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18                       6. ASSINATURAS                Anápolis, 29 de setembro de 2005.     _____________________________...
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Art utilização de agregados reciclados de resíduos sólidos guimarães

  1. 1. Unidade Universitária de Ciências Exatas e Tecnológica Engenharia Civil Projeto de PesquisaUtilização de Agregados Reciclados de Resíduos Sólidos da Construção Civil em Revestimentos Asfálticos Professor: Renato Cabral Guimarães Bolsista: Haderson Cabral Ribeiro Anápolis, Setembro, 2005
  2. 2. 1 RESUMO Os resíduos sólidos provenientes da indústria da construção civil são encarados como umdos maiores problemas enfrentados pela municipalidade atualmente, visto que o descarteclandestino gera um alto custo aos municípios para o remanejamento deste material, ocasionandoainda problemas ambientais e de saúde pública. Experiências de algumas cidades brasileiras têmmostrado que a reciclagem de entulho tem grande potencialidade de utilização, sendo a aplicaçãoem obras de pavimentação sua forma mais simples, dando assim, uma disposição final a esse tipode resíduo. O objetivo desta pesquisa foi avaliar o comportamento técnico de agregado recicladoproveniente de resíduos sólidos da construção civil, aplicados à produção de mistura betuminosatipo CBUQ. Para este estudo foram realizados ensaios laboratoriais baseados no métodoMarshall para dosagem de misturas betuminosa com agregados reciclados enquadrados na faixa“C” do DNER. Os resultados mostraram que quando o agregado mineral normalmente utilizadona região de Goiânia foi totalmente substituído por entulho composto por concreto, argamassa ematerial cerâmico a mistura betuminosa produzida não apresentou resultados querecomendassem a utilização desse agregado. No entanto, ao se utilizar como agregado apenasentulho proveniente de concreto, os resultados demonstram a viabilidade técnica do material.PALAVRAS CHAVES : Resíduos sólidos, CBUQ, Pavimentação.
  3. 3. 2 1. INTRODUÇÃO1.1. Considerações Iniciais Atualmente a questão ambiental esta sendo amplamente discutida em todos os setores dasociedade, governo, entidades de classe e organizações não governamentais. A engenharia comoagente transformador do meio ambiente está integrada nesta discussão colaborando com o dodesenvolvimento de diversas pesquisas, entre as quais estão as pesquisas sobre o aproveitamentode resíduos sólidos da construção civil (entulho). A resolução N° 307 do (CONAMA, 2002), estabelece o prazo de 18 meses apósjaneiro/2003, para que municípios e Distrito Federal desenvolvam ações ambientalmente corretascom o trato dos resíduos sólidos da construção civil. Segundo a resolução CONAMA 307, opoder público e o estado são requisitados a administrarem suas responsabilidades, estabelecendodiretrizes, critérios e procedimentos para a gestão dos residuos da construção civil, definindocomo instrumento de implementação o Plano Integrado de Gerenciamento de Resíduos Sólidosda Indústria da Construção (PIGRSIC). Resultados de estudos realizados no Laboratório de Solos do Departamento de Apoio eControle Técnico de Furnas em conjunto com a Prefeitura Municipal de Goiânia e teste em umapista experimental demostraram que os resíduos sólidos da construção civil podem ser aplicadosem base e sub-base de pavimentos. A presente proposta de pesquisa teve o objetivo de continuar o estudo da aplicação deresíduos sólidos da construção civil em pavimentação, verificando sua utilização emrevestimentos asfálticos. Buscou-se observar o comportamento dos ensaios laboratoriaisproduzidos com os resíduos sólidos da construção civil mais comumente encontrados na regiãometropolitana de Goiânia, visando sua aplicação em revestimentos asfálticos e apresentou-seainda um comparativo da sua viabilidade técnica e econômica com os agregados naturais jáempregados no município de Goiânia na produção de revestimentos asfálticos. A pesquisa foirealizada em conjunto com FURNAS CENTRAIS ELÉTRICAS S.A. e os ensaios foramrealizados no Laboratório de Asfalto do Departamento de Apoio e Controle Técnico de Furnas.1.2. Necessidade Ambiental da Reciclagem A aceleração do processo de urbanização colocou em evidência o enorme volume deresíduos de construção que vêm sendo gerados nas cidades brasileiras, à semelhança do que jáera observado em regiões densamente povoadas de outros países. Os resíduos gerados nas atividades humanas atingem volumes expressivos e não têmrecebido solução adequada, causando impacto ao meio ambiente e tornando críticos osproblemas de saneamento nas áreas urbanas. Segundo Jonh (2001), citado por Carneiro et al. (2001), a visão de progresso vem seconfundindo com um crescente domínio e transformação da natureza, sendo os recursos naturaisvistos como ilimitados, comentando ainda sobre a incapacidade desse modelo dedesenvolvimento e de preservação ambiental se perpetuar e até mesmo garantir a sobrevivênciada espécie humana. A cadeia produtiva do setor da construção – “o construbusiness” – é um dos maisimportantes setores da atividade econômica no Brasil. A indústria da construção causa impactoao meio ambiente ao longo de toda sua cadeia produtiva, desde a ocupação de terras, extração dematéria prima, transporte, processos construtivos, geração e disposição de resíduos sólidos e osprodutos em si. A geração de resíduos torna-se ainda mais negativa, considerando-se o nível dedesperdício, principalmente, na construção informal e auto-construção. Segundo Pinto (1999) para seis municípios brasileiros pesquisados, o Resíduos deconstrução e demolição (RCD) corresponde a uma quantidade de 54% a 70% dos resíduos
  4. 4. 3sólidos urbanos, representando uma geração per capita entre 0,4 e 0,76 toneladas porhabitante/ano. Com a intensificação do processo de urbanização, a quantidade de resíduos gerados pelasobras de construção, é cada vez mais elevada, quer pelas demolições decorrentes do processo derenovação urbana, quer por novas edificações. Estimativas apontam para uma produção mundialde resíduos entre 2 e 3 bilhões de toneladas/ano, Lauritzen (1994) apud Carneiro et al. (2001).Considerando a quantidade de 0,4 toneladas por habitante/ano, são produzidas no Brasil, cercade 68 milhões de toneladas/ano de RCD. A política de proteção ambiental vigente é voltada quase que exclusivamente para adeposição controlada destes resíduos. Essa política apresenta limites diversos, um deles é que osaterros controlados geram desperdício por tempo indefinido de um recurso limitado, o solo, alémde concentrarem enormes quantidades de resíduos perigosos e estarem sempre sujeitos aacidentes de graves conseqüências. A reciclagem por outro lado, é uma oportunidade de transformação de uma fonteimportante de despesas numa fonte de receita, ou pelo menos, de redução das despesas dedeposição do resíduo gerado. Se na ponta geradora do resíduo, a reciclagem significa redução decustos e até novas oportunidades de negócios, na outra ponta do processo, a cadeia produtiva querecicla tem reduzido o volume de extração de matérias-primas, preservando recursos naturaislimitados. Do total de RCD produzido no município de Goiânia, uma porcentagem variando entre75% e 80% é gerada por pequenas obras de construção e reforma (SILVA 2004). O entulho deobra responde por metade dos resíduos urbanos coletados pelos serviços de limpeza pública nomunicípio de Goiânia. Em 2002, segundo dados do Plano Integrado de Gerenciamento deResíduos Sólidos da Indústria da Construção de Goiânia (2003), foram coletadas mais de 500 miltoneladas de RCD. O agravante para este caso é que somente 50% do total de resíd uos daconstrução civil são recolhidos, sendo o restante disposto irregularmente, o que gera um prejuízoem torno de 2 milhões de reais por mês ao cofres públicos para a coleta e remoção destesresíduos dispostos irregularmente. Dentre os diversos tipos de resíduos gerados no ambiente urbano, destaca-se o entulho,resíduo proveniente das atividades de construção e demolição. A quantidade expressiva desseresíduo e o seu descarte inadequado causam graves impactos socioambientais, impondo a buscade soluções rápidas e eficazes para sua gestão adequada, através da elaboração de programasespecíficos, que visem à minimização desses impactos. Os principais resultados obtidos com a reciclagem do RCD são: os benefíciossocioambientais, com a melhoria da qualidade de vida da população e a utilização racional dosrecursos naturais. A reciclagem agrega valor ao agregado produzido, não só por diminuir adeposição irregular, mas por diminuir a necessidade de exploração de jazidas naturais e porminimizar a necessidade de destinação de áreas públicas para a deposição destes resíduos, alémde abaixar o custo final das obras.1.3 Classificação dos Resíduos Com o objetivo de estabelecer as diretrizes, os critérios e procedimentos para a gestãoracional dos resíduos da construção civil, a Resolução CONAMA 307, classifica os resíduos daseguinte forma: I – Classe A – são os resíduos de demolição reutilizáveis ou recicláveis como agregados:a) de construção, demolição,reformas e de reparos de pavimentação e de outras obras de infra-estrutura, inclusive solos provenientes de terraplanagem;b) de construção, demolição, reformas e reparos de edificações: componentes cerâmicos (tijolos,blocos, telhas, placas de revestimento, etc.), argamassa e concreto;
  5. 5. 4c) de processo de fabricação e/ou demolição de peças pré-moldadas em concreto (blocos, tubos,meio- fio, etc.) produzidas em canteiro de obra; II – Classe B – são os resíduos recicláveis para outras destinações, tais como: plástico,papel, papelão, metais, vidros, madeiras e outros; III – Classe C – são os resíduos para os quais não foram desenvolvidas técnicas ouaplicações economicamente viáveis que permitam a sua reciclagem ou recuperação tais como osprodutos oriundos do gesso; IV – Classe D – são os resíduos perigosos oriundos do processo de construção, tais como:tintas, solventes, óleos e outros, ou aqueles contaminados oriundos de demolições, reformas,reparos de clínicas radiológicas, instalações industriais e outros; Os resíduos gerados nas atividades de construção e demolição, etapas claramente distintasdo ciclo de vida de uma edificação são geralmente constituídos de materiais similares e,portanto, igualmente chamado de entulho. Algumas pesquisas já demonstraram que em média50% do entulho gerado é proveniente do material desperdiçado. As demolições, na maioria dos casos, apresentam-se como uma grande fonte geradora deresíduos, uma vez que, de um modo geral, vêm sendo realizadas com processos rudimentares.Num contexto em que a demolição rápida e a retirada dos escombros são os principais objetivos,gera-se uma grande quantidade de entulho, com os diversos tipos de materiais misturados, já quefatores como tempo e as técnicas utilizadas não permitem a separação desses materiais. Segundo Silva (2004), a composição do entulho gerado está condicionada àscaracterísticas da região, e mesmo dentro da mesma região, suas características podem variar aolongo do tempo. Nos países desenvolvidos, em uma determinada obra, gera-se um altopercentual de embalagens de materiais com plásticos e papéis. Entretanto em países emdesenvolvimento observa-se, para o mesmo tipo de obra, resíduos na sua grande maioriaconstituídos de argamassas, concretos e outros. De uma forma geral, os agregados obtidos na reciclagem do entulho são mais porosos queos naturais, o que implica uma absorção de água mais elevada. Por outro lado, os resíduos deconstrução reciclados apresentam componentes com algumas propriedades relevantes para odesempenho de materiais de construção como partículas não- inertizadas, que ainda irão reagircom partículas de cal que estarão disponíveis para novas reações (CARNEIRO et. al. 2001). O agregado reciclado é uma mistura de agregado graúdo e miúdo, gerado pela operaçãode britagem. O coeficiente de forma do agregado graúdo é similar ao de um agregado graúdoobtido na britagem de uma rocha calcária. Em geral o agregado reciclado apresenta uma formamais irregular e uma textura superficial mais áspera e porosa.1.4 Aplicabilidade do Resíduo de Construção e Demolição – (RCD)a) Utilização como agregado para concreto. O entulho processado pelas usinas de reciclagem pode ser utilizado como agregado paraconcreto, a partir da substituição dos agregados convencionais, areia e brita. Segundo Ribeiro eSerra (2001), este tipo de utilização apresenta várias vantagens, tais como: utilização de todos oscomponentes minerais do entulho (tijolos, argamassas, materiais cerâmicos, areia, pedras, etc)sem a necessidade de separação de nenhum deles e economia de energia no processo de moagemdo entulho, uma vez que ao ser utilizado no concreto, parte do material é britado emgranulometrias mais graúdas.b) Argamassas de revestimento. A utilização de agregado reciclado em argamassa de revestimento surge como alternativapara a tender à enorme demanda por revestimentos, uma vez que esse material apresentadesempenho adequado (CARNEIRO et al. 2001), além disso, seu uso promove a diminuição decustos, ajuda a solucionar o problema de destinação do entulho e contribui para a melhoria das
  6. 6. 5condições das habitações populares. A reciclagem do entulho na confecção de argamassa tem asua utilização mais freqüente em canteiros de obras.c) Aplicação em pavimentação A utilização de entulho como agregado reciclado em camadas de pavimentos urbanos éuma das formas de reciclagem mais difundidas para esses resíduos. Segundo Carneiro et al.(2001), o aproveitamento do agregado reciclado na pavimentação apresenta diversas vantagens.• Utilização de quantidade significativa de material reciclado tanto na fração miúda quanto na graúda;• Simplicidade nos processos de execução do pavimento e de produção do agregado reciclado, contribuindo para a redução dos custos e a difusão dessa forma de reciclagem;• Possibilidade de utilização dos diversos materiais componentes do entulho;• Utilização de parte do material em granulometrias graúdas, reduzindo o consumo de energia necessário para a reciclagem do entulho. Em Goiânia, pesquisas desenvolvidas por FURNAS em parceria com a PrefeituraMunicipal de Goiânia demonstraram a viabilidade técnica da utilização do agregado reciclado naconstrução de sub-bases e bases de pavimentos urbanos, tendo sido executada uma pistaexperimental com utilização do agregado reciclado nas camadas de sub-base e base, conformeapresentado na Figura 1.1. Figura 1.1 Base executada com agregado reciclado, Goiânia (SILVA, 2004) Dentre as diversas conclusões obtidas nesta pesquisa, são descritas a seguir algumasdestacadas por Guimarães et al. (2004). Verificou-se que um passo importante para a obtenção de um materia l que permita arealização de ensaios de laboratório para controle e apresente boa trabalhabilidade é acomposição das misturas nas faixas granulométricas definidas pelo DNER, indiferentemente dacomposição do entulho. A incorporação de material coesivo (argila) melhora a trabalhabilidade e auxilia nocontrole de campo e laboratório. Os resultados de laboratório mostram que estes materiais como agregados tendem aapresentar bom comportamento para utilização em bases e sub-bases de pavimentação, visto queapresentaram baixos valores de expansão e ISC acima do especificado pela referida norma.
  7. 7. 6 2. MATERIAIS E MÉTODOS2.1 Introdução O objetivo desta pesquisa foi estudar o potencial de utilização de agregados recicladosprovenientes de Resíduos de Construção e Demolição – RCD, para a produção de misturaasfáltica tipo Concreto Betuminoso Usinado a Quente – CBUQ. Com o intuito de se atingir o objetivo acima, primeiramente foi realizada uma amplarevisão bibliográfica sobre a utilização de agregados reciclados, com o objetivo de se conhecer oatual estado de desenvolvimento desta tecnologia, sua aplicação em diversos setores daconstrução civil, conhecer as principais dificuldades no estudo deste material e assim determinara metodologia mais adequada para o estudo do mesmo como matéria-prima para a produção demisturas asfálticas. A revisão bibliográfica teve, como fontes de pesquisa, artigos apresentadosem congressos realizados sobre o tema, dissertações de mestrado, literatura especializada emonografias. A partir dos conhecimentos adquiridos durante a revisão bibliográfica, foramdeterminados os materiais a serem utilizados e o método de dosagem mais adequado para adefinição da mistura asfáltica. As etapas seguintes foram: obtenção e caracterização dosmateriais individuais e compostos; composição das faixas granulométricas e dosagem dasmisturas a serem empregadas: ensaios de caracterização das amostras individuais e compostas,dosagem das misturas asfálticas e a análise dos resultados, levando-se em conta os dados obtidosna literatura consultada e as observações laboratoriais. Estas atividades fizeram parte da realização de um trabalho experimental para determinaros parâmetros de porcentagem de vazios, estabilidade e fluência da mistura betuminosa realizadacom a utilização do entulho reciclado, baseado no método ensaio NBR – 12891/93 (Dosagem deMistura Betuminosa pelo Método Marshall) e na especificação de serviço DNER-ES 313/97(Pavimentação – concreto betuminoso). 2.2 Materiais Três tipos de agregados e apenas um tipo de ligante betuminoso foram utilizados paracompor as misturas asfálticas de CBUQ, objeto deste trabalho. O ligante betuminoso utilizado foi o CAP-20, por ser o material normalmente maisutilizados em obras de pavimentação no município de Goiânia. Foi utilizada apenas uma amostradeste material, que foi cedida pela DISBRAL – Distribuidora Brasileira de Asfalto Ltda, situadano município de Aparecida de Goiânia. Um dos três tipos de agregados utilizados nesta pesquisa foi o micaxisto, agregadomineral extraído da pedreira do Departamento de Estradas e Rodagem do Município de Goiânia– Companhia de Pavimentação (DERMU-COMPAV), por ser o agregado utilizado napavimentação das vias urbanas do município de Goiânia. A mistura asfáltica realizada com esteagregado foi considerada como a mistura de referência para comparação com as misturasrealizadas com os agregados provenientes de RCD. O outro agregado utilizado foi um agregado resultante dos resíduos de construção edemolição, aqui chamado de entulho composto, por ter em sua composição resíduos de concretoconvencional, materiais cerâmicos e argílicos. As amostras compostas de resíduos de concreto,argamassa e material cerâmico foram relacionadas e transportadas por diversas empresas doramo de construção de Goiânia e armazenadas, gerenciadas e britadas pela Companhia dePavimentação (COMPAV) do município de Goiânia. A Figura 2.1 apresenta o depósito dosresíduos e a britagem do material.
  8. 8. 7 (a) (b) Figura 2.1. (a) Depósito dos resíduos coletados em Goiânia, (b) Britagem dos resíduos. O entulho britado foi separado com as seguintes denominações: areia artificial (materialcom diâmetro máximo 4,8 mm), brita 9,5 mm (material com diâmetro máximo igual a 9,5 mm) ebrita 19 mm (material com diâmetro máximo igual a 19,0 mm). O terceiro tipo de agregado utilizado nesta pesquisa, foi proveniente exclusivamente deresíduos de concreto, aqui chamado de entulho branco. As amostras compostas de resíduos deconcreto são provenientes de pistas de CCR (concreto compactado com rolo) utilizadas empesquisas do Departamento de Apoio e Controle Técnico de FURNAS Centrais Elétricas S.A., eforam britadas utilizando britador tipo mandíbula. O agregado utilizado na produção das pistasde CCR (concreto compactado com rolo) que deu origem ao resíduo de concreto foi o granitoproveniente das obras de construção da Usina Hidrelétrica de Lajeado – TO. As pistas de CCRforam executadas com um consumo de cimento de 90 kg/m3 . O entulho britado foi separado com as seguintes denominações: areia artificial (materialcom diâmetro máximo 4,8 mm) e brita 19 mm (material com diâmetro máximo igual a 19,0mm). A Figura 2.2 apresenta detalhes das pistas de CCR e do material britado. (a) (b) Figura 2.2. (a) Pista de CCR utilizada, (b) Material britado.2.3 Programa de ensaios Na busca dos resultados esperados, foi realizada a dosagem de misturas betuminosasbaseadas no “Método de dosagem Marshall para misturas betuminosas”, utilizando-se osmateriais anteriormente citados. Todos materiais empregados nesta pesquisa foram ensaiadosindividualmente e compostos após dosagem de acordo com os métodos apresentados a seguir.
  9. 9. 8a) Agregados- NBR 06457/86 - Preparação de amostras de solos para ensaios de compactação e ensaios decaracterização;- NBR 07181/84 - Análise granulométrica;- NBR 06508/84 - Massa específica real dos grãos de solos finos;- NBR 6458/84 - Massa específica, massa específica aparente e da absorção dos grãos depedregulho retidos na peneira de 4,8 mm;- DNER-ME 035/98 - Desgaste por abrasão Los Angeles;- DNER-ME 086/84 - Determinação do índice de forma do agregado;- NBR 12052/92 - Equivalente de areia;- DNER-ME 089/94 - Durabilidade pelo emprego de solução de sulfato de sódio ou demagnésio.b) Materiais betuminosos- NBR 12891/93 - Dosagem de mistura betuminosa pelo método Marshall;- DNER-ME 079/84 - Adesividade a ligante betuminoso;- NBR 8352/84 - Densidade aparente.2.4. Composição da mistura e Compactação dos Corpos-de-prova Para a composição da mistura granular do concreto betuminoso foi adotada a faixa “C” daespecificação de serviços DNER-ES 313/97. Esta escolha deu-se pelo fato de ser esta a faixagranulométrica adotada pela companhia de pavimentação do município de Goiânia. O procedimento de compactação utilizado seguiu as recomendações da norma NBR12891/93 (Dosagem de Mistura Betuminosa pelo Método Marshall). O agregado pétreo foi secoem estufa por 24 h, pesado e aquecido a 160º C por pelo menos 2 h antes de ser misturado aoCAP. O CAP foi aquecido com o auxilio de um fogareiro até atingir a temperatura de 150º C. Osagregados foram retirados da estufa e colocados sobre uma chapa aquecedora para conservar suatemperatura em 160º C, enquanto era feita a adição do CAP e realizada a homogeneização damistura. Os moldes metálicos foram pré-aquecidos a 150º C em estufa e quando a mistura atingia atemperatura de compactação (160ºC) o molde metálico era posicionado no equipamento parareceber a mistura em seu interior e posterior realização da compactação aplicando-se 50 golpesdo compactador em cada face do corpo de prova. A mistura betuminosa foi dosada para umapressão de pneu de até 0,69 MPa (ensaio com 50 golpes). Concluída a etapa de compactação e resfriamento dos corpos-de-prova, os mesmos foramretirados dos moldes metálicos com o auxilio de um extrator de amostras e seguindo asrecomendações da norma NBR 12891/93. Os corpos-de-prova foram deixados em repouso sobresuperfície plana por um período de 24 h, para que se pudesse dar seqüência ao ensaio. Para realizar a ruptura dos corpos-de-prova e a determinação dos parâmetros de fluência eestabilidade, cada corpo-de-prova foi deixado em “banho maria” por um período de 30 minutos a60 ºC e em seguida levado à ruptura em prensa elétrica, conforme mostrado na Figura 2.3.
  10. 10. 9 Figura 2.3 Ruptura do corpo de prova Marshall. 3. RESULTADOS E DISCUSSÃO3.1 Ensaio de Caracterização dos Agregados A Tabela 3.1 apresenta o resumo dos resultados dos ensaios realizados nos agregadosprovenientes do entulho composto, entulho de concreto (entulho branco) e do agregadoproveniente da pedreira do DERMU/COMPAV utilizado na região de Goiânia.Tabela 3.1. Resultado dos ensaios de caracterização dos agregados reciclados. Descrição Abrasão“Los Índice Durabilidade Equivalente Tipo de dos γs Angeles” de AtaqueNa2 SO4 Adesividade de areia Entulho (kN/m3 ) Agregados (%) forma (%) (%) Areia 26,4 - - 1,5 Boa 54 Composto Brita 9,5 26,1 51 “C” 1,9 2,4 Boa - Brita 19 22,3 45 “B” 2,0 4,7 Boa - Concreto Areia 25,4 - - - Boa 57(pista de CCR) Brita 19 26,8 33 “B” 0,9 2,75 Boa - Agregado de Areia 27,2 - - - Boa 59 Goiânia Brita 9,5 26,8 27 “B” 0,6 0,11 Boa - Observando os dados da Tabela 3.1, conclui-se que o resultado do ensaio de abrasão LosAngeles para o agregado de entulho composto, indica que o mesmo esta acima do limite de 40%especificado pela norma DNER-ES 313/97. Este resultado já era esperado, pois estes agregadoscontem materiais frágeis como os provenientes de resíduo de material cerâmico. Apesar de não atender a todas as condições exigíveis pela norma DNER-ES 313/97 noque diz respeito ao desgaste por abrasão, optou-se por realizar os estudos laboratoriais, dosagemde misturas betuminosas pelo método Marshall, para verificar o comportamento das misturascom esse tipo de agregado. Para os ensaios de abrasão realizados nos agregados de entulho de concreto e nosprovenientes da pedreira da Companhia de Pavimentação do município de Goiânia, observou-seque ambos atenderam a abrasão especificada. O agregado de resíduo de concreto apresentoumaior abrasão, certamente devido a presença de argamassa aderido ao agregado, o que favoreceo aumento da abrasão. Em relação ao índice de forma, os três materiais utilizados nesta pesquisa, apresentaramconformidade com as exigências da norma DNER-ES 313/97, sendo que os agregados na fraçãoBrita 1 (19 mm) do entulho composto, apresentaram um índice de forma mais elevado, o que já
  11. 11. 10era esperado, pois durante a quebra (britagem) dos materiais cerâmicos, estes sofrem maiorquebra, restando os materiais menos la melares entre os agregados de maior dimensão (Brita 9,5 e19). Quanto ao ensaio de durabilidade realizado nos materiais, observa-se que os mesmos estãoadequados ao uso como agregados em misturas betuminosas tipo CBUQ, pois apresentaramdesgaste inferior a 12%. A adesividade entre agregado e ligante betuminoso, apesar de ter sido observado o fato deuma certa dificuldade na homogeneização entre o agregado de entulho composto e o ligantebetuminoso, ao realizar-se o ensaio de adesividade, verificou-se uma boa adesividade. Isso sedeve ao fato de que na realização do ensaio de adesividade, utilizou-se apenas o material grosso,passado na peneira ¾” (19 mm) e retido na peneira de ½” (12,5 mm) de acordo com a normaDNER-ME 079/84, não sendo utilizado neste ensaio o material da fração fina, que no entanto,está presente na mistura betuminosa e devido a sua alta absorção do ligante betuminoso,dificultou o processo de homogeneização da mistura betuminosa. Analisando os resultados dos ensaios de equivalente de areia, verifica-se que o entulhocomposto apresentou uma porcentagem de areia de 54%, a menor entre os três agregadosutilizados na pesquisa, o que é perfeitamente compreensível, pois nesse material ocorre umamaior porcentagem de materiais cerâmicos, dando origem a fração silte e argila após britagem, oque não ocorre nos agregados de resíduo de concreto e no agregado de Goiânia. Por esse motivo,os dois apresentaram o equivalente de areia muito próximos. Dessa forma o equivalente de areiaapresentado para o entulho composto, esta relacionado a qualidade do fino produzido e não à suaquantidade. Os resultados de granulometria dos agregados utilizados nesta pesquisa demonstraramque individualmente os mesmos não estão enquadrados na composição granulométricaespecificada na Faixa C do DNER, sendo que os mesmos foram enquadrados nestas faixas,utilizando composição apresentada na Tabela 3.2.Tabela 3.2 Composição dos agregados na Faixa C do DNER. Composição do agregado (%) Agregado Brita 19 mm Brita 9,5mm Areia artificialEntulho composto 5 25 70Resíduo de concreto 45 - 55Agregado de Goiânia * - 30 70 (*) A porcentagem de cada material utilizado nesta dosagem foi feita de acordo com dados fornecidos pelaCompanhia de Pavimentação de Goiânia Após a realização da composição granulométrica da mistura betuminosa, foi realizada acompactação dos corpos de prova pelo método Marshall em atendimento as normas NBR-12891/93 e DNER- ES 313/97. A Tabela 3.3 apresenta o resumo dos resultados do ensaioMarshall realizado no agregado proveniente do entulho composto.Tabela 3.3 Resumo Marshall para agregado proveniente de entulho composto. Porcentagem de Ligante Parâmetros 8,0 9,0 10,0 11,0 12,0 13,0 EspecificaçãoDensidade Aparente (g/cm³) 1,923 1,939 1,974 2,003 1,988 1,971 -Porcentagem de Vazios (%) 18,7 16,8 14,1 11,6 11,1 10,6 3a5Relação Betume/Vazios (%) 43 49 55 61 64 66 75 a 82Estabilidade Mínima (N) 10300 10930 11320 12410 9870 7840 2500Fluência (0,1 mm) 23 22 20 23 31 41 20 a 46 Para o ensaio Marshall realizado com agregados reciclados provenientes de entulhocomposto, pode-se observar que mesmo para um alto consumo de CAP (até 13%), a mistura
  12. 12. 11apresentou alta porcentagem de vazios, variou de 10,6% a 18,7%, e conseqüentemente baixarelação betume/vazios (RBV), variando de 43% a 66%, ou seja, distante dos valoresespecificados que são respectivamente 3% a 5% para a porcentagem de vazios e 72% a 82% paraa RBV. O alto consumo de CAP e a alta porcentagem de vazios apresentado pelas misturas queutilizaram agregados reciclados de entulho composto está relacionada à alta porosidade e,conseqüentemente, alta absorção que o mesmo apresenta. Mesmo apresentando uma abrasão superior a 40%, o agregado proveniente do entulhocomposto, apresentou uma excele nte estabilidade, estando acima daquela atingida pela misturabetuminosa que utilizou como agregado o agregado de Goiânia, conforme será observado naTabela 3.5. A Tabela 3.4 apresenta o resumo dos resultados do ensaio Marshall realizado noagregado proveniente do resíduo de concreto.Tabela 3.4 Resumo Marshall para agregado proveniente de resíduo de concreto. Porcentagem de Ligante Parâmetros 6,5 7,0 7,5 8,0 8,5 9,5 EspecificaçãoDensidade Aparente (g/cm³) 2,193 2,215 2,228 2,251 2,245 2,246 -Porcentagem de Vazios (%) 8,5 6,9 5,7 4,0 3,6 2,1 3a5Relação Betume/Vazios (%) 62 68 73 80 83 89 75 a 82Estabilidade Mínima (N) 11350 12010 12870 12710 11780 7430 2500Fluência (0,1 mm) 32 23 25 28 32 58 20 a 46 Os resultados da dosagem realizada utilizando agregados reciclados obtidos de entulho deconcreto, demonstraram que é possível tecnicamente utilizar este tipo de agregado em misturasbetuminosas do tipo CBUQ em revestimentos de pavimentos flexíveis. Verifica-se na Tabela 3.4,que o teor ótimo em torno de 8%, é superior à maioria das misturas que utilizam agregadosnaturais, que geralmente está variando entre 5,5% e 6,0%, isto é confirmado pelo teor ótimo deCAP de 5,5% para a mistura com o agregado de Goiânia (Tabela 3.5). O bom desempenho dos agregados reciclados de concreto já era esperado, pois o mesmoé composto de agregado natural (areia e brita) e de cimento, ou seja, depende do agregadonatural empregado na confecção do concreto, sendo que normalmente esses apresentamcaracterísticas que atendem às exigências das normas. Além desta vantagem, na maioria dasvezes o cimento entra como preenchimento, auxiliando no aumento da resistência (estabilidade)da mistura, o que foi verificado na pesquisa realizada. No caso especial do agregado proveniente do resíduo de concreto, como já foi citadoanteriormente, o agregado utilizado para produzir o concreto do qual se originou o resíduoutilizado nesta pesquisa, foi um granito, que é um agregado reconhecidamente resistente, o queexplica o bom desempenho da mistura no que diz respeito a sua estabilidade. A Tabela 3.5apresenta o resumo dos resultados do ensaio Marshall realizado no agregado de Goiânia.Tabela 3.5 Resumo Marshall para agregado de Goiânia. Parâmetros Porcentagem de Ligante 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 Especificação Densidade Aparente (g/cm³) 2,335 2,383 2,419 2,436 2,437 - Porcentagem de Vazios (%) 8,1 6,1 3,9 2,5 1,7 3a5 Relação Betume/Vazios (%) 56 66 77 85 90 75 a 82 Estabilidade Mínima (N) 5970 7710 8650 9180 9360 2500 Fluência (0,1 mm) 27 27 26 28 34 20 a 46
  13. 13. 12 Os dados da Tabela 3.5 demonstram que a dosagem utilizada pela Companhia dePavimentação do Município de Goiânia (COMPAV) atende as especificações da norma DNER-ES 313/97 apresentando um consumo de CAP da ordem de 5,5%. Analisando os dados da Tabela 3.5 observa-se que a mistura betuminosa utilizada pelaprefeitura de Goiânia, apesar de atender as exigências mínimas da norma DNER-ES 313/97,apresenta valores de estabilidade inferiores aos obtidos nas misturas em que foram utilizadoscomo agregados o entulho composto e o resíduo de concreto. Para melhor avaliação e interpretação, dos dados obtidos após a realização do ensaioMarshall, as Figuras 3.1 a 3.4 apresentam um comparativo entre estabilidade, relaçãobetume/vazios, volume de vazios e fluência, entre as três misturas utilizadas nesta pesquisa e aporcentagem de ligante. 13000 12000 11000 Estabilidade (N) 10000 9000 8000 7000 6000 5000 0 5 10 15 % Ligante Entulho composto Resíduo concreto Agregado Goiânia Figura 3.1 Comparação entre estabilidade e % de Betume. Verifica-se na Figura 3.1 que a mistura betuminosa que utilizou como agregado o resíduode concreto apresentou a maior estabilidade, 12710 N, para o teor de projeto de 8,0% de CAP. Amistura que utilizou o entulho composto, apresentou estabilidade de 12410 N para o teor deprojeto de 11% e a mistura que utilizou o agregado de Goiânia foi a que apresentou menorestabilidade, 8650 N para o teor de projeto de 5,5%. 100 90 80 70 60 50 RBV 40 30 20 10 0 0 5 10 15 % Ligante Entulho composto Resíduo concreto Agregado Goiânia Figura 3.2 Comparação entre RBV e % de Betume.
  14. 14. 13 20 15 Volume de Vazios (%) 10 5 0 0 5 10 15 % Ligante Entulho composto Resíduo concreto Agregado Goiânia Figura 3.3 Comparação entre Volume de Vazios e % de Betume. 60 55 50 45 Fluência (mm) 40 35 30 25 20 0 5 10 15 % Ligante Entulho composto Resíduo concreto Agregado Goiânia Figura 3.4 Comparação entre Fluência e % de Betume. As Figuras 3.2 e 3.3 mostram que para todas as amostras, a relação betume/vaziosaumenta e o volume de vazios diminui com o aumento do teor de CAP. Verifica-se na figura 3.3que o volume de vazios da mistura que utilizou agregado de entulho composto, apresenta volumede vazios muito superior ao apresentado pelos outros dois agregados, mesmo para um alto valordo teor de betume e que o agregado de entulho de concreto apresenta um volume de vazios muitopróximo do agregado de Goiânia, no entanto, necessita de maior porcentagem de ligante. AFigura 3.4 mostra que em todas as misturas ocorre o aumento da fluência a medida que aumentao teor de CAP na mistura betuminosa.3.2 Análise econômica das misturas Para realizar a análise econômica das misturas betuminosas, considerou-se somente asmisturas que utilizaram como agregado o resíduo de concreto e o agregado de Goiânia, uma vezque a mistura que utilizou como agregado o entulho composto, mostrou-se tecnicamenteinviável. Para a composição do preço da tonelada da mistura betuminosa tipo CBUQ, foramconsiderados os valores médios da tonelada dos agregados, fornecidos por pedreiras da região deGoiânia, sendo R$ 12,31/ton para Brita 9,5 mm e R$ 5,51/ton para areia. O preço médio datonelada de entulho fornecido pela Companhia de Pavimentação de Goiânia R$ 1,18/ton para
  15. 15. 14brita 19 mm e R$ 1,11/ton para areia. O preço médio do CAP na região de Goiânia é na faixa deR$ 1.300,00/ton. Para a composição do preço da tonelada da mistura betuminosa tipo CBUQ, não foramconsiderados os gastos comuns às duas misturas, como transporte, energia, encargos sociais edepreciação do equipamento. Para a composição do preço da tonelada de CBUQ foi utilizada a composiçãogranulométrica para o resíduo de concreto e agregado de Goiânia mostrada na Tabela 4.3,considerando como teores ótimos de projeto para o resíduo de concreto e o agregado de Goiânia,8,0 % e 5,5 % respectivamente. A Tabela 3.6 apresenta a composição e o custo de uma toneladade CBUQ.Tabela 3.6 Composição e custo da tonelada de CBUQ (maio de 2005). Composição e Custo da Tonelada de CBUQTipo de Agregado CAP (ton.) Brita (ton.) Areia (ton.) Custo (R$) Resíduo de 0,085 0,414 0,506 105,04 Concreto Agregado de 0,055 0,283 0,661 78,63 Goiânia Analisando os dados da Tabela 3.6 verifica-se que a m istura betuminosa tipo CBUQrealizada com o resíduo de concreto, apesar de ser tecnicamente viável, é cerca de 33,6% maiscara do que a mistura betuminosa realizada com o agregado de Goiânia. Mesmo o valor datonelada do entulho sendo bem inferior ao da tonelada do agregado de Goiânia, a mistura comresíduo de concreto fica mais cara em função do valor do CAP, o material mais caro na misturaBetuminosa. 4. CONCLUSÕES A caracterização demonstrou que os agregados reciclados estudados, apresentaram boascaracterísticas, atendendo às exigências da norma em quase todos os itens. A única exigência quenão foi atendida foi relativo à abrasão do entulho composto, que apresentou resultados acima doespecificado. Estudos adicionais devem ser realizados para verificar a influência desse maiordesgaste. A mistura (CBUQ) do entulho composto, apesar de ter apresentado boas condições deestabilidade, não atendeu as exigências da norma DNER-ES 313/97 (Pavimentação – concretobetuminoso) quanto à porcentagem de vazios e relação betume/vazios. Em função destascaracterísticas, pode-se concluir que os agregados reciclados de entulho composto não sãorecomendados tecnicamente para aplicação em revestimentos asfálticos. Diversas pesquisas jádemonstraram que esses agregados podem ser utilizados em base e sub-base de pavimentos. A aplicação de agregados reciclados de entulho de concreto em misturas betuminosasutilizadas em revestimentos asfálticos é tecnicamente viável. A viabilidade econômica deste tipode agregado depende das condições regionais, em alguns casos, onde há escassez de agregadosnaturais, a utilização do mesmo torna-se viável. No entanto o consumo de CAP é superior aonormalmente utilizado nas misturas que utilizam o agregado de Goiânia (5,5%). Observando o resultado da análise econômica entre os agregados de resíduo de concreto eo agregado de Goiânia, conclui-se que a mistura betuminosa com resíduo de concreto fica cercade 33,6% mais cara do que a mistura com o agregado de Goiânia. No entanto, vale lembrar que aPrefeitura Municipal de Goiânia gasta a cada mês, cerca de 2 milhões de reais com a remoção doRCD disposto de forma irregular na cidade. Este montante seria suficiente para a produção demais de 19 mil toneladas/mês de mistura betuminosa tipo CBUQ.
  16. 16. 15 Deve-se levar ainda em consideração os fatores ambientais, uma vez que umaporcentagem variando entre 50% e 70% dos resíduos sólidos urbanos são constituídos por RCD,a utilização deste material em revestimentos asfálticos é uma forma adequada de se dar umadisposição final a este resíduo sem causar maiores prejuízos à população e à municipalidade. A mistura de CBUQ utilizando o entulho composto não apresentou bons resultados. Noentanto, alguns autores, Frota et al. (2005a) e Frota et al. (2005b), demonstram que a misturadestes com agregados naturais apresentam bons resultados. Sugere-se realizar estudoscompondo-se estes agregados com os agregados naturais utilizados em Goiânia. 5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFIASABNT (1984). NBR 07181/84 - Análise granulomé trica; Método de Ensaio. AssociaçãoBrasileira de Normas Técnicas, Rio de Janeiro, RJ, Brasil.ABNT (1984). NBR 8352/84 - Densidade aparente. Método de Ensaio. Associação Brasileirade Normas Técnicas, Rio de Janeiro, RJ, Brasil.ABNT (1983). NBR 12891/93 - Dosagem de mistura betuminosa pelo método Marshall;Método de Ensaio. Associação Brasileira de Normas Técnicas, Rio de Janeiro, RJ, Brasil. 12 p.ABNT (1983). NBR 12052/92 - Equivalente de areia; Método de Ensaio. Associação Brasileirade Normas Técnicas, Rio de Janeiro, RJ, Brasil.ABNT (1984). NBR 6458/84 - Massa específica, massa específica aparente e da absorção dosgrãos de pedregulho retidos na peneira de 4,8 mm; Método de Ensaio. Associação Brasileirade Normas Técnicas, Rio de Janeiro, RJ, Brasil.ABNT (1984). NBR 06508/84 - Massa específica real dos grãos de solos finos; Método deEnsaio. Associação Brasileira de Normas Técnicas, Rio de Janeiro, RJ, Brasil.ABNT (1984). NBR 06457/86 - Preparação de amostras de solos para ensaios decompactação e ensaios de caracterização; Método de Ensaio. Associação Brasileira de NormasTécnicas, Rio de Janeiro, RJ, Brasil.AGOPYAN, V.; JONH, V.; (2000) Reciclagem de Resíduos da Construção. In: Seminário deResíduos Sólidos Domésticos. São Paulo-SP.CARNEIRO, A.; BRUM, I.; e SILVA, J.(2001) Reciclagem de Entulho para a Produção deMateriais de Construção. Salvador: EDUF-BA, Edição CEF.DNER (1984). DNER-ME 079/84 - Adesividade a ligante betuminoso; Método de Ensaio,Departamento Nacional de Estradas de Rodagem, Rio de Janeiro, RJ, Brasil. 04 p.DNER (1998). DNER-ME 035/98 - Desgaste por abrasão Los Angeles; Método de Ensaio,Departamento Nacional de Estradas de Rodagem, Rio de Janeiro, RJ, Brasil. 06 p.
  17. 17. 16DNER (1984). DNER-ME 086/84 - Determinação do índice de forma do agregado; Métodode Ensaio, Departamento Nacional de Estradas de Rodagem, Rio de Janeiro, RJ, Brasil. 05 p.DNER (1994). DNER-ME 089/94 - Durabilidade pelo emprego de solução de sulfato desódio ou de magnésio; Método de Ensaio, Departamento Nacional de Estradas de Rodagem, Riode Janeiro, RJ, Brasil. 06 p.DNER (1997). DNER-ES 313/97 - Pavimentação – concreto betuminoso; Especificação deServiço, Departamento Nacional de Estradas de Rodagem, Rio de Janeiro, RJ, Brasil. 16 p.FROTA, C. A., ALENCAR, C. L. S., SILVA, C. P. L. (2005a) Influência do tipo de agregadona qualidade técnica de misturas asfálticas. In: 35ª Reunião anual de pavimentação, RAPv,Rio de Janeiro, Rio de Janeiro. 11 p.FROTA, C. A., SILVA, C. P. L.(2005b) Estudo de mistura betuminosa com entulhoreciclado fracionado e não-fracionado. In: 35ª Reunião anual de pavimentação, RAPv, Rio deJaneiro, Rio de Janeiro. 10 p.GUIMARÃES. R. C., SILVA, A.L.A. MANSO, E.A. CASTRO, C. H.,REZENDE, L.R.,BLUMENSCHEIN, R. N. (2004) Estudo da utilização de agregados reciclados de resíduossólidos da construção civil em pavimentos urbanos. In: Congresso brasileiro de ciência etecnologia em resíduos e desenvolvimento sustentável 2004, Florianópolis. Anais... 1 CD-ROM.PIGRSIC. (2003) Plano Integrado de Gerenciamento de Resíduos Sólidos da Industria daConstrução de Goiânia – Piloto-01.Goiânia: Relatório Preliminar. 40p.PINTO, T. P. (1999) Metodologia para a Gestão Diferenciada de Resíduos Sólidos daConstrução Urbana. São Paulo: Tese de doutorado em engenharia. Escola Politécnica da USP.Área de concentração: Engenharia de Construção Civil e Urbana. 190p.PINTO, T. P. (2004) A Nova Legislação para Resíduos da Construção. Revista Téchne. P.62-64. n 82.RIBEIRO, F.; SERRA, N. G. da S. (2001) Utilização de Entulho na Pavimentação.Anápolis:Monografia. Centro de Ciências Exatas e Tecnológicas do Departamento de Engenharia Civil,Universidade Estadual de Goiás – UEG. 103p.SILVA, A. L. A. (2004) Aplicação de Resíduos Sólidos da Construção Civil em Bases e Sub-bases de Pavimentos. Goiânia: Trabalho de Conclusão de Curso. Centro Federal de EducaçãoTecnológica de Goiás – CEFET-GO. 210p.ZORDAN, S. E. (1997) A Utilização do Entulho como Agregado na Confecção do Concreto.Dissertação de Mestrado. Campinas. Departamento de Saneamento e Meio Ambiente daFaculdade de Engenharia Civil, Universidade Estadual de Campinas – UNICAMP.
  18. 18. 17 ANEXO AArtigo publicado no 17° Encontro de Asfalto – Rio de Janeiro
  19. 19. 18 6. ASSINATURAS Anápolis, 29 de setembro de 2005. ______________________________________________Diretor da Unidade Universitária de Ciências Exatas e Tecnológicas ____________________________________________ Pesquisador: Renato Cabral Guimarães

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