dosagem de misturas asfálticas do tipo cauq utilizando

44ª RAPv – REUNIÃO ANUAL DE PAVIMENTAÇÃO
E
18º ENACOR – ENCONTRO NACIONAL DE CONSERVAÇÃO RODOVIÁRIA
ISSN 1807-5568 RAPv
Foz do Iguaçu, PR – de 18 a 21 de Agosto de 2015
DOSAGEM DE MISTURAS ASFÁLTICAS DO TIPO CAUQ UTILIZANDO
AGREGADOS RECICLADOS DE RESÍDUOS DE CONSTRUÇÃO E
DEMOLIÇÃO
Victor Manuel de Queiroz Lourenço¹; Erinaldo Hilário Cavalcante².
RESUMO
Esse estudo parte da caracterização do agregado de resíduo da construção e demolição (RCD) gerado em uma unidade
recicladora localizada no Estado de Sergipe, afim de se analisar a viabilidade técnica do RCD em substituição ao agregado
convencionalmente utilizado em misturas asfálticas usinadas a quente, com vistas à aplicação em camadas de rolamento
de rodovias. A partir da metodologia de dosagem Marshall, encontrou-se um teor de projeto de 9,1% de ligante asfáltico
do tipo CAP 50/70. A porcentagem de vazios (Vv) e a relação betume/vazios (RBV), enquadram-se dentro dos valores
estipulados pelo DNIT, de 3 a 5% e 75 a 82, respectivamente, apresentando Vv de 4,41% e RBV de 79,70. Para esse teor,
moldaram-se corpos de prova para os ensaios mecânicos: fluência e estabilidade Marshall; resistência à tração por
compressão diametral (RTCD); módulo de resiliência (MR); e o desgaste Cântabro. Verificou-se, também, a fadiga, a
partir da relação MR/RT. Quanto ao ensaio de estabilidade Marshall, o resultado encontrado foi de 1468,7 kgf, maior que
a mínima estabelecida pelo DNIT, de 500 kgf. A RT encontrada foi de 1,01 MPa, valor, também, superior à mínima
estabelecida pelo DNIT, de 0,65 MPa. O MR foi obtido para 15% da carga encontrada no ensaio de RTCD, e chegou-se
ao valor de 4.989,30 MPa. No ensaio de desgaste Cântabro se obteve 2% de desgaste, valor que se encontra distante do
máximo permitido pelo DNIT, de 25%. Conclui-se, que o agregado de RCD tem potencial para ser utilizado com tal fim,
quando analisado física e mecanicamente, porém é interessante para trabalhos futuros, analisar a possibilidade de diminuir
o teor de projeto.
PALAVRAS-CHAVE: sustentabilidade, pavimentação, resíduo da construção e demolição.
ABSTRACT
This study begins with the characterization of the construction and demolition waste aggregate, generated at a recycling
plant located in the State of Sergipe, in order to analyze the technical feasibility of RCD replacing the aggregate
conventionally used in hot mix asphalt concrete, for application in highway bearing layers. From the Marshall dosing
methodology, found a 9,1% of project content of asphalt binder type asphalt cement 50/70. The void fraction (Vf), and
the relationship bitumen/void (RBE) fall within the values stipulated by DNIT, 3 to 5% and 75 to 82 respectively, showing
a void fraction of 4,41% and a relationship bitumen/void of 79,70%. For that content, took shape specimens for
mechanical tests: creep and Marshall stability; diametral compression test for indirect measurement of tensile strength;
resilient modulus (RM); and the Cantabro wear. It is also the fatigue-life from the ratio MR/RT. As for the Marshall
stability test, the result was 1468,7 Kgf, greater than the minimum established by DNIT 500 kgf. The RT was found to
be 1,01 MPa, value, also higher than the minimum established by the DNIT, 0,65 MPa. The RM was obtained for 15%
of the load found in RTCD test, and came to the value of 4.989,30 MPa. In the Cantabro wear test was obtained 2% wear,
value that is far from the maximum allowed by the DNIT of 25%. It follows that the aggregate has the potential to be
used to this finality, when analyzed physically and mechanically, but it is interesting for future work, analyze the
possibility of reducing the project content.
ABSTRATCT: sustainability, paving, construction and demolition waste.
¹ Engº Civil, Me, UFS, Av. Marechal Rondon, s/n Jardim Rosa Elze - CEP 49100-000 - São Cristóvão/SE, email:
[email protected].
² Engº Civil, Dsc., UFS, Av. Marechal Rondon, s/n Jardim Rosa Elze - CEP 49100-000 - São Cristóvão/SE, email:
[email protected].
Introdução
A quantidade crescente de resíduos sólidos gerados na atualidade e as consequências do seu acúmulo
inadequado apontam para a necessidade de desenvolvimento e aplicação de alternativas de
gerenciamento desse passivo ambiental. Muitas pesquisas vêm sendo realizadas em todo o mundo a
fim de resolver os problemas decorrentes deste processo em busca da sustentabilidade do setor
construtivo.
Uma das principais responsáveis pela problemática dos resíduos em cidades de grande e médio porte
é a construção civil, causando um problema crônico que envolve questões de ordem ambiental, social
e financeira, principalmente porque grande parte do material normalmente é disposta de forma
irregular em locais como vias, rios, córregos, terrenos baldios e áreas de mananciais. Ainda que o
descarte seja feito de forma adequada, dispostos em aterros sanitários ou áreas permitidas, o problema
permanece, pois por corresponder a mais de 50% do total gerado, o Resíduo da Construção e
Demolição (RCD) se torna o grande responsável pelo esgotamento dos mesmos (BERNUCCI,
MOTTA e MOURA, 2004).
Assim, é possível constatar que o volume de RCD afeta a qualidade de vida nas cidades. Pois, entre
outras questões, como consequência do esgotamento dos aterros, criam-se novos locais para
destinação dos mesmos pelos órgãos responsáveis pela limpeza urbana, o que aumenta as despesas
públicas devido à necessidade de desapropriação de novas áreas e o transporte dos resíduos para
locais cada vez mais distantes. Além disso, existem dificuldades de encontrar locais adequados para
a construção dos aterros sanitários pelo fato destas áreas serem ambientalmente protegidas.
Diante desse contexto, em 5 de julho de 2002 a resolução CONAMA nº 307 declarou os geradores
como responsáveis pelo próprio resíduo, tendo como objetivo prioritário a não geração de resíduos e,
secundariamente, a redução, a reutilização e a reciclagem (3 R’s). Segundo Motta (2005) apud Bodi
et al. (1995), aproximadamente 80% de todo o resíduo de construção gerado é passivo de reciclagem.
Comungando com a mesma opinião, ALT-MAT (1999) afirma que de todo o resíduo produzido, até
90% é constituído de materiais “duros”, que podem se tornar agregados.
Quando reciclado, o RCD se torna aplicável em diversos setores da engenharia civil, entre elas as
obras de pavimentação se destacam pela grande quantidade de material que consomem e porque nelas
podem ser utilizados vários materiais componentes do entulho (concreto, argamassas, materiais
cerâmicos, areia, pedras, etc.). Neste sentido, o uso de agregado reciclado da construção civil em
pavimentação vem sendo abordados em muitos estudos e aplicado em alguns países como E.U.A,
Brasil e diversos países europeus com sucesso, em virtude das diversas vantagens que essa
aplicabilidade representa.
Além disso, o uso de agregado reciclado na pavimentação gera uma redução de custos por ser mais
barato do que o agregado convencional, o que o torna uma solução interessante para viabilizar
investimentos que revertam a atual situação brasileira, pois, segundo dados da Confederação Nacional
de Transporte (CNT, 2014), mais de 87% da malha rodoviária nacional ainda não é pavimentada.
Portanto, diante destes numerosos trabalhos acerca do tema e da relevância desta alternativa no
contexto brasileiro e, mais especificamente, na indústria da construção civil na cidade de Aracaju e
área metropolitana, verifica-se a necessidade de avaliar o agregado de RCD que vêm sendo produzido
no Estado para demostrar a viabilidade do uso do material e promover a sua utilização.
¹ Engº Civil, Me, UFS, Av. Marechal Rondon, s/n Jardim Rosa Elze - CEP 49100-000 - São Cristóvão/SE, email:
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² Engº Civil, Dsc., UFS, Av. Marechal Rondon, s/n Jardim Rosa Elze - CEP 49100-000 - São Cristóvão/SE, email:
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Objetivo geral
Este trabalho visa uma análise da viabilidade técnica do agregado proveniente da reciclagem do
resíduo da construção e demolição em substituição ao agregado convencionalmente utilizado em
misturas asfálticas usinadas a quente (CAUQ), com vistas à aplicação em camadas de rolamento de
rodovias.
Revisão bibliográfica
Com base na literatura pesquisada, o uso de agregado reciclado em pavimentação é uma maneira de
reduzir problemas ambientais. Nos últimos anos a legislação brasileira referente à questão ambiental
dos resíduos sólidos vem sendo modificada e ampliada a fim de promover um desenvolvimento
menos impactante e mais sustentável. A Política Nacional de Resíduos Sólidos (PNRS) é a lei mais
recente neste âmbito e foi aprovada em 2 de Agosto de 2010.
A PNRS tem a proposta de acabar a longo prazo com os lixões, promover a criação de projetos
ambientais por municípios e empresas, bem como responsabilizar os geradores dos resíduos pelo seu
posterior recolhimento na lógica dos 3 R’s, de Redução, Reutilização e Reciclagem desse passivo
ambiental. Dentre os principais geradores sujeitos à elaboração do plano de gerenciamento, estão os
geradores de resíduos de serviços de saneamento básico, resíduos industriais, resíduos de serviços e
saúde, os estabelecimentos comerciais e de prestação de serviços que geram resíduos perigosos e as
empresas de construção civil, nos termos do regulamento ou de normas estabelecidas pelos órgãos do
Sisnama – Sistema Nacional do Meio Ambiente.
Pelo seu atual crescimento e da quantidade de material gerado, a construção civil representa uma
parcela significativa do total de resíduos que se acumula e traz consequências danosas para as cidades
de grande e médio porte. Nesse contexto, uma legislação anterior ao PNRS, pode ser considerada um
marco do setor construtivo em prol do meio ambiente, a resolução do Conselho Nacional do Meio
Ambiente, CONAMA 307/2002. Nessa resolução, são estabelecidos critérios, diretrizes e
procedimentos para a gestão dos resíduos da construção civil, objetivando a efetiva redução dos
impactos ambientais gerados pelos resíduos oriundos deste setor.
A resolução estabelece que deve ser elaborado pelos Municípios e pelo Distrito Federal o Plano
Integrado de Gerenciamento de Resíduos da Construção Civil, sendo este um instrumento para a
implementação da gestão, que deve incorporar, dentre outras coisas, a proibição da disposição dos
resíduos de construção em áreas não licenciadas, o incentivo à reinserção dos resíduos reutilizáveis
ou reciclados no ciclo produtivo e as ações de orientação, de fiscalização e de controle dos agentes
envolvidos.
Além disso, a malha rodoviária nacional necessita de incentivos para investimentos no setor. Apesar
de o Brasil ser um país predominantemente rodoviário e de ter uma das maiores malhas rodoviárias
do mundo, segundo dados da Confederação Nacional de Transporte (CNT, 2014) o Brasil tem apenas
cerca de 12% da extensão total de sua malha rodoviária pavimentada, com 203.599 km pavimentados,
enquanto 1.358.829 km ainda não são pavimentados e 129.094 km correspondem a rodovias
planejadas.
Materiais e Métodos
O agregado de RCD utilizado nessa pesquisa foi coletado em uma obra de infraestrutura localizada
no bairro Novo Horizonte no município de Nossa Senhora do Socorro – SE, executada pela empresa
Torre Empreendimentos Rural e Construção Ltda., a mesma responsável pela reciclagem do RCD.
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Inicialmente verificou-se a granulometria do agregado, com o intuito de enquadrá-lo na faixa C do
DNIT. Com o resultado da análise granulométrica do agregado graúdo, intermediário e miúdo, foi
possível enquadrar o agregado na faixa granulométrica desejada, adotando-se um traço, em massa,
de 15% de agregado graúdo, 33% de agregado intermediário e 52% de agregado fino . A Figura 1
ilustra a curva granulométrica obtida para o agregado de RCD.
Porcentagem que passa (%)
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
0,01
0,1
1
Diâmetro da malha (mm)
10
Figura 1 – Limites Máximo e Mínimo da Faixa C do DNIT e curva granulométrica dos agregados de RCD.
Nota-se que não houve a necessidade da adição de outro material para enquadrar o agregado na faixa
escolhida, possibilitando a análise de misturas contendo 100% de agregado de RCD em substituição
ao agregado convencionalmente utilizado.
A granulometria também foi verificada pela metodologia Superpave, conforme ilustra a Figura 2.
Figura 2 – Limites SUPERPAVE para granulometria de tamanho máximo de 19mm, e a curva granulométrica do
agregado de RCD.
Observa-se que a granulometria do agregado não passa pela zona restrita, porém apresenta um
percentual de material passante, pela peneira de malha com diâmetro de 19mm, superior ao limite de
90%.
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Por ser um material proveniente do entulho gerado em obras de diversos tipos, faz-se necessário uma
análise para determinar o que compõem tal agregado. Para facilitar a classificação do agregado, a
partir da sua composição, a NBR 15116 (2004) considera quatro grupos distintos:
a) Grupo 1: fragmentos que apresentam pasta de cimento endurecida em mais de 50% do
volume;
b) Grupo 2: fragmentos constituídos por rocha em mais de 50% do volume;
c) Grupo 3: fragmentos de cerâmica branca ou vermelha, com superfície não polida, em mais de
50% do volume;
d) Grupo 4: fragmentos de materiais não minerais
A Figura 3 apresenta a composição do agregado.
60
Percentuais de massa (%)
50
40
30
20
10
0
Grupo 1
Grupo 2
Grupo 3
Grupo 4
Figura 3 – Composição do agregado de RCD.
Com base neste resultado o agregado do presente estudo é classificado como ARM, já que G1+G2
< 90%.
Para a realização da dosagem, utilizando-se a metodologia Marshall, faz-se necessário o
conhecimento da massa específica do agregado. O ensaio foi norteado pelas normas DNER – ME
194/98, que determina o ensaio para o agregado miúdo, agregado que passa pela peneira ABNT 4,8
mm e fica retido na peneira ABNT 0,075 mm, e pela NBR 6458 (1984), que determina o ensaio para
o agregado graúdo, agregado cuja maior parte de suas partículas fica retida na peneira com abertura
de malha de 4,8 mm. O Quadro 1 apresenta os resultados obtidos.
Agregado
miúdo
Massa
específica real
(g/cm³)
2,48
Agregado intermediário
Massa
específica real
(g/cm³)
2,56
Massa
específica
aparente
(g/cm³)
2,04
Agregado graúdo
Absorção
(%)
Massa
específica
real (g/cm³)
10,07
2,5
Massa
específica
aparente
(g/cm³)
2,06
Absorção
(%)
8,69
Quadro 1 – Massa específica real, aparente e absorção do agregado de RCD.
Quanto a resistência à abrasão, o agregado foi avaliado a partir da NBR 6465 (1984), que norteia o
ensaio de abrasão Los Angeles, e o resultado obtido foi 41,29% enquadrando o agregado nas
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especificações rodoviárias brasileiras, como material adequado para uso em pavimentos, visto que o
limite máximo é de 50%.
Outra propriedade analisada foi a forma do agregado, já que a resistência ao cisalhamento e a
trabalhabilidade das misturas asfálticas estão relacionadas, também, a forma dos seus agregados. O
ensaio foi realizado com base na NBR 7809 (2005), pelo método do paquímetro. Obteve-se um índice
de forma igual a 2,4 para o agregado de RCD. Tal resultado permite enquadrá-lo nas especificações
da NBR 15116 (2004), que estabelece um valor máximo igual a 3.
Ainda na fase de caracterização dos agregados, foi determinada a adesividade do agregado ao ligante
asfáltico. Essa análise é de suma importância nas misturas asfálticas, pois pode não haver afinidade
entre o ligante asfáltico adotado e o agregado utilizado. Durante a realização do ensaio, observou-se
que o teor de ligante de 3,5% especificado na NBR 12583 (1992) não foi suficiente para envolver
todos os grãos. Tal fato ocorre devido a elevada absorção do agregado, que absorve parte do ligante,
e pela menor massa específica em relação ao agregado convencional, necessitando de um número
maior de grãos para a mesma quantidade de agregado em massa.
Segunda Silva (2009), a mistura com teor de 6% de ligante asfáltico foi a que se mostrou mais
adequada. Da mesma forma, no presente estudo, adicionou-se 0,5% de ligante até que se chegasse à
um teor satisfatório. Da mesma forma que Silva (2009), o valor encontrado que melhor se adequou
ao agregado de RCD foi 6% de ligante asfáltico. Após 72 horas na estufa a 40°C, analisou-se a
amostra e concluiu-se que a adesividade do agregado ao ligante asfáltico é satisfatória.
Quanto a porcentagem de argila presente no agregado de RCD de menor granulometria, analisou-se
a partir do ensaio de equivalente de areia (E.A.), norteado pela norma do DNIT, DNER – ME 054
(1997), em que se observou um valor igual a 53,37%, inferior ao mínimo de 55% exigido pelas
exigências do DNIT. Embora abaixo do mínimo exigido pelo DNIT, o equivalente de areia do
agregado de RCD se mostrou muito próximo a esse limite e, dessa forma, acredita-se que esse
resultado não inviabilize o uso do agregado em misturas asfálticas.
O ligante utilizado no presente estudo trata-se do CAP 50/70, fornecido pela Brasquímica
Candeias/BA, utilizado na obra de adequação e restauração da pista existente da BR 101/SE,
gentilmente cedido pelo 4º Batalhão de Engenharia de Construção para esta pesquisa. Foram
analisadas cinco propriedades do ligante, penetração, ponto de amolecimento, ponto de fulgor, ponto
de combustão, conforme descrito no Quadro 2. A viscosidade foi obtida pelo viscosímetro Brookfield,
norteado pela norma americana ASTM D4402, e os resultados se encontram no Quadro 3.
Ensaios de caracterização
Penetração
Ponto de amolecimento
Ponto de fulgor
Ponto de combustão
Métodos de ensaios
DNER - ME 155/2010
DNER - ME 247/94
NBR 11341 (2008)
NBR 11341 (2008)
Resultados
65,67*0,1mm
40°C
330°C
340°C
Quadro 2 – Caracterização do ligante asfáltico.
Temperatura
(°C)
135
150
177
Viscosidade Média
(cP)
407,17
205,17
74,07
Quadro 3 – Viscosidade Brookfield do ligante asfáltico em função da temperatura.
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A metodologia idealizada para o desenvolvimento desta pesquisa contemplou a dosagem das misturas
asfálticas, preparação de amostras para ensaios de mecânicos, e uma análise racional dos resultados
obtidos. As misturas asfálticas preparadas são do tipo concreto asfáltico usinado a quente (CAUQ),
sendo empregado o método de dosagem Marshall, norteado pela norma DNER-ME 043/95, e
utilizando-se a faixa C do DNIT.
Baseado em teores de ligante encontrados na literatura, para misturas utilizando o agregado de RCD,
adotou-se o teor de 8% como valor médio inicial. Durante a moldagem dos corpos de prova, verificouse que para se obter um corpo de prova com 1200g o mesmo teria altura superior a 63,5 ± 1,3 mm,
devido a massa especifica do agregado de RCD ser baixa em relação a massa especifica dos agregados
convencionais. Assim, fixou-se a altura desejada, 63,5 mm, e chegou-se a um valor em massa de
agregados de 885g.
O método de obtenção do teor de projeto adotado é o mesmo utilizado pelo 3º Distrito Rodoviário
Federal (3º DRF) do DNIT, conforme a Figura 4.
Figura 4 – Teor de asfalto versus Vv e RBV.
Apresentação e Análise dos Resultados
O Quadro 4 apresenta o resumo dos dados necessários para se chegar ao teor de projeto, da Gmm a
RBV, da mistura asfáltica contendo o agregado de RCD.
Gmm (g/cm³)
2,248
Gmm (g/cm³)
2,237
Gmm (g/cm³)
2,218
Gmm (g/cm³)
2,135
Gmm (g/cm³)
2,128
Teor de CAP = 7,0%
Gmb médio (g/cm³) Vv (%) VCB (%)
2,016
10,311
13,403
Teor de CAP = 7,5%
Gmb médio (g/cm³) Vv (%) VCB (%)
2,052
8,269
14,616
Teor de CAP = 8,0%
Gmb médio (g/cm³) Vv (%) VCB (%)
2,033
8,343
15,445
Teor de CAP = 8,5%
Gmb médio (g/cm³) Vv (%) VCB (%)
2,021
5,360
16,310
Teor de CAP = 9,0%
Gmb médio (g/cm³) Vv (%) VCB (%)
2,020
5,095
17,261
VAM (%)
23,715
RBV (%)
56,518
VAM (%)
22,884
RBV (%)
63,867
VAM (%)
23,788
RBV (%)
64,926
VAM (%)
21,670
RBV (%)
75,266
VAM (%)
22,357
RBV (%)
77,208
Quadro 4 – Densidade máxima medida, massa específica aparente e relações volumétricas para cada teor de ligante.
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A partir dos dados apresentados no Quadro 4 e aplicando-se a metodologia de obtenção do teor de
projeto do ligante supracitada, obteve-se o teor de ligante igual a 9,1%. Com esse teor de projeto, a
mistura teria o Vv igual a 4,62% e o RBV igual a 78,86%, o que a faz se enquadrar nas especificações
do DNIT, cuja faixa é de 3% a 5% para o Vv e 75% a 82% para a RBV.
Confeccionaram-se corpos de prova, no teor de projeto obtido, afim de se analisar as propriedades
mecânicas da mistura asfáltica contendo o agregado de RCD. Tal análise foi feita com base nos
seguintes ensaios mecânicos: estabilidade Marshall, desgaste cântabro, resistência à tração por
compressão diametral (RTCD), módulo de resiliência (MR). Realizou-se, também, avaliação indireta
de vida de fadiga da mistura.
O Quadro 5 apresenta os resultados obtidos nos ensaios mecânicos supracitados.
Ensaios de caracterização
Estabilidade Marshall
Desgaste Cântabro
RTCD
MR
Métodos de ensaios
DNER - ME 043/95
DNER - ME 383/99
DNIT 136/2010 - ME
DNIT 135/2010 - ME
Resultados
1468,7 kgf
2,21%
1,014 MPa
4989,3 MPa
Quadro 5 – Análise mecânica das misturas confeccionadas com agregado de RCD.
Quanto a Estabilidade Marshall, a mistura apresentou valor satisfatório, cerca de 3 vezes maior que
o valor mínimo estipulado pela especificação do DNIT 031/2006 – ES, de 500 kgf. O valor encontrado
também é similar ao valor obtido por Silva (2009), que obteve 1342,97 kgf, e ao valor obtido por
Sinisterra (2014), que obteve estabilidade de 1427,60 kgf.
A análise da mistura quanto ao desgaste ou abrasão, feita a partir do ensaio de desgaste Cântabro,
mostra que o comportamento é satisfatório, já que se obteve 2% de desgaste, valor que se encontra
distante do máximo permitido pelo DNIT, de 25%. Silva (2009) e Sinisterra (2014) também
realizaram o ensaio e obtiveram um desgaste de 5,7% e 6,7%, mais que o dobro do encontrado na
presente pesquisa, porém, também considerados aceitáveis.
Observa-se que a RTCD para a mistura se encontram acima do mínimo exigido pelo DNIT, de 0,65
mPa. Oliveira et al (2010) obteve resistência um pouco maior, de 1,271mPa, porém seu agregado era
composto apenas por resíduo de peças de concreto, ARC.
Silva (2009), Oliveira (2009) e Sinisterra (2014) obtiveram, respectivamente 0,63 mPa, 0,99 mPa
(mistura com 50% RCD + 50% agregado convencional) e 0,86 MPa. Nota-se que os valores
encontrados na literatura para misturas asfálticas contendo o agregado de RCD se encontram acima
do mínimo exigido pelo DNIT, porém, inferiores ao valor encontrado nessa pesquisa, que se apresenta
com maior resistência.
Segundo Bernucci et al (2006), os valores típicos para o módulo de resiliência, como ordem de
grandeza, podem ser considerados na faixa de 2.000 a 8.000 MPa para concretos asfálticos a 25°C,
sendo os menores correspondentes as misturas com asfalto modificados por polímeros ou por
borracha e os maiores as misturas com asfalto de consistência dura. Dessa forma, o valor encontrado
nesta pesquisa está coerente.
Quando comparado a outros trabalhos, a mistura contendo RCD apresentou rigidez maior. Silva
(2009) encontrou MR igual 3.864 MPa, Oliveira (2009) encontrou MR igual a 2.965 MPa e Sinisterra
(2014) obteve MR igual a 2.858 MPa.
Segundo Bernucci et al (2006), a razão entre o módulo de resiliência e a resistência à tração vem
sendo usada como um indicador da vida de fadiga de misturas asfálticas, uma vez que agrega
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informações de resistência e rigidez, sendo mais desejável um valor pequeno da razão, dado que com
frequência se busca baixa rigidez para evitar elevada absorção de tensões que levem ao trincamento
prematuro do revestimento, e a alta resistência à tração, uma vez que em geral uma maior resistência
na ruptura também é associada a uma maior resistência à fadiga.
O Quadro 6 apresenta os resultados obtidos nessa pesquisa e o Quadro 7, o resultado obtido por outros
autores.
RT
(MPa)
1,014
MR
MR/RT
(MPa)
4989,3 4920,41
Quadro 6 - Relação da vida de fadiga.
Silva (2009)
Oliveira (2009)
Sinisterra (2014)
RT
MR
RT
MR
RT
MR
MR/RT
MR/RT
MR/RT
(MPa) (MPa)
(MPa) (MPa)
(MPa) (MPa)
0,63 3864 6133,33 0,99 2965 2994,95 0,86 2858 3323,26
Quadro 7- Relação da vida de fadiga obtidos na literatura.
Quando analisados os valores encontrados por outros autores utilizando o agregado de RCD, observase que as relações MR/RT variaram consideravelmente, indo de 2994,95 obtido por Oliveira (2009),
até 6133,33 obtido por Silva (2009). Essa variação pode ser atribuída ao agregado de RCD, que varia
de região para região, já que a metodologia é a mesma e o ligante utilizado possuem características
semelhantes.
Considerações finais
Percebeu-se que o ensaio de adesividade ao ligante asfáltico precisa de adaptação para a análise com
agregados de RCD, pois devido à elevada absorção desse material, e menor massa específica, se
comparado ao agregado convencional, a quantidade de ligante indicada no ensaio não é suficiente
para envolver todas as partículas. O ensaio precisa ser adaptado, acrescentando-se mais material
asfáltico. Verificou-se que o teor de 6% é adequado para envolver todos os grãos, para os materiais
empregados nesta pesquisa.
Embora a especificação do DNIT 031/2006 estabeleça que para camadas de rolamento, utilizando a
faixa C, sejam aceitos teores de ligante asfáltico variando de 4,5% a 9,0%, é evidente que quando
comparado com os agregados convencionalmente utilizados, 9,1% é um teor elevado de ligante. Esse
teor é consequência da composição do agregado de RCD que, consequentemente, confere ao agregado
elevada absorção.
Quando analisados os valores obtidos com os valores de referência em especificações, o agregado de
RCD conferiu as misturas asfálticas características adequadas para aplicação em camadas de
rolamento, tendo como principal ponto negativo a elevada absorção, que culminou no alto teor de
ligante de projeto. Porém, observa-se na literatura que essa característica não é única do agregado
produzido no estado de Sergipe, e que em todos os estudos encontrados com os mesmos objetivos, a
absorção do agregado de RCD foi considerada elevada.
Alguns resultados obtidos diferem dos resultados encontrados por outros autores citados neste
trabalho. Porém, tal fato não deve ser visto como aspecto negativo, visto que a composição do resíduo
da construção e demolição pode variar, devido as divergências culturais de cada região, implicando
nas características físicas e mecânicas do agregado de RCD.
¹ Engº Civil, Me, UFS, Av. Marechal Rondon, s/n Jardim Rosa Elze - CEP 49100-000 - São Cristóvão/SE, email:
[email protected].
² Engº Civil, Dsc., UFS, Av. Marechal Rondon, s/n Jardim Rosa Elze - CEP 49100-000 - São Cristóvão/SE, email:
[email protected].
Em suma, é possível concluir com este trabalho que o agregado reciclado de RCD é de uso promissor
na pavimentação, e deve ser incentivado mesmo quando analisadas as suas desvantagens, pois sua
utilização é uma maneira de reduzir o impacto ambiental que esta causa às cidades de grande e médio
porte. Diante do atual padrão de desenvolvimento, o uso desse material alternativo representa uma
importante proposta de sustentabilidade para o setor construtivo.
REFERÊNCIAS
Lei nº 12.305, de 2 de agosto de 2010. Institui a Política Nacional de Resíduos Sólidos; altera a Lei
nº 9.605, de 12 de fevereiro de 1998; e dá outras providências.
ABNT. NBR 15116: Agregados reciclados de resíduos sólidos da construção civil –Utilização em
pavimentação e preparo de concreto sem função estrutural – Requisitos. Associação Brasileira de
Normas Técnicas, Rio de Janeiro, 2004.
ABNT. NBR 6458:1984: Grãos De Pedregulho Retidos Na Peneira De 4,8mm - determinação da
massa especifica, da massa especifica aparente e da absorção de água. Associação Brasileira de
Normas Técnicas, Rio de Janeiro, 1984.
ABNT. NBR 6465:1984: Agregados - Determinação da abrasão "Los Angeles" de agregados.
Associação Brasileira de Normas Técnicas, Rio de Janeiro, 1984.
ABNT. NBR 12583:1992: Agregado graúdo - Verificação da adesividade a ligante betuminoso Método de ensaio. Associação Brasileira de Normas Técnicas, Rio de Janeiro, 1992.
ABNT. NBR NM 53-2003: Agregado graúdo - Determinação de massa específica, massa específica
aparente e absorção de água. Associação Brasileira de Normas Técnicas, Rio de Janeiro, 2003.
ABNT. NBR 15184:2004: Materiais betuminosos - Determinação da viscosidade em temperaturas
elevadas usando um viscosímetro rotacional. Associação Brasileira de Normas Técnicas, Rio de
Janeiro, 2004.
ABNT. NBR 7809:2005: Agregados graúdo – Determinação do índice de forma pelo método do
paquímetro - Método de ensaio. Associação Brasileira de Normas Técnicas, Rio de Janeiro, 2005.
ABNT. NBR 11341:2008: Derivados de petróleo - Determinação dos pontos de fulgor e de
combustão em vaso aberto Cleveland. Associação Brasileira de Normas Técnicas, Rio de Janeiro,
2008.
BERNUCCI L. L. B., MOTTA, R. S., MOURA E. Aplicação de agregado reciclado de resíduo
sólido da construção civil em camadas de pavimentos. Florianópolis: Anais do XVIII Congresso de
Pesquisa e Ensino em Transporte. ANPET, 2004. BERNUCCI, L. B., et al. Pavimentação Asfáltica
–Formação Básica para Engenheiros. Rio de Janeiro: PETROBRAS & ABEDA, 2008.
BRASIL. Decreto nº 7.404, de 23 de dezembro de 2010. Regulamenta a Lei no 12.305, de 2 de
agosto de 2010, que institui a Política Nacional de Resíduos Sólidos, cria o Comitê Interministerial
da Política Nacional de Resíduos Sólidos e o Comitê Orientador para a Implantação dos Sistemas
de Logística Reversa, e dá outras providências. Diário Oficial da União, Brasília, 23 dez. 2010.
Disponível em:<http://www.planalto.gov.br >. Acesso em: 22 Jul. 2012.
CONFEDERAÇÃO NACIONAL DOS TRANSPORTES, SERVIÇO NACIONAL, SERVIÇO
SOCIAL DO TRANSPORTE, SERVIÇO NACIONAL DE APRENDIZAGEM DO
¹ Engº Civil, Me, UFS, Av. Marechal Rondon, s/n Jardim Rosa Elze - CEP 49100-000 - São Cristóvão/SE, email:
[email protected].
² Engº Civil, Dsc., UFS, Av. Marechal Rondon, s/n Jardim Rosa Elze - CEP 49100-000 - São Cristóvão/SE, email:
[email protected].
TRANSPORTE. Boletim Estatístico 2014. Disponível em: <http://www.cnt.org.br.html>. Acesso
em 03 Nov. 2014.
Conselho Nacional do Meio Ambiente. Resolução nº. 307 de 5 de julho de 2002. Brasília, 2002.
Disponível em: <http://www.mma.gov.br/port/conama/res/res02/res30702.html>. Acesso em: 22 de
Jul. 2012
DNER-ME (1994) DNER-ME 247/94 – Determinação do ponto de amolecimento, Método de
Ensaio, Departamento Nacional de Estradas e Rodagem, Rio de Janeiro, RJ, Brasil
DNER-ME (1995) DNER-ME 043/95 – Misturas betuminosas a quente – ensaio Marshall,
Método de Ensaio, Departamento Nacional de Estradas e Rodagem, Rio de Janeiro, RJ, Brasil
DNER-ME (1997) DNER-ME 054/97 – Equivalente de Areia, Método de Ensaio, Departamento
Nacional de Estradas e Rodagem, Rio de Janeiro, RJ, Brasil
DNER-ME (1998) DNER-ME 194/98 – Agregado miúdo – determinação da massa específica real,
Método de Ensaio, Departamento Nacional de Estradas e Rodagem, Rio de Janeiro, RJ, Brasil
DNER-ME (1999) DNER-ME 383/99 – Desgaste por abrasão de misturas betuminosas com asfalto
– ensaio Cântabro, Método de Ensaio, Departamento Nacional de Estradas e Rodagem, Rio de
Janeiro, RJ, Brasil
DNIT- DEPARTAMENTO NACIONAL DE INFRAESTRUTURA DE TRANSPORTES. DNITME 135/2010: Pavimentação asfáltica - Misturas asfálticas - Determinação do módulo de resiliência
– Método de ensaio. Rio de Janeiro, 2010.
DNIT- DEPARTAMENTO NACIONAL DE INFRAESTRUTURA DE TRANSPORTES. DNITME 136/2010: Pavimentação asfáltica - Misturas asfálticas – Determinação da resistência à tração
por compressão diametral – Método de ensaio. Rio de Janeiro, 2010.
DNIT- DEPARTAMENTO NACIONAL DE INFRAESTRUTURA DE TRANSPORTES. DNITME 155/2010: Material asfáltico – Determinação da penetração – Método de ensaio. Rio de Janeiro,
2010.
DNIT- DEPARTAMENTO NACIONAL DE INFRAESTRUTURA DE TRANSPORTES. DNITES 091/2006: Pavimentos Flexíveis – Concreto Asfáltico – Especificação de serviço. Rio de
Janeiro, 2006.
MOTTA, R. S. Estudo laboratorial de agregado reciclado de resíduo sólido da construção civil para
aplicação em pavimentação de baixo volume de tráfego. São Paulo: Dissertação (Mestrado em
Engenharia de Transportes) – Escola Politécnica, Universidade de São Paulo, 2005.
OLIVEIRA, B. C et al. Utilização de resíduos de construção (RCD) e ligante modificado com SBS
em misturas asfálticas para a cidade de Manaus-AM. In: REUNIÃO ANUAL DE
PAVIMENTAÇÃO, 40ª., 2010, Rio de Janeiro. Anais da 40ª Reunião anual de pavimentação. Rio
de Janeiro: 2010. p. 1-11.
SILVA, C. A. R., Estudo do agregado reciclado de construção civil em misturas betuminosas para
vias urbanas, Ouro Preto: Dissertação (Mestrado Profissional em Engenharia Geotécnica da UFOP)
– Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, 2009.
¹ Engº Civil, Me, UFS, Av. Marechal Rondon, s/n Jardim Rosa Elze - CEP 49100-000 - São Cristóvão/SE, email:
[email protected].
² Engº Civil, Dsc., UFS, Av. Marechal Rondon, s/n Jardim Rosa Elze - CEP 49100-000 - São Cristóvão/SE, email:
[email protected].
SINISTERRA, F. Q., Aplicabilidade de resíduos reciclados da construção e demolição como
agregados em misturas asfálticas. Brasília: Tese (Doutorado em Geotecnia) – Universidade de
Brasília, 2014.
¹ Engº Civil, Me, UFS, Av. Marechal Rondon, s/n Jardim Rosa Elze - CEP 49100-000 - São Cristóvão/SE, email:
[email protected].
² Engº Civil, Dsc., UFS, Av. Marechal Rondon, s/n Jardim Rosa Elze - CEP 49100-000 - São Cristóvão/SE, email:
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