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• Abrasão Los Angeles como prescreve a NBR NM 51(ABNT, 2001), porém este ensaio não        é requisito da norma.      •   ...
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Tabela 3 – Valores do coeficiente de uniformidade.                              Cu médio    Cu mínimo         Cu máximo   ...
ao do agregado convencional e, principalmente, pela redução de impactos ambientais e aumentoda vida útil do aterro sanitár...
Motta, R. S., Bernucci L. L. B., Moura E. (2004). Aplicação de Agregado Reciclado de ResíduoSólido da Construção Civil em ...
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Art uso de agregados de resíduos da construção civil na

  1. 1. USO DE AGREGADOS DE RESÍDUOS DA CONSTRUÇÃO CIVIL NA PAVIMENTAÇÃO URBANA EM JOÃO PESSOA Nóbrega, Renan Dantas da (1); Melo, Ricardo Almeida de (2)(1) Aluno de graduação, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, UFPB, Brasil (renandantas@click21.com.br)(2) Professor Doutor, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, UFPB, Brasil (ricardo@ct.ufpb.br)RESUMOOs resíduos sólidos oriundos da construção civil e da demolição (RCD) de edifícios geramproblemas ambientais, como deposição em terrenos baldios, assoreamento de rios e proliferaçãode pragas e doenças. Também, esses resíduos esgotam a capacidade e reduzem a vida útil deaterros sanitários. Com o intuito de contribuir com a redução dos impactos ambientais, este estudoteve como objetivo a caracterização física e mecânica de agregados reciclados de RCDproveniente da usina de reciclagem de João Pessoa, com vistas à aplicação em camadas depavimentos. Para analisar os agregados, ensaios de composição granulométrica, dimensãomáxima característica, porcentagem passante na peneira 0,42 mm, Índice Suporte Califórnia(ISC), abrasão Los Angeles e índice de forma foram realizados, segundo as especificações daABNT e DNIT. Com relação à granulometria e ISC, os resultados mostram que os agregadosreciclados têm potencial uso em camada de sub-base. Entretanto, as amostras não atenderamaos requisitos de porcentagem passante na peneira 0,42 mm e índice de forma, mas a adoção desoluções simples permite o enquadramento nas especificações. A utilização de agregadosreciclados em pavimentação pode contribuir para minimizar os impactos ambientais e reduzir oscustos de pavimentação de vias urbanas da cidade de João Pessoa.Palavras-chave: pavimento, sub-base, resíduo, construção civil, meio ambiente.ABSTRACTThe wastes of construction/demolition industry can produce many environmental impacts, likedeposition in abandoned lands, sedimentation of rivers and proliferation of plagues and illnesses.Also, the wastes exhaust capacity of sanitary landfills and reduce the life cycle of them. Tocontribute for decreasing of environmental impacts, the objective of this work was to characterizethe physical and mechanical properties of the recycled aggregates by civil construction wastesrecycling plant in João Pessoa, for application on pavement layers. To analyze the recycledaggregates, tests of particle size distribution, maximum characteristic dimension, percentagethrough sieve of 0.42 mm, California Bearing Ratio (CBR), Los Angeles abrasion and flat andelongated particles were made, accordingly of ABNT and DNIT specifications. The results obtainedfrom particle size distribution and CBR have shown the recycled aggregates can be used on sub-base of urban pavement. Although, the results from percentage through sieves of 0.42 mm and flatand elongated particles have failed, but if simple solutions will be adopted, the material can beapplicated to pavement. The use of recycled aggregates can contribute to decrease environmentalimpacts and the paving costs of urban streets of the city of João Pessoa.Key-words: pavement, sub-base, waste, civil construction, environment. Anais do Encontro Nacional sobre Aproveitamento de Resíduos – ENARC2009 – U1-013 390
  2. 2. 1. INTRODUÇÃOPesquisas no âmbito de reciclagem dos resíduos sólidos de construção e demolição, conhecidospopularmente como entulho, têm sido realizadas no Brasil e em diversos países, devido a suaintensa geração em centros de grande e médio portes, que se estima uma produção deaproximadamente 50% de todos os resíduos sólidos gerados (Ângulo et al, 2003). Com estaprodução elevada de entulho faz-se necessário um destino a esse material, tendo a construçãocivil como o principal objeto de reaproveitamento, já que este é responsável por boa parte daprodução dos resíduos gerados e apresenta potencial no uso em argamassa, concreto semfunção estrutural e camadas do pavimento.A grande geração de resíduos sólidos não é uma problemática apenas de países emdesenvolvimento, pois na comunidade européia gera-se aproximadamente 2,16 milhões detoneladas por ano, destacando-se alguns países de maior produção como Holanda que gera1.000 kg/ano/pessoa (Motta et al, 2004), Alemanha e Bélgica que passam de 3.000 kg/ano/pessoa(John e Agopyan, 2000; Cho and Yeo, 2003).A geração média nas cidades brasileiras é de 500 kg/ano/pessoa (Motta et al, 2004), porém, deacordo com a Prefeitura de João Pessoa, a produção diária é da ordem de 70 toneladas, o queresulta algo em torno de 37 kg/ano/pessoa (PMJP, 2007). Contudo, esse número deve ser bemmaior, pois na estimativa não são considerados os depósitos clandestinos em vias urbanas,cursos d´água ou terrenos baldios.No âmbito da reciclagem dos resíduos da construção civil, países como Holanda, Bélgica eDinamarca reciclam em torno de 90% do entulho, além de importar matéria prima de outros paísespara uso em obras de construção civil (Fernandes e Motta, 2005). Acontece que os países citadosestão acima da média da Europa, que reciclam 28% de todos os resíduos produzidos (Fernandese Motta, 2003).No Brasil, apesar dos 20 anos de descobrimento da técnica de reciclagem, o reaproveitamentonão chega a 5% dos resíduos sólidos gerados (Fernandes e Motta, 2005). Em João Pessoa nãose tem dados exatos do reaproveitamento dos resíduos produzidos, sabe-se que recicla estematerial para utilização na construção de pavimentos e casas populares, porém um limite existede reciclagem, visto que a capacidade da usina de João Pessoa é de reciclar 160 toneladas pordia (PMJP, 2007), que se aproxima ao dobro da produção diária do município.Para reciclagem do entulho e emprego na construção civil, é preciso que o material passe por umbeneficiamento, que após este processamento se torna o agregado reciclado. Este material tembom potencial para uso na construção civil e seu uso representa uma redução dos impactosambientais causados pela construção civil, já que esta retira em torno de 20% a 50% dos recursosnaturais (Lima, 2005). Essa elevada retirada de material aciona uma procura por novas jazidasminerais, estas cada vez mais difíceis de serem exploradas, devido à escassez dos recursosnaturais e maior severidade dos órgãos ambientais na concessão de licenciamentos.A ausência de materiais nas proximidades dos centros urbanos acarreta na instalação de jazidascada vez mais distantes, aumentando o custo no transporte do material ao seu destino. Além dosproblemas de custos, a instalação de novas jazidas acarreta impactos ambientais como poeira,poluição sonora, geração de tráfego, assoreamento dos rios, poluição visual (John e Agopyan,2000) e reduzem a vida útil de aterros sanitários.O agregado reciclado apresenta menor custo de transporte do que o agregado obtido de jazidas,por estar distribuído pela cidade. Para se ter uma idéia, o uso do agregado reciclado reduziu em18% os custos com pavimentação na cidade de São Paulo (Motta, 2005). Com a redução do custo Anais do Encontro Nacional sobre Aproveitamento de Resíduos – ENARC2009 – U1-013 391
  3. 3. provavelmente mais ruas podem ser pavimentadas e consequentemente isto é uma melhoria nainfra-estrutura da cidade.Para possibilitar o uso do agregado reciclado, deve-se verificar os requisitos e procedimentosestabelecidos pela Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT). Esta descreve ascaracterísticas físicas e mecânicas necessárias para um determinado fim, tendo a NBR 15116/04relacionada aos requisitos do agregado reciclado para uso em camadas do pavimento, onde osparâmetros para aplicação em camadas de sub-base podem ser observados na Tab. 1.Tabela 1 - Requisitos estabelecidos para uso do agregado reciclado em sub-base. Fonte: NBR15116 (ABNT, 2004). Propriedades Agregado reciclado Classe A Graúdo Miúdo Não uniforme e bem graduado com Composição granulométrica coeficiente de uniformidade Cu >10 Dimensão máxima característica ≤ 63,5 mm Teor de material passante na peneira de 0,42 mm Entre 10% e 40% Materiais não minerais de 2Contaminantes: teores mesmas característicasmáximos em relação a Materiais não minerais de massa do agregado 3 características distintas reciclado, % Sulfato 2 ISC (CBR), % ≥20Capacidade de suporte Expansão, % ≤1,0 e expansibilidade Energia de compactação IntermediáriaO objetivo deste trabalho foi verificar a viabilidade técnica, por ensaios físicos e mecânicos, doagregado reciclado obtido da usina de reciclagem de João Pessoa, no intuito da aplicação doagregado em camadas de sub-base de pavimentos urbanos.2. METODOLOGIAO material utilizado nesse estudo é oriundo da usina de reciclagem de João Pessoa (como mostraa Figura 1), onde foram coletadas amostras para avaliação de características físicas e mecânicas,de modo que fosse possível analisar a viabilidade em camadas do pavimento. Anais do Encontro Nacional sobre Aproveitamento de Resíduos – ENARC2009 – U1-013 392
  4. 4. Figura 1 - Usina de Reciclagem de Resíduos Sólidos de Construção Civil na cidade de JoãoPessoa. Foto: acervo dos autoresO material obtido da usina é definido como agregado reciclado, em virtude do mesmo ter passadopelo processo de beneficiamento. A Figura 2 mostra o agregado reciclado usado neste estudo.Figura 2 – Amostras de agregado reciclado obtido da usina de reciclagem de João Pessoa. Foto:acervo dos autores2.1. Composição do materialDo material obtido na usina de reciclagem, uma amostra representativa foi extraída e acomposição da mesma foi determinada, através de separação manual e visual. Os procedimentosadotados foram os estabelecidos pela NBR 15116 (ABNT, 2004).2.2. Caracterização físicaPara determinar estas características, realizaram-se os ensaios exigidos pela NBR 15116 (ABNT,2004): • Análise granulométrica, de acordo com a NBR 7181 (ABNT, 1984), para determinação da graduação do material, observando sua uniformidade, e percentual em peneira ou entre peneiras. Anais do Encontro Nacional sobre Aproveitamento de Resíduos – ENARC2009 – U1-013 393
  5. 5. • Abrasão Los Angeles como prescreve a NBR NM 51(ABNT, 2001), porém este ensaio não é requisito da norma. • Índice de forma como recomenda a NBR 7809 (ABNT, 1983), para verificar a forma dos grãos, já que grãos lamelares apresentam facilidade de quebra, logo uma grande quantidade destes grãos pode prejudicar a resistência da camada do pavimento.2.3. Caracterização mecânicaAtravés do ensaio de compactação descrito na NBR 7182 (ABNT, 1984) foi possível determinar amassa específica seca máxima e umidade ótima, parâmetros necessários ao ensaio de ÍndiceSuporte Califórnia, que fornece a capacidade de suporte, de acordo com a NBR 9895 (ABNT,1987).2.4. Análise estatísticaComo o agregado reciclado é oriundo de obras distintas, o mesmo se torna um material bastanteheterogêneo, desse modo foram usadas cinco amostras para cada ensaio realizado e umprocedimento estatístico foi utilizado na análise, de maneira que os resultados obtidos fossemrepresentativos. Para isso, a especificação 282 (DNER, 1997) foi usada, a qual define expressõespara cálculo de média, desvio padrão, valores máximo e mínimo estatisticamente provável. Asexpressões estão descritas a seguir: n __ ∑ Xi X= i =1 (1) n __ ( X − Xi ) 2 s= (2) n −1 __Xmín = X − Ks (3) __Xmáx = X + Ks (4)Em que:Xi = valores individuais;__X = média da amostra;s = desvio padrão da amostra;K = coeficiente tabelado em função do tamanho da amostra;n = tamanho da amostra;Xmín = Valor mínimo provável estatisticamente;Xmáx = Valor máximo provável estatisticamente. Anais do Encontro Nacional sobre Aproveitamento de Resíduos – ENARC2009 – U1-013 394
  6. 6. 3. RESULTADOS E DISCUSSÕESPara obtenção da composição foi realizada a triagem da amostra e esta separada como concretoe argamassa, materiais cerâmicos, brita, outros minerais e impurezas onde cada percentual podeser observado Figura 3. 0,78% 7,03% 11,51% Material cerâmico 38,35% Concreto ou argamassa Brita Outros minerais Impurezas 42,33% Figura 3 – Composição gravimétrica das amostras.De acordo com a Figura 3, constata-se que o agregado reciclado se enquadra como agregado deresíduo misto, devido sua composição conter quantidade de concreto e argamassa inferior a 90%da composição do material, segundo estabelece a norma NBR 15116 (ABNT, 2004). O agregadoreciclado estudado possui uma composição balanceada, apresentando um percentual demateriais cerâmicos com valor próximo ao percentual de concreto ou argamassa.Os materiais contaminantes não chegam a 1%, atendendo a este requisito, já que o exigido pornorma é de 2% para materiais de mesmas características e 3% para materiais de característicasdistintas.3.1. Índice de forma (if) e Abrasão Los AngelesCom o intuito de verificar o exigido por norma e observar quão lamelar eram os grãos quecompõem o material, foi realizado o ensaio para o material e verificou-se índice de forma de 3,32,que está acima do máximo de 3 estabelecido por norma. Porém, ao observar a forma do materialapós compactação, verificou-se uma redução no valor para índice de forma, o valor reduziu para2,32, mostrando que após a compactação o material se enquadraria. Entretanto o ensaio érealizado antes da compactação, logo o material não atende a este requisito.Quanto à Abrasão Los Angeles, a NBR 15116 não menciona este parâmetro como requisito,porém, o DNIT utiliza este parâmetro como um dos requisitos para uso de materiais em camadasdo pavimento. O valor encontrado foi de 65%, sendo o mesmo considerado alto.3.2. Granulometria do materialNo intuito de observar os requisitos da norma como coeficiente de uniformidade, materialpassante na peneira de 0,42 mm e dimensão máxima característica, foram realizados 5 ensaios Anais do Encontro Nacional sobre Aproveitamento de Resíduos – ENARC2009 – U1-013 395
  7. 7. de granulometria, além da realização de análise estatística com média, desvio padrão, valoresmáximo e mínimo prováveis estatisticamente.A dimensão máxima característica foi verificada no material, como pode ser visto na Tabela 2,encontrando uma máxima dimensão de 19,1 mm, que é a peneira onde fica retido do material ouvalor imediatamente inferior, sendo o valor encontrado inferior aos 63,5 mm exigidos.O material passante na peneira de 0,42 mm deve estar dentro do intervalo de 10% a 40%,portanto o valor máximo encontrado de 42,9%, obtido através da analise estatística, não atendeuo prescrito na norma, por apresentar o valor máximo acima dos 40%, porém o valor mínimo de36,2% está bem acima do limite de 10% estabelecido. Tabela 2 – Percentual passante em cada peneira. __ Peneiras amostra 1 amostra 2 amostra 3 amostra 4 amostra 5 s Xmín Xmáx X1 1/2l 38,1mm 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 0,0 100,0 100,0 1 25,4mm 100,0 100,0 98,9 100,0 100,0 99,8 0,9 99,1 100,0 3/4 19,1 96,3 94,5 97,6 95,9 98,2 96,5 2,9 94,3 98,7 3/8 9,5 85,8 79,7 84,4 84,8 85,7 84,1 5,0 80,2 87,9 Nº 4 4,8 74,0 68,3 72,0 73,7 74,1 72,4 4,9 68,7 76,2Nº 10 2,0 63,1 59,5 62,8 61,4 60,1 61,4 3,2 58,9 63,9 16 1,20 58,5 53,1 55,0 57,0 55,3 55,8 4,1 52,6 59,0 30 0,60 51,0 45,5 47,4 50,7 48,5 48,6 4,6 45,0 52,2 40 0,42 40,4 36,8 38,2 42,4 39,7 39,5 4,3 36,2 42,9 50 0,30 27,2 25,0 27,9 27,9 26,9 27,0 2,4 25,1 28,8 100 0,15 12,5 12,0 13,7 13,7 12,8 12,9 1,5 11,8 14,1 200 0,074 6,8 7,3 8,3 7,1 7,3 7,4 1,1 6,5 8,2O coeficiente de uniformidade (Cu) é função dos diâmetros que correspondem a 10% e 60% quepassam. O cálculo foi feito pela Equação 5 e o resumo dos resultados obtidos podem servisualizados na Tabela 3, que mostra que o agregado reciclado atende a este requisito, já queultrapassou o valor mínimo estabelecido, da ordem de 10. d 60%Cu = (5) d10%Onde temos:d60% = diâmetro onde passa 60% do materiald10% = diâmetro onde passa 10% do material Anais do Encontro Nacional sobre Aproveitamento de Resíduos – ENARC2009 – U1-013 396
  8. 8. Tabela 3 – Valores do coeficiente de uniformidade. Cu médio Cu mínimo Cu máximo 16,02 11,83 20,223.3. Curvas de compactação do materialPara a realização do ensaio de compactação, a norma estabelece que a energia aplicada seja aintermediária. Dessa forma, foram realizados os ensaios em cinco amostras com a energiaintermediária e obtidas as curvas de compactação. Dos resultados obtidos foi feita uma análiseestatística, da qual foram obtidos, como parâmetros para o Índice de Suporte Califórnia, osvalores médios da umidade ótima (hot) e massa especifica seca máxima (γs,max), 14,3% e 1.818kg/m3, respectivamente.3.4. Índice Suporte Califórnia e expansãoCom os valores de umidade ótima (hot) e massa especifica seca máxima (γs,max) foram moldadoscorpos de prova, em energia intermediária, para a realização dos ensaios de Índice SuporteCalifórnia (ISC). Esse ensaio fornece, ainda, a expansibilidade do material, que é especificada nanorma.De acordo com os valores obtidos nos ensaios e ilustrados na Tabela 4, o material temcapacidade técnica para aplicação na camada de sub-base, já que apresenta ISC mínimo superioraos 20% exigidos e a expansão máxima obtida é inferior a 1%. Tabela 4 – Resultados do ensaio de ISC e expansão. __ X s Xmín Xmáx ISC (%) 40,8 9,0 26,8 54,8 Expansão (%) 0,23 0,12 0,04 0,424. CONCLUSÃOO agregado reciclado coletado na usina de reciclagem da cidade de João Pessoa apresenta boascondições técnicas para aplicação em camada de sub-base de pavimentos urbanos, poisapresentou viabilidade técnica na maioria dos requisitos exigidos: ensaios de composiçãogranulométrica, dimensão máxima característica e Índice Suporte Califórnia. Entretanto, nãoatendeu aos requisitos relacionados à porcentagem passante na peneira 0,42 mm e índice deforma, mas com a adoção de soluções simples, o material atenderá a todos os requisitosestabelecidos na norma.Ainda é importante enfatizar que esses ensaios e análises devem ser feitos de forma corriqueira,visto que os agregados reciclados são bastante heterogêneos, com características que podemvariar em função do tipo de obra, materiais de construção usados ou do período do ano.A partir dos resultados aqui obtidos, recomenda-se o uso de agregado reciclado em camadas depavimentos na cidade de João Pessoa, em função de suas características técnicas, custo inferior Anais do Encontro Nacional sobre Aproveitamento de Resíduos – ENARC2009 – U1-013 397
  9. 9. ao do agregado convencional e, principalmente, pela redução de impactos ambientais e aumentoda vida útil do aterro sanitário.5. AGRADECIMENTOSOs autores agradecem à Diretoria da Autarquia Especial Municipal de Limpeza Urbana (EMLUR),da Prefeitura Municipal de João Pessoa, por disponibilizar amostras de agregado reciclado daUsina de Reciclagem, sem os quais não seria possível a realização desse trabalho.6. BIBLIOGRAFIAABNT (1983) – NBR 7809 – Agregado graúdo – Determinação do índice de forma pelo método dopaquímetro. Associação Brasileira de Normas Técnicas, Rio de Janeiro.ABNT (1984) – NBR 7181 – Solo – Análise Granulométrica. Associação Brasileira de NormasTécnicas, Rio de Janeiro.ABNT (1984) – NBR 7182 – Solo – Ensaio de Compactação. Associação Brasileira de NormasTécnicas, Rio de Janeiro.ABNT (1987) – NBR 9895 – Solo – Índice suporte Califórnia. . Associação Brasileira de NormasTécnicas, Rio de Janeiro.ABNT (2001) – NBR NM 51 – Agregado graúdo – Ensaio de Abrasão “Los Angeles” AssociaçãoBrasileira de Normas Técnicas, Rio de Janeiro.ABNT (2004) – NBR 15116 Agregados Reciclados de Construção Civil – Utilização emPavimentação e Preparo de Concreto sem Função Estrutural – Requisitos. Associação Brasileirade Normas Técnicas, Rio de Janeiro.Ângulo, S. C.; Miranda, L. F R.; John, V. M. (2003) Construction and Demolition Waste, ItsVariability and Recycling in Brazil. Sustanaible Buildings 2002.3., Oslo. 2002. Anais. OsloIISBE/GBC.2002.Cho, YH; Yeo, S. Application of Aggregate Recycled from Construction Waste to HighwayPavement. In: TRB 86th Annual Meeting. Proceedings (cd-rom). Transportation Research Board.Washington. 2003. 24 p.DNER (1997). ES 282 – Terraplenagem – Aterros. Departamento Nacional de Estradas deRodagem. Rio de Janeiro.Fernandes, C. G.; Motta, L.M.G. (2003). Utilização de resíduo sólido da construção civil empavimentação urbana. Anais. 12ª Reunião Anual de Pavimentação. Aracaju.Fernandes, C. G.; Motta, L.M.G. (2005). Caracterização de Agregados Reciclados de Resíduos deConstrução Civil. Anais do XIX Congresso de Pesquisa e Ensino em Transportes. ANPET, Recife,p. 1351-1361.John, V. M.; Agopyan V. (2000). Reciclagem de resíduos da construção, Seminário – Reciclagemde Resíduos Sólidos Domiciliares.Lima, R. S.; (2005). Aproveitamento de Resíduos de Construção na Fabricação de Argamassas.Dissertação (Mestrado). Universidade Federal da Paraíba. João Pessoa. Anais do Encontro Nacional sobre Aproveitamento de Resíduos – ENARC2009 – U1-013 398
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