Estudo Geotécnico sobre a Utilização de Resíduos de Construção e Demolição como Agregado Reciclado em Pavimentação

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1 Estudo Geotécnico sobre a Utilização de Resíduos de Construção e Demolição como Agregado Reciclado em Pavimentação Mariana Santos de Siqueira Departamento de Engenharia Civil, Universidade de Pernambuco, Escola Politécnica de Pernambuco, Recife, Pernambuco, Brasil Alexandre Duarte Gusmão e Paula Christyan de Medeiros Souza Universidade de Pernambuco, Escola Politécnica de Pernambuco, Recife, Pernambuco, Brasil RESUMO: Diante da problemática existente na atualidade, no que diz respeito à má destinação de resíduos sólidos nos centros urbanos, o presente trabalho descreve e discute a utilização de Resíduos de Construção e Demolição (RCD) como agregado reciclado a ser utilizado em obras de pavimentação na execução de reforço de subleitos ou na sub-base. Foram coletadas amostras em duas obras de construção civil: uma na fase de demolição e outra na fase de assentamento de alvenaria. Em seguida, esses resíduos foram triturados com o auxílio de um britador de mandíbulas e foram realizados ensaios de laboratório, a fim de se analisar a resistência e o comportamento deste material como agregado. Os ensaios realizados foram os de granulometria por sedimentação, CBR e cisalhamento direto. PALAVRAS-CHAVE: CBR, Cisalhamento direto, Resíduos de Construção Civil. 1 INTRODUÇÃO Os Resíduos de Construção e Demolição (RCD) têm sido vistos como um grande problema para a sociedade devido a sua grande geração e destino incorreto. Muitas vezes eles são colocados em rios, mangues, ruas e terrenos baldios ocasionando entupimento de canais, poluição e possível surgimento de vetores causadores de doenças. Por conta disto, entrou em vigor, em 2003, a Resolução nº 307 do CONAMA Conselho Nacional do Meio Ambiente, que visa medidas para amenizar este problema. Através da resolução, os resíduos classe B, tais como papel, plástico, madeira e metal, devem ser reciclados, minimizando a quantidade existente. Em relação aos resíduos classe A, tais como a metralha, entulho ou caliça, os mesmos devem ser reutilizados em aterros ou reciclados para outros fins. Assim sendo, torna-se necessário o desenvolvimento de estudos que busquem encontrar alternativas viáveis para a reutilização e/ou reciclagem dos RCDs como forma de garantir um gerenciamento sustentável para os mesmos. Este trabalho buscou realizar a caracterização geotécnica dos RCDs gerados na Cidade do Recife, como também analisar a viabilidade técnica do reaproveitamento dos mesmos em obras de pavimentação. 2 MÉTODO DE ANÁLISE Para realizar o estudo em questão, foram coletadas amostras de resíduos em duas obras de construção civil: uma na fase de demolição, e outra na fase assentamento de alvenaria estrutural, intituladas obras 1 e 2, respectivamente. Em princípio, as amostras foram quarteadas, de modo a homogeneizá-las para a realização dos ensaios, e caracterizadas, a fim de se obter a porcentagem de material existente (argamassa, tijolo, madeira, papel, etc), massa unitária e composição granulométrica. Em seguida, o resíduo foi beneficiado utilizando-se um triturador de mandíbulas. Posteriormente foram realizados os seguintes ensaios de laboratório: granulometria por sedimentação (NBR15115: 2004), CBR (NBR 15115: 2004 e NBR 15116: 2004) e cisalhamento direto. Esse estudo analisou os resultados obtidos de modo a verificar sua viabilidade técnica em obras de pavimentação.

2 3 RESULTADOS OBTIDOS 3.1 Composição das amostras Durante a caracterização tátil-visual, foi obtida a composição dos resíduos. As Figuras 1 a 2 apresentam a caracterização das amostras. As dimensões máximas características das amostras 1 e 2 foram de 19,1 mm, ou seja, inferior ao estabelecido pela NBR15115: 2004, que é de 63,5 mm. Figura 1. Caracterização da amostra coletada na obra 1. Figura 3. Curva granulométrica da amostra 1. Figura 2. Caracterização da amostra coletada na obra Ensaio de Granulometria por Sedimentação Durante o ensaio, obtiveram-se as curvas granulométricas das amostras (Figuras 3 e 4). Foi observado que em ambas, mais de 50 % do material pode ser classificado como pedregulho. Com relação ao coeficiente de uniformidade (C u ), a obra 1 obteve-se um C u de aproximadamente 23%. Já na obra 2, o valor aproximado encontrado foi de 20%. Nos dois casos, as amostras estudadas atenderam aos requisitos estabelecidos pela NBR15115: 2004 para materiais a serem usados para execução de reforço de subleito, sub-base e base de agregado reciclado, uma vez que os coeficientes de uniformidade obtidos foram maiores que 10, e a porcentagem passante na peneira nº 40 foi igual a 14,75 e 13,55% respectivamente, ou seja, entre 10 e 40%. Vale ressaltar que os valores estabelecidos são aproximados, uma vez que durante o ensaio não foi utilizada a peneira nº 60. Por conta disso estimou-se que a porcentagem que passa na peneira nº 60 é de aproximadamente 7%. Figura 4. Curva granulométrica da amostra Ensaio de CBR O CBR encontrado para a amostra da obra 1 foi de 33,71%, enquanto para a da obra 2 foi de 24,18% (Figuras 5 e 6). Em ambos os casos, e de acordo com as normas da ABNT NBR 15115: 2004 e NBR 15116: 2004, estes resíduos podem ser utilizados como material para execução de: Reforço de subleito exigido CBR > 12% e expansão < 1,0%, devendo ser executado com energia de compactação normal; Revestimento primário e sub-base

3 exigido CBR > 20% e expansão < 1,0%, devendo ser executados com energia de compactação intermediária. 3.4 Ensaio de Cisalhamento Direto As curvas de tensão cisalhante versus deslocamento dos ensaios estão representados pelas Figuras 8 e 9. Eles apresentam as curvas de três corpos de prova moldados, submetidos à tensão normal de 50, 100 e 200 kpa para cada uma das amostras analisadas. Com os máximos valores de tensão cisalhante das curvas, construíram-se as envoltórias de resistências, as quais estão apresentadas nas Figuras 10 e 11. Como pode ser visto, os valores de ângulo de atrito obtidos foram iguais a 33,4ºe 35,5º, respectivamente. Figura 5. Ensaio de CBR da amostra da obra 1. Figura 6. Ensaio de CBR da amostra da obra 2. Figura 7. Gráfico empregado pelo Virginia Highway Department para determinação da espessura (BAPTISTA, 1974). Segundo o gráfico apresentado na Figura 7, para os valores de CBR encontrados, 33,71% e 24,18 %, no caso de uma via com uma carga por roda de lb, as espessuras mínimas de 5,08 cm (2 ) e 7,62 cm (3 ) respectivamente. No entanto, pela norma da ABNT NBR 15115: 2004, a espessura mínima de qualquer camada de base, sub-base ou reforço de subleito feita com RCD deve ser de no mínimo 10 cm e no máximo 20 cm. Logo, a espessura deverá ser de 10 cm. Figura 8. Tensão cisalhante x deslocamento obra 1.

4 4 CONCLUSÕES Figura 9. Tensão cisalhante x deslocamento obra 2. Figura 10. Envoltória de resistência - obra 1. Figura 11. Envoltória de resistência - obra 1. A reciclagem de RCD, além de proporcionar economia às empresas construtoras, elimina a quantidade de resíduos a serem depositados em locais clandestinos, que comprometem o meio ambiente e a saúde da população. De acordo com os resultados encontrados nos ensaios de granulometria por sedimentação, CBR e cisalhamento direto, verificou-se que, do ponto de vista técnico, é viável fazer uso de agregados reciclados de RCD em obras de pavimentação na execução de reforço de subleito ou na sub-base. Para os resultados encontrados nesta pesquisa, por exemplo, uma via, com capacidade de carga por roda de lb, devese usar uma espessura de material de 10 cm, no mínimo. Assim, constatou-se que a reutilização dos resíduos reciclados é viável tecnicamente, uma vez que foram atendidos todos os requisitos estabelecidos pelas normas técnicas vigentes e se trata de um material resistente e de baixo custo, podendo assim ser utilizado pelas empresas. AGRADECIMENTOS Este trabalho faz parte de uma pesquisa desenvolvida na Escola Politécnica de Pernambuco Universidade de Pernambuco, sobre Resíduos de Construção e Demolição (RCD) na Região Metropolitana do Recife (RMR), financiada pelo programa PIBIC/POLI e coordenado pelo AMBITEC Grupo de Pesquisa de Engenharia Aplicada ao Meio Ambiente. Agradecemos ao SEBRAE/PE e ao SINDUSCON/PE, constantes parceiros em nossos trabalhos, a UNICAP Universidade Católica de Pernambuco, que auxiliou na execução dos ensaios. REFERÊNCIAS Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR : agregados reciclados de resíduos sólidos da construção civil execução de camadas de pavimentação procedimentos. Rio de Janeiro, 2004.

5 Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR : agregados reciclados de resíduos sólidos da construção civil utilização em pavimentação e preparo de concreto sem função estrutural requisitos. Rio de Janeiro, Baptista, C. N. Pavimentação: ensaios fundamentais para a pavimentação dimensionamentos dos pavimentos flexíveis. Rio Grande do Sul: Editora Globo, 1974, 1ª edição. Conselho Nacional do Meio Ambiente. Resolução n. 307 de 5 de julho de Estabelece diretrizes, critérios e procedimentos para a gestão dos resíduos da construção. Diário Oficial da República Federativa do Brasil. Pinto, T. P. Metodologia para a Gestão Diferenciada de Resíduos Sólidos da Construção Urbana p. Tese (Doutorado) Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (PCC). São Paulo, 1999.

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