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UNIVERSIDADE PARANAENSE- UNIPAR Umuarama Toledo Guaíra Paranavaí Cianorte Cascavel Francisco Beltrão TRABALHO DE FINALIZAÇÃO DE CURSO EM ENGENHARIA CIVIL 2018 AVALIAÇÃO DO USO DE CINZAS DE CANA-DE-AÇÚCAR COMO FÍLLER EM MISTURA DE CBUQ COM LIGANTE ASFALTO BORRACHA Lucas Bergamini Fernandes 1 Paulo Ricardo Soares da Costa 2 Orientador: Paulo Henrique S. Pereira 3 RESUMO: Atualmente o revestimento de pavimentos para circulação de veículos mais utilizado no Brasil é o Concreto Betuminoso Usinado a Quente (CBUQ). Este é resultado da mistura de brita e areia, com granulometrias contínuas, com o ligante Cimento Asfáltico de Petróleo (CAP) e uma porcentagem de fíller, por causa desse tipo de composição o CBUQ possui características de grande densidade e impermeabilidade. Um assunto muito estudado é a utilização das cinzas do bagaço da cana-de-açúcar nos materiais da construção civil com o objetivo de diminuir a agressividade do homem na natureza, o que tem gerado muitos resultados positivos, assim como a utilização da reciclagem de pneus no asfalto (asfalto borracha). Sendo assim o trabalho proposto realizou ensaios de laboratório para elaborar uma mistura de CBUQ com asfalto borracha e com o fíller substituído totalmente pelas cinzas do bagaço de cana e comparou os resultados com o CBUQ usando o calcário como fíller. Observou-se, que a adição das cinzas do bagaço de cana-de-açúcar como fíller no concreto asfáltico conseguiu atender as mesmas características exigidas pelas normas vigentes, chegando a 992,8 kgf de resistência da estabilidade, porém não atingiu a resistência da mistura comparada. PALAVRAS-CHAVE: Sustentabilidade; Ligantes Asfálticos; Asfalto Modificado. ABSTRACT: Nowadays, the most used road pavement for vehicle circulation in Brazil is Bituminous Concrete Machined to Hot (CBUQ). This is a result of the mixture of gravel and sand, with continuous granulometry, with the binder Asphaltic Cement of Petroleum (CAP) and a percentage of filler, because of this type of composition CBUQ has characteristics of 1 Bacharelando do curso de Engenharia Civil da Universidade Paranaense (UNIPAR), campus, Paranavaí. 2 Bacharelando do curso de Engenharia Civil da Universidade Paranaense (UNIPAR), campus, Paranavaí. 3 Mestre em Engenharia Hidráulica e Saneamento pela Universidade de São Paulo (USP), Professor da Universidade Paranaense (UNIPAR).

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TRABALHO DE FINALIZAÇÃO DE CURSO EM ENGENHARIA CIVIL 2018

AVALIAÇÃO DO USO DE CINZAS DE CANA-DE-AÇÚCAR COMO FÍLLER EM

MISTURA DE CBUQ COM LIGANTE ASFALTO BORRACHA

Lucas Bergamini Fernandes1

Paulo Ricardo Soares da Costa2

Orientador: Paulo Henrique S. Pereira3

RESUMO: Atualmente o revestimento de pavimentos para circulação de veículos mais

utilizado no Brasil é o Concreto Betuminoso Usinado a Quente (CBUQ). Este é resultado da

mistura de brita e areia, com granulometrias contínuas, com o ligante Cimento Asfáltico de

Petróleo (CAP) e uma porcentagem de fíller, por causa desse tipo de composição o CBUQ

possui características de grande densidade e impermeabilidade. Um assunto muito estudado é

a utilização das cinzas do bagaço da cana-de-açúcar nos materiais da construção civil com o

objetivo de diminuir a agressividade do homem na natureza, o que tem gerado muitos resultados

positivos, assim como a utilização da reciclagem de pneus no asfalto (asfalto borracha). Sendo

assim o trabalho proposto realizou ensaios de laboratório para elaborar uma mistura de CBUQ

com asfalto borracha e com o fíller substituído totalmente pelas cinzas do bagaço de cana e

comparou os resultados com o CBUQ usando o calcário como fíller. Observou-se, que a adição

das cinzas do bagaço de cana-de-açúcar como fíller no concreto asfáltico conseguiu atender as

mesmas características exigidas pelas normas vigentes, chegando a 992,8 kgf de resistência da

estabilidade, porém não atingiu a resistência da mistura comparada.

PALAVRAS-CHAVE: Sustentabilidade; Ligantes Asfálticos; Asfalto Modificado.

ABSTRACT: Nowadays, the most used road pavement for vehicle circulation in Brazil is

Bituminous Concrete Machined to Hot (CBUQ). This is a result of the mixture of gravel and

sand, with continuous granulometry, with the binder Asphaltic Cement of Petroleum (CAP)

and a percentage of filler, because of this type of composition CBUQ has characteristics of

1 Bacharelando do curso de Engenharia Civil da Universidade Paranaense (UNIPAR), campus, Paranavaí. 2 Bacharelando do curso de Engenharia Civil da Universidade Paranaense (UNIPAR), campus, Paranavaí. 3 Mestre em Engenharia Hidráulica e Saneamento pela Universidade de São Paulo (USP), Professor da

Universidade Paranaense (UNIPAR).

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great density and impermeability. A highly studied subject is the use of sugarcane bagasse ashes

in construction materials with the aim of reducing the aggressiveness of man in nature, which

has generated many positive results, as well as the use of tire recycling on asphalt (rubber

asphalt). Thus, the proposed work carried out laboratory tests to elaborate a mixture of CBUQ

with rubber asphalt and with the filler substituted by the ashes of the sugarcane bagasse and

compared the results with the CBUQ using limestone as a filler. It was observed that the

addition of ash from sugarcane bagasse as a filler in the asphalt concrete was able to meet the

same characteristics required by current standards, reaching 992.8 kgf of stability resistance,

but did not reach the resistance of the mixture.

KEYWORDS: Sustainability; Asphaltic Binders; Asphalt Modified.

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TRABALHO DE FINALIZAÇÃO DE CURSO EM ENGENHARIA CIVIL 2018

1 INTRODUÇÃO

Atualmente o revestimento de pavimentos para circulação de veículos mais utilizado no

Brasil, é o Concreto Betuminoso Usinado a Quente (CBUQ). O CBUQ é resultado da mistura

de brita e agregado miúdo, com granulometria contínua, com o ligante Cimento Asfáltico de

Petróleo (CAP) e uma porcentagem de filler (calcário), por causa desse tipo de composição o

CBUQ possui características de grande densidade e impermeabilidade, permitindo vazios

apenas para variações de temperatura. Essa qualidade é conseguida justamente pelas

características do fíller que tem como função preencher os vazios entre os agregados graúdos

nas misturas. Dependendo da dosagem de f’ller, altera-se a porcentagem de vazios, por

consequência, o grau de compactação e o teor ótimo da mistura (BARDINI, KLINSKY &

FERNANDES JR., 2015).

Há algumas décadas, o desenvolvimento sustentável tem sido preocupação constante e

crescente. A utilização de materiais que antes eram descartados sem uma destinação, a não ser

poluir, é um grande avanço na luta para salvar o meio ambiente. Um exemplo desse tipo de

material são as cinzas do bagaço da cana-de-açúcar, rejeitada por usinas de álcool e açúcar. “A

produção de cinzas, e restos queimados do bagaço da cana-de-açúcar pelas usinas

sucroalcooleiras do país, é de aproximadamente 3,8 milhões de toneladas por ano. Desse

montante, parte é descartada em aterros, e outra empregada como adubo nas plantações de cana,

ainda que sua eficácia não esteja comprovada” (PAES, 2010). Outro material sem nenhuma

destinação sustentável, é a borracha dos pneus descartados. Uma solução mais concretizada nos

últimos anos, é a utilização desse material no asfalto que, muitos estudos já abordaram, e que

altera positivamente as características da mistura.

Os principais benefícios comprovados do asfalto-borracha na pavimentação são:

• Aumento da vida útil do pavimento;

• Maior resistência à formação de trilhas de roda, à reflexão de trincas e

ao envelhecimento;

• Proporciona pavimentos mais seguros, confortáveis e silenciosos.

(ODA, NASCIMENTO & EDEL, 2005)

Em intenção, o intuito deste trabalho foi agregar valor no estudo de alternativas, voltadas

à pavimentação, de diminuir a agressividade do homem na natureza. Portanto, foi comparado

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uma dosagem de CBUQ já existente com outra dosagem que foi desenvolvida com as cinzas

leves do bagaço de cana.

2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

O meio ambiente hoje é considerado um assunto de elevada importância nacional e

internacional. Vários esforços são realizados mundialmente para redução da poluição

ambiental, tais como o Protocolo de Kyoto, de 1997, e o Acordo de Paris, de 2015. Seguindo

esse viés, nota-se, também, inovações tecnológicas no campo da Construção Civil, no sentido

de mitigar os impactos ambientais gerados na natureza. Dentre eles, encontra-se a reciclagem

de pneus inservíveis através da sua aplicação na pavimentação asfáltica. Além disso, pode ser

utilizado outro subproduto para complementar a composição asfáltica. Em caso, foram

utilizadas as cinzas da cana-de-açúcar, em exemplos citados abaixo.

Conforme a norma DNIT 031/2006 - ES, especifica-se que o Concreto Betuminoso

Usinado a Quente (CBUQ) é a mistura executada a quente, em usina apropriada, com

características específicas, composta de agregado graduado, material de enchimento (fíller) se

necessário e cimento asfáltico, espalhada e compactada a quente.

O CBUQ é, entretanto, muito sensível as variações no teor de ligante, podendo ser

deformado permanentemente ou ter sua macro textura superficial fechada em função de um

pequeno acréscimo de ligante. No entanto, é possível reduzir tal sensibilidade e tornar o CBUQ

mais durável e resistente substituindo o ligante convencional por ligante modificado por

polímero (asfalto borracha) (DNER-ES 385/99).

O asfalto borracha é o asfalto cujo ligante geralmente é o Cimento Asfáltico de Petróleo

(CAP) modificado pela adição por processo via úmida, de borracha moída de pneus inservíveis

(partículas passantes na peneira nº 40), resultando em uma mistura na qual a borracha moída

representa geralmente de 15% a 20% da massa do ligante (DNIT, 2009). O processo via úmida

é o procedimento pelo qual se obtém o asfalto borracha estocável, no qual os componentes são

misturados em um terminal especial em altas temperaturas, por agitação com alto cisalhamento,

resultando em um ligante estável e homogêneo.

A norma DNER-EM 367/97 expõe que pode ser considerado como filler, dentre outros,

os seguintes materiais: cimento Portland, pó calcário, pó de pedra, cinza volante ou outro

material conveniente preparado para apresentar as características específicas dessa norma.

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Assim, as cinzas da cana-de-açúcar se encaixam nas exigências da norma como cinzas volante

ou como material que atende as características específicas da norma citada.

Nos últimos anos, o conceito de desenvolvimento sustentável tem sido cada vez mais

aplicado pelos setores produtivos. A consciência de que o gerenciamento dos resíduos é uma

questão estratégica para as empresas, tem levado muitos pesquisadores a buscar alternativas

para o aproveitamento dos resíduos industriais (LEAL E CASTRO, 2005). A tendência é que

o reaproveitamento de resíduos seja cada vez mais intensificado e incentivado por mecanismos

como o da “International Organization for Standardization” (ISO) em sua Norma ISO 14001

(NBR ISO 14001, 2004), que atualmente é um diferencial competitivo entre as empresas.

SOARES & ROSSEL (2013) diz que a grande utilização atual do bagaço é o seu

aproveitamento como combustível das caldeiras, gerando vapor para aquecimento e para

geração de energia elétrica para consumo na usina e para venda às concessionárias de energia

elétrica. O grau de eficiência do sistema de cogeração ou geração, depende da tecnologia

empregada em cada usina.

Utilizando a tecnologia Brasileira existente nos principais fornecedores do setor, e

conforme dados fornecidos pela DEDINI, tradicional fabricante brasileiro de equipamentos

para usinas de cana-de-açúcar e uma das maiores do segmento no mundo, é possível gerar um

total de 153 MW com o aproveitamento de 100% da palha em uma usina de médio porte,

moendo 10.000 toneladas / dia de cana ou 2 milhões de toneladas por safra. (SOARES &

ROSSEL, 2013).

O diagrama de SOARES & ROSSEL (2013) a seguir indica o limite atual de

aproveitamento da energia utilizando-se a totalidade do bagaço, da palha e do biogás gerado

pela vinhaça, como combustível das caldeiras. Consegue-se usar 100% dos resíduos da cana-

de-açúcar para geração de energia elétrica e ainda gera uma potência excedente de 126 MW.

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Notas:

a) Fonte DEDINI (International Sugar Journal)

b) Considerou-se consumo de vapor no processo de 380 kg / tc;

c) Geração com Caldeira Multi-combustível queimando bagaço / palha / biogás da

vinhaça, gerando vapor superaquecido a 85 / eficiência de 87% / turbina de alta eficiência com

extração controlada e condensação.

A produção de cana-de-açúcar, estimada para a safra 2017/18, é de 647,6 milhões de

toneladas. (CONAB, 2017, p. 08). Estima-se que, na obtenção de energia queimando o bagaço

da cana-de-açúcar, gere cerca de 0,6% de cinzas (Amaral, 2014), portanto só na produção deste

ano geraria 3,87 milhões de toneladas de cinzas de bagaço da cana-de-açúcar (CBCA).

3. METODOLOGIA

3.1 ENSAIO MARSHALL

Segundo Bernucci et al. (2008), o método de dosagem mais usado no mundo é o método

Marshall, desenvolvido em 1940 pelo engenheiro Bruce Marshall. Assim, foi desenvolvida uma

dosagem segundo a norma DNER-ME 043/95 - Misturas Betuminosas a Quente – ensaio

Marshall.

A Cinza do Bagaço da Cana de Açúcar (CBCA) foi coletada na usina da Coopcana em

São Carlos do Ivaí – PR. Em laboratório, a umidade das cinzas foi retirada por meio de secagem

em estufa e depois foram peneiradas pela peneira nº 200 para verificar se atende as dimensões

da norma DNER-ME 138/94 – Material de Enchimento para Misturas Betuminosas.

O Departamento Nacional de Infraestrutura de Transporte (DNIT) elabora tabelas com

diferentes composições para produção do asfalto. Elas são divididas em categorias, chamadas

de “faixas” (A, B e C), conforme a resistência que se deseja do produto final. Por motivos de

comparação foi optado utilizar a “Faixa B”, traço fornecido pelo laboratório da Pedreira

Catedral de Marialva-PR. A granulometria definida foi de 30% de brita ¾”; 28% de brita 3/8”;

24% de pó de pedra convencional; 16% do pó de pedra do VSI (outro tipo de britagem); e por

fim 2% de cinzas do bagaço da cana-de-açúcar como fíller, substituindo 100% do cal. Essa

composição foi proporcionada em 20 amostras, seguindo sempre a norma DNER-ME 083/98 –

Agregados.

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Depois da granulometria definida e encaixada na “Faixa B”, foi determinado o teor

ótimo da mistura. Para isso, precisou retirar toda a umidade das 20 porções por meio de estufa

e, antes de retirar, foi elevado para a temperatura de 165ºC, que é a temperatura de trabalho na

usina. O ligante de borracha e as britas necessárias foram fornecidos pelo laboratório da

pedreira Catedral de Marialva e atende as normas DNIT 095/2006 – Cimentos asfálticos

petróleo – Especificação de material e DNER-ME 083/98 - Agregados – análise

granulométrica. As 20 porções foram misturadas com 5 teores diferentes de CAP (4,5%; 5,0%;

5,5%; 6,0%; 6,5%) e separou-se uma amostra de cada teor para o ensaio de Rice Test, portanto

foram 3 amostras de cada teor para o ensaio Marshall e 1 amostra de cada teor para o ensaio

Rice Test, que determina a densidade máxima da mistura e será abordado mais detalhadamente

a seguir.

As amostras separadas para o ensaio Marshall foram levadas para a estufa para chegar

na temperatura de 165ºC e o ligante foi aquecido a 170ºC conforme a norma DNER-ME 043/95.

Após isso pesaram-se os agregados para calcular a quantidade, em massa, de ligante a ser

misturado. Em um recipiente pré-aquecido misturou-se os agregados dosados com a quantidade

de ligante estabelecida. Misturou-se cada amostra com o máximo de 3 minutos, como exige a

norma já citada, e voltou-se as amostras para a estufa para chegar na temperatura de moldagem.

O ensaio procedeu aquecendo, em estufa, os 15 moldes de corpo de prova à temperatura

de 120ºC. Após o aquecimento colocou-se o molde no soquete automático junto com um papel

filtro na base, amostra foi despejada e acomodada com uma espátula dentro do molde, e cobriu-

se com outro papel filtro na superfície, foi colocado um anel superior ao molde e então começou

o processo de compactação com 75 golpes de um lado e, ao virar o corpo de prova, mais 75

golpes do outro lado (Figura 01). Os corpos de prova foram enumerados e reservados a

temperatura ambiente para ser retirado no outro dia (Figura 02).

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Figura 01 – Moldagem dos corpos de prova Figura 02 – Enumeração dos corpos de prova

Fonte: os autores (2018) Fonte: os autores (2018)

Os corpos de provas foram desenformados com a ajuda de uma prensa hidráulica e

enumeradas. Todos os corpos de provas (CP) ficaram por no mínimo 5 minutos imersos em

água na temperatura de 25ºC e foram pesados ao ar (Par), semi-seco (Pss) e imerso em água

(Pim).

Com esses valores conseguimos calcular o volume (Vl) e densidade (ρa) aparente dos

CPs:

Vl= Pss - Pim

ρa=Par

𝑉𝑙

Onde:

Vl – Volume da amostra

ρa – Densidade da amostra

Pss – Peso semi-seco

Pim – Peso imerso

Par – Peso ao ar

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Depois foi separado 2 CPs de cada teor para ficar em banho maria a 60ºC e por um

período de 40 minutos para determinação da estabilidade e fluência e o outro CP de cada teor

ficou submerso em 25ºC para determinar a resistência à tração por compressão diametral.

Depois desse procedimento os CPs são rompidos na prensa Marshall (Figura 03) e é

anotado as leituras de iniciais, finais e de rompimento para determinar a estabilidade e a fluência

para determinar a tração por compressão diametral precisou trocar o molde da prensa e verificar

somente a leitura de rompimento (Figura 04).

Figura 03 – Resistência estabilidade e fluência Figura 04: Tração diametral

Fonte: os autores (2018) Fontes: os autores (2018)

O valor da estabilidade lida deve, segundo a DNER-ME 043/95, ser multiplicada pelo

fator “f” a seguir:

𝑓 = 927,23 × ℎ4,64

Onde:

𝑓 - fator de correção;

ℎ - altura do corpo de prova.

O resultado da multiplicação é, então, a estabilidade Marshall.

A resistência à tração foi, enfim, calculada através da equação:

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𝜎R = 2𝐹

𝜋𝐷𝐻

Onde:

𝜎R - resistência à tração, em kgf/cm²;

𝐹 - carga de ruptura, em kgf;

𝐻 - altura do corpo de prova, em cm;

𝐷 - diâmetro do corpo de prova, em cm.

3.2. ENSAIO RICE TEST

Para determinar a densidade máxima da mistura foi necessário realizar o ensaio prescrito

na norma americana ASTM D 2041/2011. Para esse tipo de ensaio é necessário um

equipamento de vácuo mostrado na Figura 05. Composto por uma bomba de vácuo, uma mesa

agitadora, um barômetro e um recipiente de alumínio.

Figura 05 – Ensaio Rice Test

Fonte: os autores (2018)

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O ensaio começou pesando o recipiente de alumínio e leu-se o peso do recipiente

(TR) e tarou a balança. Em seguida despejou-se uma das 5 amostras separadas para este

teste e anotou-se o valor do peso da amostra (AM). Continuando o ensaio, foi adicionado

água a 25ºC até cobrir a amostra cerca de 3 cm e assim foi levado à máquina de vácuo para

ser agitado por 15 minutos para a retirada de todo o ar. Então foi completado com água e

registrou-se o peso (Pf).

A densidade máxima medida foi então calculada com a seguinte equação:

ρ = 𝐴𝑀

𝑇𝑅+𝐴𝑀−𝑃𝑓

3.2.1. Parâmetros volumétricos da mistura

Com os valores obtidos conseguimos extrair outros dados das amostras:

• Volume de vazios (Vv) (%):

Vv = ρ−ρa

ρ x 100

• Volume de vazios com betume:

VCB = ρa x Teor de ligante

𝑀𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑐í𝑓𝑖𝑐𝑎 𝑑𝑜 𝑎𝑠𝑓𝑎𝑙𝑡𝑜

• Volume de vazios nos agregados:

VAM = VCB + Vv

• Relação Betume/Vazios:

RBV = 𝑉𝐴𝑀−𝑉𝑣

𝑉𝐴𝑀 x 100

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3.3. TEOR ÓTIMO

Segundo Bernucci et al. (2008), o teor ótimo é o teor que mais satisfaz, ao

mesmo tempo, os limites especificados para os vários parâmetros de interesse. Esses

parâmetros são: Densidade Máxima Teórica (DMT); Densidade Aparente (Da); Fluência

Marshall (E); Volume de Vazios (%Vv); Vazios do agregado Mineral (%VAM) e Relação

Betume-Vazios (%RBV).

O teor ótimo é adotado como sendo o valor médio dos seguintes teores de

asfalto:

1. % de asfalto correspondente à máxima Fluência Marshall (TE);

2. % de asfalto correspondente à máxima Densidade Aparente (Td);

3. % de asfalto correspondente à média dos limites estabelecidos nas

especificações para o Volume de Vazios (TVv);

4. % de asfalto correspondente à média dos limites estabelecidos nas

especificações para a Relação de Betume-Vazios (TRBV).

Teor ótimo =TE + Td + Tvv + TRBV

4

4. RESULTADO E DISCUSSÃO

Para obter o resultado, a dosagem da mistura asfáltica começou com a passagem do

CBCA pela peneira de nº 4 para retirada de elementos que não eram cinzas e depois foi para

a estufa para a retirada da umidade. Depois de seco passou-se o CBCA pelas peneiras e

constatou-se como primeiro resultado que este material tem as mesmas dimensões do filler

exigido pela norma DNER-ME 138/94 – Material de enchimento para misturas

betuminosas.

A continuação da dosagem se deu separando, num total de 35 kg de brita passou-se

quatro vezes pelo quarteador e foi dosado 20 porções de 1,240 kg na granulometria da

“Faixa B”.

Depois de separado as 20 porções, o ensaio procedeu conforme descrito na

metodologia até chegar nos resultados dos pesos dos CPs e calcular a densidade aparente

dos mesmos.

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Como as características e dimensões das cinzas leve da cana-de-açúcar são as

mesmas da cal, passantes pela peneira nº 200, não houve mudança em relação a pesos,

volumes e densidades dos CPs. Isso é visível na determinação da densidade da mistura

fornecida pelo laboratório da Pedreira Catedral de Marialva-PR.

Depois do rompimento dos CPs é possível calcular a estabilidade e a fluência média

de cada teor. Comparando os resultados com os limites da norma DNER-ME 043/95 nota-

se como segundo resultado a aprovação da mistura feita com o CBCA. E também, no ensaio

de compressão diametral, a mistura estudada teve aprovação pelos limites da norma.

Calcula-se então o teor ótimo seguindo o método descrito na metodologia podendo

extrair os valores que interessam neste trabalho.

O resultado dos ensaios, no qual foi substituído 100% do fíller por cinzas leve do

bagaço da cana-de-açúcar, atingiu as exigências da norma DNER-ME 043/95. A Relação

de Finos e Betume teve resultado de 0,93%; a Tração atingiu 0,91 Kg/cm2; o Vazios do

Agregado Mineral (%VAM) obteve 19,54%; a Estabilidade foi de 992,79 kgf; Relação de

Betume e Vazios (RBV%) 72,28%; Volume de Vazios (%Vv) 5,41%; Densidade 2,462

g/cm3 e por fim o teor ótimo atingiu 5,8%. Pode-se visualizar melhor os resultados na

Tabela 1.

Tabela 1

Ensaio Marshall DNER-ME 043 Especificações

mínimo máximo

Teor % 5,8% 5,6% 6,0%

d ( g/cm³ ) 2,462 - -

Vv % 5,41 4,00 6,00

RBV % 72,28 65,00 75,00

Estabilidade (KGF) 992,79 700,00 -

Fluência (1/100") 2,35 2,50 3,50

VAM % 19,54 15,00 -

Tração (Kg/cm2) 0,91 0,65 -

Relação finos betume % 0,93 0,6 1,2

Fonte: os autores (2018)

Com esses valores podemos comparar com os resultados da mistura original da

“Faixa B” que utiliza a cal como fíller, no qual apresenta os seguintes valores:

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• Relação de Finos e Betume: 0,93%;

• Tração: 0,91 Kg/cm2;

• Vazios do Agregado Mineral (%VAM): 19,54%;

• Estabilidade: 992,79 kgf;

• Relação de Betume e Vazios (RBV%): 72,28%;

• Volume de Vazios (%Vv): 5,41%;

• Densidade: 2,462 g/cm3

• Teor ótimo: 5,8%.

Essa comparação é melhor visualizada na tabela 2.

Tabela 2

Fonte: os autores (2018)

Como é mostrado na tabela 2, em comparação com a faixa B aplicada com cal, há

uma pequena desvantagem em relação à estabilidade. Porém, ainda assim situa-se dentro do

padrão exigido pela norma. Ou seja, a substituição do filler por cinza do bagaço da cana

mostrou-se igualmente eficaz.

Ensaio Marshall DNER-ME 043 Especificações

Faixa B com CBCA

Faixa B com Cal mínimo máximo

Teor % 5,8% 5,8% 5,6% 6,0%

d ( g/cm³ ) 2,462 2,472 - -

Vv % 5,41 5,51 4,00 6,00

RBV % 72,28 71,87 65,00 75,00

Estabilidade (KGF) 992,79 1196,85 700,00 -

Fluência (1/100") 2,35 2,63 2,50 3,50

VAM % 19,54 19,61 15,00 -

Tração (Kg/cm2) 0,91 1,02 0,65 -

Relação finos betume % 0,93 0,94 0,6 1,2

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Tabela 01 – Comparação de faixas em relação à resistência

Fonte: os autores

A tabela 1 mostra o comparativo da aplicação da cal e da cinza do bagaço da cana

relativamente à estabilidade média. Em termos práticos, todos os teores estudados

resultaram em uma leve perda de estabilidade, porém, reitera-se que os valores se encontram

dentro do padrão de normalidade.

5. CONSIDERAÇÕES FINAIS

Em resumo final esse estudo serviu para abrir novas possibilidades para o uso de um

material que ainda não tem o melhor descarte na natureza. O reaproveitamento deste insumo

para a construção de rodovias seria, uma alternativa para diminuir a agressividade sofrida

pela natureza nos últimos tempos. O referencial teórico e os ensaios de laboratório foram

fundamentais para colocar em prova a teoria debatida já mencionada.

Foi possível observar que as cinzas do bagaço de cana-de-açúcar possuem as

características necessárias e exigidas por norma, para fazer parte do CBUQ. A mistura com

o CBCA atinge os requisitos exigidos pelas normas vigentes. Assim percebe-se que, apesar

de uma leve perda na estabilidade, a cinza do bagaço da cana mostrou-se como uma

alternativa viável de substituição do filler. Em um tempo onde discute-se o

1238 1253 1228 12011141

1078 1046 1046964

1042

TEOR 4,5% TEOR 5,0% TEOR 5,5% TEOR 6,0% TEOR 6,5%

Estabilidade Média (kgf)

Faixa B com Cal (Kgf) Faixa B com Cinzas (Kgf)

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reaproveitamento de materiais residuais, essa é uma boa alternativa para reciclagem e nova

aplicação do bagaço da cana-de-açúcar. A destinação desse resíduo, que ainda não possui

uma aplicação definida, encontrou no CBUQ um fim proveitoso.

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DNER - DEPARTAMENTO NACIONAL DE ESTRADAS DE RODAGEM - ME 043/95

– Misturas betuminosas a quente – ensaio Marshall – Método de ensaio.

DNER - DEPARTAMENTO NACIONAL DE ESTRADAS DE RODAGEM - ME 053/94

– Misturas betuminosas – percentagem de betume – Método de ensaio.

DNER - DEPARTAMENTO NACIONAL DE ESTRADAS DE RODAGEM - ME 083/98

– Agregados – análise granulométrica – Método de ensaio.

DNER - DEPARTAMENTO NACIONAL DE ESTRADAS DE RODAGEM - ME 117/94

– Misturas betuminosas – determinação da densidade aparente – Método de ensaio.

DNER - DEPARTAMENTO NACIONAL DE ESTRADAS DE RODAGEM - ME 138/94

– Pavimentos Flexíveis – Misturas Betuminosas – Determinação da resistência à tração

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DNIT - DEPARTAMENTO NACIONAL DE INFRAESTRUTURA DE TRANSPORTES

031/2004 – ES, Pavimentos flexiveis – Concreto asfálticos – Especificação de serviço, p.3

DNIT - DEPARTAMENTO NACIONAL DE INFRAESTRUTURA DE TRANSPORTES

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DNIT - DEPARTAMENTO NACIONAL DE INFRAESTRUTURA DE TRANSPORTES

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DNIT - DEPARTAMENTO NACIONAL DE INFRAESTRUTURA DE TRANSPORTES

136/2010 – ME, Pavimentação asfáltica – Misturas asfálticas – Determinação da

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KIFFER, Danielle. Bagaço de cana-de-açúcar melhora o asfalto e condições ambientais.

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