem final, as

partculas afetadas sofreram desintegrao total.

29

O valor da durabilidade em sulfato de magnsio obtido para o agregado grado de RCD

(6%) satisfaz o valor de 30% requerido na norma NBR EB-2105/91. Para o agregado

mido no h referncia de valor mnimo ou mximo.

3.9 RESISTNCIA AO DESGASTE POR ABRASO LOS ANGELES

O ensaio de abraso Los Angeles foi realizado de acordo o procedimento da norma

DNER-ME035/98, utilizando as graduaes B e C da especificao. Para cada

graduao foram realizados trs ensaios, e a mdia apresentada na Tabela 3.5.

Tabela 3.5. Ensaio de desgaste por abraso Los Angeles com RCD

Amostra Graduao Ciclos Esferas Peso inicial

da amostra (g) Abraso (%)

1 B 500 11 5000 35

2 C 500 8 5000 38

Os valores de desgaste obtidos para o RCD em ambas as graduaes, cumprem o

requerimento da norma NBR EB-2103/91, onde os materiais para sub-base ou base de

pavimentos estabilizados granulometricamente devem apresentar uma perda por

abraso Los Angeles inferior a 55%. As normas NBR 15115 e 15116 (2004) no fazem

aluso a valor ou faixa de valores limites para esse ensaio.

3.10 ENSAIO DE COMPACTAO EM LABORATRIO

A avaliao do comportamento do agregado reciclado de RCD devido compactao

do material foi feita mediante o ensaio de compactao utilizando a energia Proctor

intermediria uma vez que os materiais usados para as bases rodovirias so

compactadas com essa energia. Foram feitos trs ensaios de compactao seguindo o

procedimento da norma NBR 7182. Para definir a umidade inicial do ensaio de

compactao foi considerado o valor de absoro (7.7%) obtido para o agregado

grado de RCD a fim de garantir o completo umedecimento do material antes da

compactao. Decidiu-se ento comear o ensaio de compactao com uma umidade

dois pontos abaixo do valor de absoro, 6%, e fazer incrementos de dois em dois

pontos at 16%. Acima desta umidade o material apresentou sinais de saturao. As

amostras foram compactadas 24 horas aps do umedecimento do material.

30

3.10.1 Compactao com energia Proctor Intermediria

As trs curvas obtidas com energia intermediria apresentam uma forma e

comportamento similar com os pesos especficos numa faixa de valores entre

17.0 kN/m

3

e 17.9 kN/m

3

. As variaes dos valores de peso especfico entre um teor de

umidade e outro no so muito grandes como pode ser observado na Figura 3.5. Um

pequeno pico observa-se quando a umidade chega perto de 15% sugerindo um peso

especfico seco mximo. No entanto, nesse teor de umidade o material apresentava

gua em excesso fazendo que os finos presentes na amostra aderissem ao agregado

grado. Observou-se que, o melhor comportamento da amostra compactada ocorreu

quando o teor de umidade estava perto de 13%, chegando a um peso especfico seco

de 17.5 kN/m

3

.

Na Figura 3.5 possvel observar que, para um teor de umidade superior a 20%, ocorre

uma queda no valor do peso especfico aparente seco (gd

), como esperado quando os

materiais encontram-se no ramo mido. Os ndices de vazios calculados para os

diferentes pontos obtidos na compactao com energia intermediria no apresentaram

variaes significativas sendo e

min

= 0.27 correspondente a um peso especfico

aparente seco de 17.5 kN/m

3

.

Figura 3.5. Curvas de compactao do RCD obtidas com energia Proctor intermediria

Considerando os dados obtidos com a energia intermediria, foi realizada uma anlise

de varincia simples. Observou-se que a funo Fischer (F=0.719) apresentava um

10.0

12.5

15.0

17.5

20.0

22.5

25.0

0.0 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0

Pes

o e

spec

fic

o a

par

ente

sec

o g

d(k

N/m

3)

Umidade (%)

Am1 Am2 Am3 Saturao

31

valor menor que 1 e que o valor crtico esperado, o que indica a boa repetibilidade do

ensaio. Tambm indica que a hiptese adotada pode ser aceita uma vez que as mdias

amostrais so significativamente similares. A Tabela 3.6 apresenta os resultados

obtidos mediante a ANOVA.

Tabela 3.6. Resultado da anlise de varincia simples (ANOVA) para a energia intermediria

RESUMO

Grupos Contagem Soma Mdia

(kN/m3) Varinci

a Desvio padro

Amostra 1 7 118.501 16.9 2.936 1.713

Amostra 2 7 121.201 17.3 0.140 0.374

Amostra 3 7 123.164 17.6 0.189 0.435

ANOVA

Fonte da variao

Soma dos

quadrados (SQ)

Graus de liberdad

e (gl)

Mdia dos quadrados

(MQ) F Probabilidade

Valor crtico F

Entre grupos 1.566 2 0.783 0.719 0.501 3.555

Dentro dos grupos 19.591 18 1.088

Total 21.157 20

Os resultados da compactao mostram que a gua usada na compactao no

influencia o comportamento do material durante o ensaio, mas, funciona como agente

lubrificante para favorecer a acomodao das partculas maiores.

Considerando o comportamento que o material apresentou durante os ensaios de

compactao, se observou que a gua atua como lubrificante das partculas permitindo

uma melhor acomodao entre elas, porm no afeta a densidade aparente seca do

material.

O melhor comportamento do agregado reciclado foi observado com um teor de umidade

de 13%, sendo este adotado como valor timo e foi utilizado ento na compactao dos

corpos de prova de CBR e mdulo de resilincia.

Diversos trabalhos foram consultados a fim de fazer uma comparao entre os valores

obtidos em outras pesquisas similares. Contudo a variabilidade nos valores de umidade

tima, peso especfico aparente seco e formato da curva de compactao foram muito

grandes. Estas diferenas so possveis porque diversos fatores determinam o

comportamento do agregado reciclado. Esses fatores so: a origem do RCD, a sua

32

composio, granulometria, energia de compactao, quantidade de gua utilizada para

compactao, entre outros. A Tabela 3.7 apresenta valores de umidade tima e pesos

especficos aparentes obtidos em pesquisas usando agregados reciclados.

Tabela 3.7. Umidade tima e peso especfico aparente seco mximo em diferentes RCD

Tipo de agregado reciclado

Procedncia Energia Proctor de Compactao wot (%)

gd (kN/m3)

Autor

RCA* Sucia Modificada 9.0 20.0 Arm, (2001)

RCA Coria do Sul Modificada 9.0-13.0

18.1-

22.1

Park, (2003)

AR** misto Braslia (Brasil)

Normal 13.5 18.1

Motta &

Fernandes

(2003)

Intermediria 16.5 18.2

Modificada 12.5 18.4

ARC

Belo Horizonte

(Brasil)


Fernandes

(2004)

AR Misto Intermediria 17.0 17.6

AR cermico

Goinia (Brasil)


Oliveira et al., (2005)

AR concreto Intermediria 14.5 18.4

ARCV***

Uberlndia

(Brasil)

Intermediria 19 15.6

Dias et al., (2006)

ARCV Intermediria 21 16.1

RCA

So Paulo

(Brasil)

Modificada 13.5 17.6

Leite et al., (2011)


*RCA: Agregado reciclado de concreto. **AR: Agregado reciclado.*** ARCV: Agregado

reciclado de telha cermica vermelha.

3.11 NDICE DE SUPORTE CALIFRNIA (CBR)

Foram realizados ensaio de CBR, com e sem imerso, para amostras de RCD

compactadas na energia intermediria. As normas brasileiras NBR 15115 e 15116

dispem que para agregados reciclados, o valor de CBR para material de base deve

ser maior que 60% quando usada energia intermediria. Este valor de referncia

amplamente superado pelo RCD em anlise j que para o CBR sem imerso o valor

mdio obtido foi de 95% e para o CBR com imerso o valor mdio foi de 114%. A

expanso dos ensaios com imerso foi nula para todos os casos. A Figura 3.6

apresenta os resultados obtidos para todos os ensaios CBR. Ao se comparar os valores

do CBR sem e com imerso, observa-se para os corpos de prova com imerso os

valores mdios do CBR so 22% superiores aos sem imerso. Os parmetros de

expanso (nula) e CBR do agregado reciclado do RCD avaliado nesta pesquisa

apresentam valores bastante satisfatrios para emprego em camadas de base de

pavimentos flexveis.

33

Figura 3.6. Valores de CBR para energia intermediria: a) sem imerso, b) com imerso

Como critrio de comparao foram usados alguns trabalhos desenvolvidos no Brasil

com agregados reciclados. Contudo esses estudos consideram mistura em diferentes

propores de solos laterticos ou elementos estabilizadores como cal ou cimento para

as suas anlises. (Carneiro et al. ,2001; Oliveira et al., 2005; Leite, 2006) mostraram

que os valores de CBR obtidos com agregados reciclados variam entre 80 % e 115%.

Conforme descrito anteriormente os valores de CBR desta pesquisa se enquadraram

no intervalo de valores obtidos pelos diversos autores citados, e podem ser

considerados satisfatrios para a construo de camadas de base para pavimentos

flexveis. Apesar da recomendao das normas NBR 15115 e 15116 ser no usar o

agregado reciclado em vias com alto volume de trfego, N

5

10

6

, o material empregado

nesta pesquisa poderia ser usado para esta condio uma vez que o parmetro CBR

obtido para energia intermediria supera amplamente o 60% recomendado.

3.12 ENSAIO TRIAXIAL CCLICO E OBTENO DE MDULO DE RESILINCIA

(MR)

Os valores de mdulo de resilincia experimentais foram calculados fazendo uma

mdia dos ltimos cinco ciclos de cada sequncia de carregamento e foram fornecidos

pelo programa de aquisio de dados da prensa triaxial cclica utilizada. Os valores

mnimos encontram-se num intervalo entre 70 e 250 MPa, e os valores mximos variam

de 300 a 600 MPa, dentro desses intervalos, os valores inferiores foram obtidos para os

perodos de cura imediato ou nas primeiras 24 horas (1 dia).Os valores mdios esto

entre 180 e 420 MPa. A Figura 3.7 apresenta os valores de MR mnimos, mximos e

0.00

5.00

10.00

15.00

20.00

25.00

30.00

0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00

Ten

so (

MP

a)

Penetrao (mm)

Am 1 Am 2 AM 3

C.B.R1(%) = 92

C.B.R2(%) = 98

C.B.R3(%) = 97

a)

0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

30.0

0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00

Ten

so

(M

Pa)

Penetrao (mm)

Am 1 Am 2 AM 3

C.B.R1(%) = 128

C.B.R2(%) = 102

C.B.R3(%) = 122

b)

34

mdios obtidos durante o ensaio triaxial cclico, para corpos de prova submetidos a

diferentes perodos de cura.

Figura 3.7. Variabilidade dos valores de mdulo de resilincia ao longo do tempo

A Figura 3.7, mostra que entre zero e sete dias o mdulo de resilincia aumenta

consideravelmente passando de um valor mdio de 172 MPa na condio imediata

para 300 MPa com um dia de cura e para 426 MPa em 7 dias. Houve uma queda

inesperada no valor de MR para 15 dias. Aps este perodo de cura o mdulo

apresenta valores mais ou menos prximos indicado um processo de estabilizao.

A autora no tem uma explicao racional para este comportamento restando apenas

hiptese de algum erro na realizao do ensaio. Entretanto para os demais perodos de

c u r a (

30 dias) houve uma elevao no desejada no nvel de gua no tanque de cura,

implicando na inundao do tero inferior dos corpos de prova. Isso pode explicar a

queda de MR para os perodos de 30, 60 e 90 dias.

Os mdulos de resilincia variaram segundo as tenses de confinamento e desvio

foram aplicadas. A Figura 3.8, apresenta a mudana do MR imediatamente aps

compactao (0 dias de cura), observa-se que o mdulo de resilincia cresce quando

cresce a tenso confinante e crescente tambm com o incremento da tenso desvio.

A mesma tendncia foi comprovada para os perodos de cura correspondentes a 1, 7,

15, 30, 60 e 90 dias de cura.

0

100

200

300

400

500

600

700

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Mdulo

de

Res

ili

nci

a -

Tri

axia

l C

cli

co (

MP

a)

Tempo de cura (dias)

MR-Mx MR-Mn MR-Mdios

35

Figura 3.8. Variao do mdulo de resilincia com a tenso confinante, aps compactao

Espera-se que em materiais granulares, o mdulo de resilincia decresa com o

incremento da tenso desvio. No obstante, as diferentes pesquisas desenvolvidas com

agregados reciclados (Arm, 2001; Motta & Fernandes, 2003; Fernandes, 2004; Motta,

2005) apresentam mdulos de resilincia crescentes com o aumento da tenso desvio.

Isso poderia estar relacionado com o aumento de rigidez provocada pela quebra das

partculas gerada durante a compactao.

O modelo constitutivo misto foi usado na predio dos valores de mdulo de resilincia

para o agregado reciclado de RCD estudado nesta pesquisa. Este modelo depende da

tenso de confinamento (s3

) e da tenso desvio (sd

) (3.1) Com:

MR = mdulo de resilincia;

s3

= tenso confinante;

sd

= tenso desvio (sd

= s1

- s3

);

s1

= tenso principal maior

s3

= tenso principal menor

k

1

, k

2

e k

3

= coeficientes de regresso.

A relao entre os valores dos mdulos de resilincia experimentais com os obtidos

pelo modelo Misto apresentada na Figura 3.9. Nessa figura se observa que a

0

50

100

150

200

250

300

350

0 20 40 60 80 100 120 140 160

Mdu

lo d

e R

esil

inci

a (M

Pa)

Tenso Confinante (kPa)

sd=s3sd=2s3sd=3s3

36

disperso ao redor da curva de regresso proposta muito pequena, o que fornece um

coeficiente de correlao igual a 0.9807, indicando que o modelo pode ser utilizado de

forma confivel na predio do mdulo de resilincia com o agregado reciclado utilizado

nesta pesquisa.

Figura 3.9. Variao do MR do Triaxial Cclico vs. Modelo Misto ao longo do tempo

3.13 RESISTNCIA COMPRESSO NO CONFINADA (RCS)

Neste ensaio foram utilizados os mesmos corpos de prova empregados no ensaio de

mdulo de resilincia e, portanto nos mesmos perodos de cura desse ensaio. A Figura

3.10 apresenta as curvas tenso-deformao, obtidas durante o ensaio de compresso

no confinada. Todas elas apresentam um comportamento cncavo para cima no incio

da curva. Esse comportamento considerado normal uma vez que no incio dos

carregamentos os vazios e as pequenas fissuras geradas no ensaio de mdulo de

resilincia so fechados at o nvel que o corpo de prova testado consegue receber

carregamentos incrementais at a sua ruptura.

Diferentes nveis de tenso e deformao foram alcanados. Os valores de tenso

foram crescentes segundo o perodo de cura. Contudo o corpo de prova com um dia de

cura chegou ruptura em uma tenso de 0.22 MPa com apenas uma deformao

unitria de 0.8%, menor que as deformaes alcanadas pelos outros corpos de prova,

o corpo de prova com um perodo de cura de 90 dias, rompeu em 0.33 MPa e

apresentou a maior deformao axial.

0

100

200

300

400

500

600

700

0 100 200 300 400 500 600 700

Mdulo

de

Res

ili

nci

a -

Model

o M

isto

(M

Pa)

Mdulo de Resilincia - Ensaio Triaxial Cclico (MPa)

Imediato 1 dia 7 dias 15 dias 30 dias 60 dias 90 dias

y=0.9972x

R2=0.9807

37

Figura 3.10. Variao da resistncia compresso simples ao longo do tempo

Durante a desmontagem do ensaio de mdulo de resilincia, os corpos de prova com

60 dias de cura foram rompidos e no foi possvel fazer o ensaio de compresso no

confinada em nenhum deles. Todos os corpos de prova ensaiados apresentaram o

mesmo padro de ruptura, fissuras e trincas longitudinais, no sentido de aplicao do

carregamento. Uma vez que as trincas no aparecem sobre o eixo dos corpos de

prova, pode-se pensar em ruptura por cisalhamento provocada pelo atrito entre a placa

e o corpo de prova.

3.14 DETERMINAO DE ATIVIDADE POZOLNICA COM CIMENTO PORTLAND

Os ensaios para determinar a atividade pozolnica do agregado reciclado mido do

RCD foram feitos no laboratrio de FURNAS. Os resultados so apresentados na

Tabela 3.8.

A norma NBR 12653/92 exige que o ndice de atividade pozolnicas com cimento

Portland aos 28 dias, em relao ao controle seja de 75%. Observa-se que o RCD

avaliado no atende s exigncias da norma e no pode ser considerado material

pozolnico puro. Contudo, a resistncia compresso simples alcanou um valor

razovel (15.7 MPa).

0.00

0.05

0.10

0.15

0.20

0.25

0.30

0.35

0.40

0.45

0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00

Ten

so (

MP

a)

Deformao axial (%)

Imediato 1 dia 7 dias

15 dias 30 dias 90 dias

38

Tabela 3.8. ndice de atividade pozolnica

Moldagem NBR 7215

Areia NBR7214

(g)

Cimento (g)

Material em

anlise (g)

gua (g)

Consistncia (mm)

Carga de ruptura 28 dias

(kgf)

Tenso (MPa)

Tenso Mdia (MPa)

IAP NBR 5752

Controle 936.0 312.0 0.0 165.0 226.0

6.386 31.9

30.2

52%

5.716 28.6

6.021 30.1

Amostra 936.0 202.8 109.2 177.0 225.0

3.126 15.6

15.7 3.237 16.2

3.075 15.4

3.15 AVALIAO DA QUEBRA DOS GROS

Como apresentado no item 2.4, a avaliao da quebra dos gros para o RCD foi

realizada nos ensaios de compactao, CBR e mdulo de resilincia. Inicialmente foi

avaliado o efeito da energia de compactao e do teor de umidade na quebra do

agregado de RCD. A Figura 3.11, apresenta as curvas granulomtricas obtidas aps

compactao Proctor intermediria para cada teor de umidade utilizado. Nessa figura

observa-se claramente que a maior mudana na curva granulomtrica do material deu-

se quando o agregado reciclado estava mais seco (umidade de 6%) e a menor variao

com relao granulometria original, deu-se com o maior teor de umidade (21%).

Figura 3.11. Variao da curva granulomtrica com o teor de umidade

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0.01 0.10 1.00 10.00 100.00

Porc

enta

gem

que

pas

sa (

%)


Original Faixa C min

Faixa C max Umidade (6%)

Umidade (8%) Umidade (10%)



39

Os ndice de quebra aps compactao Proctor (IDp) foram calculados para cada uma

das curvas granulomtricas, tendo em conta o teor de gua da compactao. Os

valores obtidos mostram que o ndice de quebra decresce com o aumento do teor de

umidade. A Tabela 3.9 apresenta os resultados obtidos para os ndices de quebra

referenciados.

Tabela 3.9. ndices de quebra calculados com variao do teor de umidade

Umidade (%) 6 8 10 12 14 19 21

IDp (%) 9.2 8.1 7.9 7.8 6.7 6.8 4.2

Para avaliar o efeito da energia de compactao no RCD, foram feitos trs ensaios de

compactao. A mudana de tamanho dos gros medida que a energia do ensaio

aumentava foi evidente. Nesse caso, a menor mudana na forma da curva

granulomtrica ocorreu quando foi utilizada a energia normal e a maior quebra ocorreu

com a energia modificada. A Figura 3.12 apresenta trs curvas granulomtricas

compactadas com diferentes energias e uma umidade fixa de 13%. Observa-se

tambm que as curvas granulomtricas foram deslocadas para a esquerda da curva

original, mas, sem ultrapassar o limite mximo da faixa C do DNIT.

Figura 3.12. Efeito da energa de compactao na curva granulomtrica

Foram tambm calculados os ndices de quebra devido compactao Proctor (ID

p

) e o

ndice B

g

segundo a metodologia proposta por Marsal (1975). Esses ndices indicaram

como apresentado anteriormente que a energia modificada a que mais afeta o

tamanho das partculas, gerando a maior quebra de gros. A Tabela 3.10 apresenta os

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0.01 0.10 1.00 10.00 100.00

Po

rcen

tag

em q

ue

pas

sa (

%)


Original Faixa C min Faixa C max

E. Normal E. Intermediria E. Modificada

40

resultados obtidos para cada ndice. possvel observar que existe uma diferena nos

valores entre o mtodo do DNER (ID

p

) e o mtodo de Marsal (B

g

), devido s diferentes

definies empregadas.

Tabela 3.10. ndices de quebra obtidos para diferentes energias de compactao

Energia Proctor Utilizada DNER (IDp)

% Marsal (Bg)

%

Normal 6 9

Intermediria 8 13

Modificada 11 18

Os valores mdios de ndice de quebra ID

p

calculados aps os diferentes ensaios,

compactao, CBR e mdulo de resilincia para o agregado reciclado de RCD,

apresentam semelhanas. Essas semelhanas se observam nas duas metodologias de

clculo empregadas. Uma vez que estes valores so todos parecidos, uma ANOVA foi

realizada usando os valores da metodologia do DNER (ID

p

) os resultados dessa anlise

so apresentados na Tabela 3.11. A hiptese da anlise de varincia supe que todos

os dados possuem a mesma mdia amostral. O resultado da anlise estatstica mostrou

que apesar desses valores serem prximos existem diferenas entre eles e por tanto

no pertencem ao mesmo grupo amostral o que significa que cada ensaio afeta de

forma diferente a quebra de gros do agregado de RCD.

Tabela 3.11. Resultado da ANOVA para ndice de quebra considerando diferentes ensaios

RESUMO

Grupos Contagem Soma Mdia Varincia

Compactao 6 47.697 7.949 1.225

CBR 6 51.918 8.653 1.082

Mdulo de

resilincia

6 41.000 6.833 0.967

ANOVA

Fonte da variao

Soma dos quadrados

(SQ)

Graus de liberdade

(gl)

Mdia dos quadrados

(MQ) F

Probabilidade

Valor crtico F

Entre grupos 10.104 2 5.052 4.630 0.027 3.682

Dentro dos

grupos

16.368 15 1.091

Total 26.473 17

41

Embora a anlise de varincia mostre que a quebra de gros diferente dependendo

do ensaio aplicado sobre o agregado reciclado de RCD, as curvas granulomtricas

obtidas, mostram que a distribuio dos gros permanece igual aps de compactao,

CBR e mdulo de resilincia, pelo menos durante nas primeiras idades de cura no caso

do mdulo de resilincia, como apresentado na Figura 3.13. Esse comportamento

indica que a maior quebra de gros ocorre durante o processo de compactao ou

construo, (Zeghal, 2009; Leite et al., 2011) e no durante a vida do pavimento.

Figura 3.13. Variao das curvas granulomtricas aps ensaios de compactao, CBR e mdulo de resilincia

3.16 GANHO DE RESISTNCIA POR CIMENTAO DOS RCD

A primeira fase de avaliao do ganho de resistncia do agregado reciclado foi feita

com os ensaios triaxiais cclicos. Eles mostraram um incremento no valor de mdulo de

resilincia ao longo do tempo, sendo maior nos primeiros dias de cura (1 e 7 dias), em

15 dias apresentou-se uma queda nos valores de mdulo e aps disso os mdulos

obtidos permaneceram estveis, a Figura 3.14 apresenta as variaes do mdulo de

resilincia nos diferentes perodos de cura.

Os mdulos de deformabilidade (D) calculados, tambm apresentaram um

comportamento crescente. Para quantificar o incremento na rigidez do RCD avaliado,

os valores de mdulo, foram normalizados, dividindo-os por um valor de referncia,

sendo este o mdulo obtido a zero dias de cura. A relao D/D

ref

apresentada na

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0.01 0.10 1.00 10.00 100.00

Porc

enta

gem

que

pas

sa (

%)


Original Faixa C min

Faixa C max Mdulo de resilincia

CBR Compactao

42

Tabela 3.12, mostra claramente que durante os primeiros sete dias o crescimento

acelerado e de 15 a 90 dias o crescimento pequeno e o valor de D fica quase

constante.

Figura 3.14. Variao do mdulo de resilincia ao longo do tempo

Os mdulos de deformabilidade (D) calculados, tambm apresentaram um

comportamento crescente. Para quantificar o incremento na rigidez do RCD avaliado,

os valores de mdulo, foram normalizados, dividindo-os por um valor de referncia,

sendo este o mdulo obtido a zero dias de cura. A relao D/D

ref

apresentada na

Tabela 3.12, mostra claramente que durante os primeiros sete dias o crescimento

acelerado e de 15 a 90 dias o crescimento pequeno e o valor de D fica quase

constante.

Tabela 3.12. Normalizao dos valores de mdulo de deformabilidade

Tempo (dias) D (MPa) D/Dref Curva de regresso

0 88 1.000 1.000

1 178 2.028 2.029

7 232 2.647 2.604

15 222 2.531 2.606

30 226 2.575 2.606

90 234 2.669 2.606

O fato de o mdulo de deformabilidade aumentar com o tempo de cura (Figura 3.15)

indica um aumento na rigidez do agregado reciclado de RCD avaliado. Isso bastante

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Mdulo

de

Res

ili

nci

a (M

Pa)

Tempo de Cura (dias)

43

positivo para um material granular ser empregado como base para pavimentao, j

que esse ganho na rigidez distribuir adequadamente as tenses geradas pelos

carregamentos cclicos do trfego e evitar a fadiga prematura do revestimento

asfltico.

Figura 3.15. Variao do mdulo de deformabilidade normalizado (D/Dref

) com o tempo de cura

O ensaio de compresso simples apresentou um ganho de resistncia variando de

forma crescente com o perodo de cura dos corpos de prova como observado nas

curvas tenso deformao apresentadas anteriormente na Figura 3.10. Foi comprovado

que esse aumento no foi provocado pela perda de umidade durante os perodos de

cura, pois esta foi verificada aps cada ensaio.

As tenses obtidas so apresentadas na coluna resistncia compresso no

confinada ou simples (RCS) da Tabela 3.13.

Tabela 3.13. Normalizao dos valores de resistncia compresso simples

Tempo (dias) RCS (MPa) RCS/RCSref Curva de regresso

0 0.120 1.000 0.000

1 0.220 1.833 1.818

7 0.300 2.500 2.535

15 0.350 2.917 2.887

30 0.390 3.250 3.249

Os valores de resistncia foram normalizados dividindo-os por um valor de referncia

sendo este a resistncia obtida no ensaio a zero dias. A relao RCS/RCS

ref

mostra

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

D/D

ref


Ajuste

Valores normalizados

D/Dref=-1.605*exp(-x/0.977)+2.605

R2=0.99038

44

que medida que o tempo de cura aumenta, a relao entre as resistncias cresce

chegando a ser 3 vezes maior em 30 dias. O ensaio a 60 dias no foi feito pois o corpo

de prova rompeu-se na desmontagem do ensaio triaxial, e o corpo de prova com 90

dias de cura foi bastante danificado durante o ensaio de mdulo de resilincia.

A Figura 3.16 apresenta a variao da resistncia compresso uniaxial ao longo do

tempo. Observa-se que a relao entre as resistncias do material crescem conforme

se incrementa o perodo de cura.

Figura 3.16. Variao da resistncia compresso simples em funo do tempo de cura

De forma geral conclui-se que o agregado reciclado de RCD avaliado neste trabalho

cumpre todas as condies para ser usado como agregado na construo de bases

granulares para pavimentao.

4. CONCLUSES

O resduo utilizado nesta pesquisa provm da demolio do estdio de futebol Man

Garrincha. O ensaio de composio do RCD estudado durante esta pesquisa permitiu

determinar que o 99.44% pertence a materiais classificados na classe A da resoluo

CONAMA 307/02 (concreto, cimento, argamassa, tijolo, telha). A parcela composta por

materiais contaminantes, formada por madeira, plstico e metal, constitui apenas 0.56%

da amostra. Segundo a norma NBR 15115/04, materiais indesejveis mistos no

podem ser usados na construo de bases granulares, podendo estar presentes no

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

0 5 10 15 20 25 30 35

RC

S/R

CS

ref


Valores normalizados

Curva de regresso

R2=0.9979

45

resduo de construo e demolio sempre que a quantidade total for menor que 3 %.

Assim o resultado obtido para a amostra total se enquadrou no valor especificado pela

norma.

Com base nestes resultados possvel afirmar que o RCD obtido da demolio do

estdio Man Garrincha no apresenta uma quantidade significativa de materiais

indesejveis e poderia ser usado como agregado para base, uma vez verificadas as

propriedades fsicas e mecnicas.

Segundo a composio gravimtrica do material e seguindo a classificao da norma

15116/04, o RCD proveniente do Man Garrincha classifica-se como agregado

reciclado de concreto (ARC).

A curva granulomtrica do material permitiu definir a classe textural predominante do

agregado reciclado de RCD analisado, sendo esta constituda por 65% de pedregulho

fino e 30% de areia. A parcela de finos menores a 0.075 mm para as fraes gradas e

midas do RCD se enquadram nos valores exigidos pela norma NBR 15116/04.

Os valores de limites de Aterberg obtidos para o agregado reciclado de RCD que passa

a peneira 0.425 mm, no atenderam os requisitos da norma NBR EB-2103/91, quanto

ao valor de limite de liquidez (LL = 32%

3 Grad - Alejandra Maria

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