16º. Encontro Técnico DER/PR A Importância da Reciclagem e das Soluções Sustentáveis em Pavimentação

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1 16º. Encontro Técnico DER/PR A Importância da Reciclagem e das Soluções Sustentáveis em Pavimentação Profa. Dra. Liedi Bariani Bernucci Professora Titular Coordenadora do Laboratório de Tecnologia de Pavimentação Escola Politécnica da Universidade de São Paulo Rosângela Motta Amanda Marcandali Silva Igor Amorim Beja Ana Luisa Aranha Fabiana da Conceição Leite Edson de Moura

2 Profa. Dra. Liedi Bariani Bernucci Resolução CONAMA n 307 (2002) Geradores responsáveis pelo Resíduo gerado Escala de prioridades Não gerar Reduzir Reutilizar Reciclar Deposição em aterro Motta e Leite

3 Profa. Dra. Liedi Bariani Bernucci Resolução CONAMA n 307 (2002) Classe A: Infra-estrutura (pavimentação, terraplenagem, etc), edificações (cerâmicos, concreto, etc), pré-moldados Classe B: Plásticos, papel/papelão, metais, vidros, madeira Classe C: Gesso, etc (não há tecnologia viável de reciclagem) Classe D: Tintas, solventes, óleos, etc (perigosos) Motta e Leite

4 1. Resíduo de Construção e Demolição (RCD) Preocupação mundial com a intensa geração de RCD Geração de RCD no mundo (aprox.) Local População [milhões hab] Geração RCD [mil ton/dia] RCD per capita [kg/ano] Alemanha Holanda 15, Itália 57, Hong Kong Austrália EUA Brasil São Paulo - SP Profa. Dra. Liedi Bariani Bernucci Jundiaí - SP 0,3 0,7 758 Fonte: União Européia (1999), Poon (2007), Tam (2009), EPA (2009), Ângulo (2005), PMSP (2006)

5 1. RCD Recicladoras Profa. Dra. Liedi Bariani Bernucci Recicladora da Prefeitura de SP Recicladora em Jundiaí (particular) Fonte: Motta e Leite

6 Tipos de agregados reciclados Profa. Dra. Liedi Bariani Bernucci Agregado reciclado de concreto / argamassa (cinza ou branco) Agregado reciclado misto (vermelho) Motta e Leite

7 Profa. Dra. Liedi Bariani Bernucci Tipos de agregados reciclados Rachão Pedra 2 a 3 Pedra 1 Pedrisco Areia Bica corrida Motta e Leite

8 Caracterização física do agregado reciclado Distribuição granulométrica Profa. Dra. Liedi Bariani Bernucci Porcentagem passante [%] ,01 0, Abertura das peneiras [mm] Santo André 1 (antes compactação) Santo André 1 (depois compactação) Santo André 2 (antes compactação) Santo André 2 (depois compactação) OBRA DA USP LESTE Apud: Fabiana Leite, 2007

9 Caracterização mecânica do agregado reciclado CBR (de 0 a 180 dias de cura) Profa. Dra. Liedi Bariani Bernucci Expansão nula Motta e Leite

10 Profa. Dra. Liedi Bariani Bernucci CBR - Caracterização mecânica do agregado reciclado CBR (de 0 a 180 dias de cura) Índice de Suporte Califórnia [%] Tempo [dias] Motta e Leite

11 Profa. Dra. Liedi Bariani Bernucci Caracterização mecânica do agregado reciclado Módulo de resiliência Motta e Leite

12 Caracterização mecânica do agregado reciclado Módulo de resiliência Profa. Dra. Liedi Bariani Bernucci 1000 Módulo de Resiliência [MPa] dias 90 dias 28 dias 0 dias 0,010 0,100 1,000 Tensão de confinamento σ 3 [MPa] σ d = 0,200MPa Motta e Leite

13 Profa. Dra. Liedi Bariani Bernucci USP LESTE: Pavimento Ecológico Concreto Asfalto-borracha de pneus moídos Agregado reciclado Solo laterítico Subleito: solo mole Motta e Leite

14 Profa. Dra. Liedi Bariani Bernucci Estudo de caso USP Leste Pavimento Ecológico Subleito: antigo bota-fora durante a construção da Rodovia Ayrton Senna Motta e Leite

15 Profa. Dra. Liedi Bariani Bernucci Estudo de caso USP Leste Pavimento Ecológico Rachão de entulho Motta e Leite

16 Profa. Dra. Liedi Bariani Bernucci Estudo de caso USP Leste Pavimento Ecológico Reforço de Subleito: solo selecionado (CBR 10%) Motta e Leite

17 Profa. Dra. Liedi Bariani Bernucci Estudo de caso USP Leste Pavimento Ecológico toneladas de agregado reciclado (recicladoras de Santo André e São Bernardo do Campo) Motta e Leite

18 Profa. Dra. Liedi Bariani Bernucci Estudo de caso USP Leste Pavimento Ecológico Base e Sub-Base de agregado reciclado de RCD Motta e Leite

19 Profa. Dra. Liedi Bariani Bernucci Estudo de caso USP Leste Pavimento Ecológico Trecho comparativo com Base de BGS Motta e Leite

20 Profa. Dra. Liedi Bariani Bernucci Estudo de caso USP Leste Pavimento Ecológico Revestimento de asfalto-borracha Motta e Leite

21 Profa. Dra. Liedi Bariani Bernucci Estudo de caso USP Leste Pavimento Ecológico Fotos da obra Motta e Leite

22 Estudo de caso USP Leste Pavimento Ecológico Seções-tipo: Profa. Dra. Liedi Bariani Bernucci Motta e Leite

23 Profa. Dra. Liedi Bariani Bernucci Estudo de caso USP Leste Pavimento Ecológico Controle tecnológico dos materiais Falling Weight Deflectometer (FWD) * Deflectômetro de impacto * Bacias de deflexão (7 pontos de afastamento da carga) Motta e Leite

24 Profa. Dra. Liedi Bariani Bernucci Controle tecnológico dos materiais Falling Weight Deflectometer (FWD) Segmento homogêneo 1 Deflexões medidas [10-2 mm] Distância [cm] Faixa esquerda Eixo Faixa direita Deflexões medidas [10-2 mm] Distância [cm] Faixa esquerda Eixo Faixa direita Segmento homogêneo 2 Segmento homogêneo 3 Deflexões medidas [10-2 mm] Distância [cm] Faixa esquerda Eixo Faixa direita Deflexões medidas [10-2 mm] Distância [cm] Motta e Leite Faixa esquerda Eixo Faixa direita Segmento homogêneo 4

25 Profa. Dra. Liedi Bariani Bernucci Estudo de caso USP Leste Pavimento Ecológico Retroanálises ELSYM5 Segmento homogêneo M R Camada Material [MPa] base BGS 340 sub-base Agregado reciclado 320 base Agregado 330 sub-base reciclado 290 base Agregado 250 sub-base reciclado 240 base Agregado 340 sub-base reciclado 310 Motta e Leite

26 Agregados Fresados Agregado negro, onde o agregado fresado é tratado como um agregado e o ligante oxidado presente nos grumos não é considerado na dosagem. Profa. Dra. Liedi Bariani Bernucci. Lei Nº / PMSP - proibido o descarte em qualquer tipo de botafora, descarte em aterro sanitário, descarte em terrenos públicos ou privados não-credenciados para tal finalidade, remoção para áreas externas aos limites geográficos do Município de São Paulo - reciclagem preferencialmente em pavimentação no próprio Município. A. Marcandali Silva

27 Obtenção de Agregados Fresados Profa. Dra. Liedi Bariani Bernucci Fresagem a Frio Fratura Reclaimed Asphalt Pavement RAP Quantidade de bits + Velocidade de avanço + Características do material A. Marcandali Silva

28 Reciclagem de Pavimentos Profa. Dra. Liedi Bariani Bernucci A. Marcandali Silva Reaproveitar os materiais desgastados para aplicar em uma nova composição de modo a restaurar o pavimento

29 Profa. Dra. Liedi Bariani Bernucci RECICLAGEM DE PAVIMENTOS A. Marcandali Silva

30 RECICLAGEM DE PAVIMENTOS Profa. Dra. Liedi Bariani Bernucci Emulsão Asfáltica Espuma de Asfalto Cimento Portland A. Marcandali Silva

31 Avenida Sapopemba Valmir Bonfim

32 Projeto de dosagem Traço adotado para a mistura Homogeneização na Usina KMA 220 RAP % Pó-de-pedra % Cimento Portland % Total % CAP 50-70: 2,5% Valmir Bonfim

33 RAP Espumado Módulo de Resiliência 80% RAP + 19% pó-de-pedra + 1% cimento + 2,5% CAP MR = * σ 3 0,3902 MR - (kgf/cm2) ,1 1,0 Tensão de Confinamento (kgf/cm2) Valmir Bonfim

34 Etapas de Construção Sub-base de RCC Compactação da camada de sub-base Base de RAP espumado Compactação da camada de base Valmir Bonfim

35 Profa. Dra. Liedi Bariani Bernucci RCD Av Sapopemba Igor Beja

36 Misturas Recicladas a Frio com Emulsão Profa. Dra. Liedi Bariani Bernucci Produzido em usinas (similar a usinas de solos) Produção e execução em temperatura ambiente Volume de vazios mais elevado do que misturas a quente Destinação total ao material fresado Redução na emissão de gases Rápida abertura ao tráfego Viável mesmo para recapeamentos sucessivos A. Marcandali Silva

37 PRODUÇÃO DE MISTURA A FRIO Reciclagem em usina móvel/estacionária: Seleção de agregados eficiente Permite avaliações estruturais. Usina móvel Reciclagem in situ/ trem de reciclagem: Alta produtividade Dificuldade para corrigir defeitos pontuais A. Marcandali Silva Usina in situ

38 COMPORTAMENTO MECÂNICO Resistência à Tração Dano por Umidade Induzida Cântabro Módulo de Resiliência A. Marcandali Silva

39 COMPORTAMENTO MECÂNICO Corpo de prova de campo ou laboratório A. Marcandali Silva

40 COMPORTAMENTO MECÂNICO A. Marcandali Silva

41 COMPORTAMENTO MECÂNICO Corpo de prova de campo ou laboratório A. Marcandali Silva

42 Resultados MR triaxial Profa. Dra. Liedi Bariani Bernucci A. Marcandali Silva

43 PARÂMETROS DE PROJETOS RECICLADO A FRIO kgf/cm 2 a kgf/cm 2 Usina móvel A. Marcandali Silva

44 EXECUÇÃO Histórico Usina móvel A. Marcandali Silva

45 RECICLAGEM DE PAVIMENTOS A. Marcandali Silva

46 Reciclagem de Pavimentos Profa. Dra. Liedi Bariani Bernucci Pavimento reciclado a frio A. Marcandali Silva

47 Resultados MR retroanálise Profa. Dra. Liedi Bariani Bernucci Rodovia Fluminense Usina móvel Rodovia Fernão Dias Usina in situ Rodovia Régis Bittencourt Usina in situ A. Marcandali Silva Variação não contemplada: estrutura existente, condições de clima, tráfego atuante.

48 Resultados MR retroanálise Profa. Dra. Liedi Bariani Bernucci Rodovia Fluminense Usina móvel Rodovia Fernão Dias Usina in situ Rodovia Régis Bittencourt Usina in situ A. Marcandali Silva Variação não contemplada: estrutura existente, condições de clima, tráfego atuante.

49 Resultados MR retroanálise Profa. Dra. Liedi Bariani Bernucci A. Marcandali Silva Rodovia Fluminense Usina móvel Rodovia Fernão Dias Usina in situ Rodovia Régis Bittencourt Usina in situ Variação não contemplada: estrutura existente, condições de clima, tráfego atuante.

50 Profa. Dra. Liedi Bariani Bernucci Conclusões Diversas técnicas de reciclagem disponíveis no país; Os valores de módulo de resiliência da camada reciclada pode variar significativamente em função do material, processo de obtenção dos resíduos e processo de execução; Os materiais reciclados podem ser empregados em Vias de Baixo Volume de Tráfego até tráfego muito pesado;

51 Profa. Dra. Liedi Bariani Bernucci Conclusões Reciclagem a frio de fresados: técnica que comprovadamente dá sucesso; Com cimento os módulos são mais elevados; com emulsão ou com espuma de asfalto é intermediário. Técnicas Sustentáveis: Asfalto morno; asfalto de elevado módulo, asfalto altamente modificado para camadas intermediárias.

52 11º. Encontro Técnico DER/PR Profa. Dra. Liedi Bariani Bernucci AGRADECIMENTOS DER-PR e COMPASA OHL BRASIL GRUPO ANE Brown & Brown e Betunel Prefeitura Municipal de São Paulo Dynatest Belocal Alunos, ex-alunos e Pesquisadores do Laboratório de Tecnologia de Pavimentação da EPUSP