UTILIZAÇÃO DE MATERIAL FRESADO COMO CAMADA DE PAVIMENTO: ESTUDO LABORATORIAL E APLICAÇÃO EM CAMPO

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1 UTILIZAÇÃO DE MATERIAL FRESADO COMO CAMADA DE PAVIMENTO: ESTUDO LABORATORIAL E APLICAÇÃO EM CAMPO Luciano Pivoto Specht Universidade Federal de Santa Maria Departamento de Transportes Gustavo Menegusso Pires Universidade Federal de Santa Maria Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil Thiago Vitorelo Concessionária da Rodovia Osório-Porto Alegre Fábio Hirsh Concessionária da Rodovia Osório-Porto Alegre Fernando Cronst Concessionária da Rodovia Osório-Porto Alegre Eduardo Constante Bergmann ANTT Agência Nacional de Transportes Terrestres Marisa Dagmar Tiefensee ANTT Agência Nacional de Transportes Terrestres RESUMO Diferente de outras obras de engenharia os empreendimentos rodoviários tem vida útil entre 10 e 20 anos, o que leva a um processo de manutenção e reabilitação bastantes presentes. As técnicas e processos empregados na reabilitação variam desde a sobreposição de uma capa asfáltica pouco espessa até a reconstrução total do pavimento, dependendo da avaliação estrutural e funcional e do tráfego previsto. A técnica de reciclagem de pavimentos é bastante antiga e consiste em transformar um pavimento degradado em uma estrutura homogênea adequadamente dimensionada para receber os esforços do tráfego. O processo construtivo consiste na desagregação de parte do pavimento flexível, sua correção granulométrica e adição de um aglomerante, se necessário, espalhamento e compactação. Não obstante a este panorama geral, a Concessionária da Rodovia Osório-Porto Alegre utiliza como ferramenta de manutenção a fresagem de pavimentos o que gera, consequentemente, material fresado que tem a possibilidade de ser reciclado/reutilizado através de técnicas de estabilização e ser utilizado como camada de pavimento. Este trabalho tem como objetivo avaliar em laboratório a possibilidade de utilização de material fresado como camada de base e sub-base de pavimento bem como apresentar um relato do emprego de fresado e fresado estabilizado como camada de pavimento. O material fresado estabilizado mecanicamente indicou CBR de 56%, enquanto que o material fresado estabilizado granulometricamente chegou a 95%, valores absolutamente compatíveis com materiais granulares utilizados em camadas de pavimento, já os resultados do material fresado estabilizado quimicamente cumprem os requisitos normativos com um teor de cimento ao redor de 5%, o que, dependendo da obra e da matriz de custos, pode ser a alternativa mais interessante. Os resultados mostram a viabilidade técnica do processo de estabilização de material fresado para aplicação em pavimentação. Palavras-chave: fresagem; reciclagem; pavimentos flexíveis; estabilização. ABSTRACT Different of other engineering works, highway projects has life cycle between 10 and 20 years, which leads to a process of maintenance and rehabilitation quite present. The techniques and processes used in the rehabilitation vary from overlapping a little thick asphalt layer to the complete reconstruction of the pavement, depending on the structural and functional assessment and expected traffic. The recycling technique is quite old and consists in turning a damaged pavement in a homogeneous structure properly dimensioned to receive the efforts of the traffic. The construction process is the disintegration of part of the flexible pavement, it is particle size correction and addition of a binder, if necessary, spreading and compacting. Notwithstanding this general overview, the Concessionaire Highway Osório-Porto Alegre uses the Cold Planning as maintenance tool, which generates consequently milled material that has the ability to be recycled / reused by stabilization techniques and be used as layer of pavement. This research aims to evaluate in the laboratory the possibility of using milled material as base layer and sub-base pavement and give an account of the use of milled material and stabilized milled as pavement layer. The milled material mechanically stabilized indicated CBR of 56%, whereas the milled material stabilized granulometrically reached 95%, both absolutely compatible with the granular

2 materials used in pavement layers, since the results of the milled material chemically stabilized meet the regulatory requirements with a content of cement around 5%, which, depending on the work and the cost matrix may be the more attractive alternative. The results show the technical feasibility of the stabilization process of milled material for use in paving. Keywords: milled material; recycling; flexible pavements; stabilization. 1. INTRODUÇÃO Um pavimento pode ser definido como um sistema de múltiplas camadas semi-infinitas destinado a: distribuir os esforços verticais e horizontais oriundos do tráfego, proteger as camadas inferiores das intempéries e proporcionar aos usuários uma superfície segura e regular de maneira a permitir o deslocamento com segurança e economia (Medina e Motta 2005, Papagiannakis e Massad, 2008). A qualidade e quantidade de rodovias pavimentadas têm papel marcante na economia e no desenvolvimento nacional e nos custos envolvidos, via de regra, públicos ou pagos diretamente pelos usuários, são de grande monta e devem ser bem geridos de maneira a trazer o máximo de benefício à sociedade. Diferente de outras obras de engenharia os empreendimentos rodoviários tem vida útil entre 10 e 20 anos, o que, inevitavelmente leva a um processo de manutenção e reabilitação bastante presentes. As técnicas e processos empregados na reabilitação variam desde a sobreposição de uma capa asfáltica pouco espessa até a reconstrução total do pavimento, dependendo da avaliação estrutural e funcional e do tráfego previsto. É indiscutível a importância de rodovias, portos e barragens para a sociedade moderna, todavia, é inegável o impacto ambiental causado por tais projetos. O conceito de empreendimento sustentável (entenda-se aqui obras civis), devolve ao meio ambiente todo ou parte dos recursos que processou e garante uma boa qualidade de vida as populações que nele atuam ou que vivam nas imediações ou nas áreas afetadas pelo projeto. Garantindo assim, uma longa vitalidade e um baixo impacto naquela região durante gerações. Muito além destas definições, o ideal da sustentabilidade, onde toda a influência provocada por um empreendimento é anulada através dos procedimentos adotados, ainda é muito difícil e utópica. Mesmo assim, é importante ter em mente que adotar práticas que transformem nossa presença em determinado lugar o mais sustentável possível é a única maneira para determos a degradação ambiental que estamos experimentando nos últimos anos. No contexto da pavimentação, novas técnicas têm surgido nos últimos anos de forma a reduzir os impactos causados tanto pela construção e reabilitação quanto pela operação de rodovias; alguns exemplos podem ser citados: incorporação de resíduos em camadas de pavimentos, como escórias, resíduos de construção e demolição, borracha de pneu, resíduos industriais etc.; reciclagem de pavimentos, de maneira a utilizar o mínimo de insumos virgens; utilização de misturas mornas, reduzindo o consumo de energia e a emissão de gases; adequação da infraestrutura de forma a atenuar o ruído (barreiras sonoras e pavimentos silenciosos); incentivo ao uso de combustíveis renováveis (biodiesel, etanol, eletricidade) para propulsão de veículos; limitação das taxas de emissões de poluentes etc.. A técnica de reciclagem de pavimentos é bastante antiga e consiste em transformar um pavimento degradado em uma estrutura homogênea adequadamente dimensionada para receber os esforços do tráfego. O processo construtivo consiste na desagregação de parte do pavimento flexivel, sua correção granulométrica e adição de um aglomerante (cimento, cal,

3 emulsão etc.), se necessário, espalhamento e compactação. Seu emprego no Brasil se deu a partir da década de Muitas obras já foram executadas utilizando tais processos, todavia não é possível afirmar que é uma técnica corrente e disseminada no meio profissional. A reciclagem de pavimentos, a exemplo da reciclagem de outros materiais, consiste na reutilização total ou parcial dos materiais existentes no revestimento, na base e/ou na subbase, em que os materiais são novamente misturados e compactados; pode-se ainda adicionar agregados virgens para correção granulométrica e/ou agentes cimentantes. As principais vantagens da reciclagem são: redução nos custos de construção, conservação de agregados e ligantes, preservação da geometria do pavimento existente, manutenção da drenagem, preservação do meio ambiente, conservação de energia, homogeneização estrutural, readequação estrutural e rápida liberação da pista. Bonfim (2007) apresenta em seu trabalho sobre fresagem de pavimentos asfálticos, uma classificação bem definida dos tipos de reciclagem, apresentada na Figura 1. Já a associação de reciclagem asfáltica dos Estados Unidos (Asphalt Recycling and Reclaiming Association ARRA, 2009) define cinco categorias principais para os diferentes métodos de reciclagem: Reciclagem a frio (Cold recycling); Reciclagem a quente (Hot recycling); Reciclagem a quente in situ (Hot in-place recycling); Reciclagem a frio in situ (Cold in-place recycling); Reciclagem profunda (Full depth reclamation). Quanto à geometria original Quanto ao local de processamento Quanto à fresagem do material Quanto à profundidade de corte Quanto à mistura reciclada Quanto ao uso da mistura Quanto aos materiais adicionado Sem modificação Com modificação Em usina In situ Mista A frio A quente Superficial Profunda Mistura a quente Mistura a frio Como base reciclada Como camada de ligação Como revestimento Agregados Cimento Portland e Cal Emulsão especial e CAP Misturas asfálticas Quando se mantém as cotas do greide Quando não se mantém as cotas do greide Fixa ou móvel, quente ou frio In situ da reciclagem da base e aplicação de reciclagem a quente processada em usina com material fresado Realizada na temperatura ambiente Realizada com pré-aquecimento do pavimento Somente da camada de revestimento Camada de revestimento, base e até sub-base PMF CBUQ, PMQ Correção granulométrica Aumento da capacidade estrutural Rejuvenescimento Adição de material fresado Figura 1: Classificação dos processos de reciclagem de pavimentos (Bonfim, 2007) Qualquer técnica de reciclagem pressupõem a desagregação parcial do pavimento e sua reconstrução; para tanto é possível se utilizar equipamentos tipo estabilizadoras (que desagregam e remisturam o material in situ) ou de fresadoras que desbastam o material que deve ser tratado em usina apropriada. É muito comum, entretanto, a fresagem do pavimento e colocação de uma nova capa sendo que o material fresado retirado é subutilizado ou simplesmente colocado em bota fora. As obras rodoviárias geram grandes quantidades de material fresado quando da restauração dos pavimentos. Quando o material fresado é reutilizado para revestimento, o ligante asfáltico é recuperado através da incorporação de agentes rejuvenescedores, e a granulometria pode ser

4 corrigida pela adição de novos materiais (AI, 1986). Já no reaproveitamento do fresado, para base e/ou sub-base rodoviária, corrige-se a granulometria e pode-se adicionar cimento, cal, betume, etc.. A correção granulométrica do material fresado (estabilização granulométrica) torna-se importante, pois, aliada a compactação (estabilização mecânica) maximiza a resistência ao cisalhamento do material e eleva sua rigidez; ambos os incrementos são interessantes do ponto de vista estrutural e terão reflexos no desempenho. A adição de cimento (estabilização química) é muito utilizada pela a obtenção rápida de resistências e por permitir reciclar o pavimento existente em profundidades superiores ao da reciclagem com emulsão. O teor adicionado de cimento varia ao redor de 3%; no Brasil é prática determinar o teor de cimento baseando-se na resistência à compressão simples aos 7 dias de cura, (deve superar os 2,1MPa para o caso de bases). Deve-se mencionar que elevados teores de cimentos enrijecem o material tornando-o suscetível a fadiga; tal processo deve ser considerado no projeto estrutural. Não obstante a este panorama geral, a CONCEPA Concessionária Porto Alegre-Osório utiliza como ferramenta de manutenção a fresagem de pavimentos o que gera, consequentemente, material fresado que tem a possibilidade de ser reciclado/reutilizado através de técnicas de estabilização e ser utilizado como camada de pavimento. Neste contexto de redução da disponibilidade de materiais naturais, aliado às novas exigências/limitações das obras de engenharia, é imperativo que se busquem alternativas técnicas, econômicas e ambientalmente adequadas para atender as demandas de reabilitação das rodovias nacionais possibilitando assim o bem estar da população e suporte para um desenvolvimento sustentável e duradouro. Frente a este cenário, a presente pesquisa tem como objetivo geral a verificação da possibilidade do material fresado extraído do processo de manutenção da BR 290 ser utilizado como camada de pavimento flexível. 2. METODOLOGIA O planejamento da pesquisa contempla uma campanha de ensaios laboratoriais, a partir de no Laboratório de Materiais de Construção Civil da UFSM, para determinar a caracterização e variabilidade do fresado, caracterização dos agregados virgens provenientes da pedreira do Consórcio Construtor TRS, determinação dos parâmetros de compactação e resistência do fresado, fresado estabilizado granulometricamente e fresado estabilizado granulometricamente e quimicamente bem como a aplicação prática dos resultados em um trecho experimental as margens da BR 290 em Eldorado do Sul. 2.1 Materiais O material fresado utilizado na etapa laboratorial foi coletado na BR 290, pista Norte, durante o processo de manutenção do pavimento asfáltico em julho de 2012 nas proximidades do acesso a cidade de Cachoerinha. Foram feitas 06 coletas, em pares, diretamente da esteira da máquina fresadora. A máquina fresadora utilizada foi uma Caterpillar PM102 com largura de corte de 1m e espessura de corte de até 35cm e considerada uma máquina de médio porte. A durabilidade dos dentes de corte (bits) é de 100 a 150 horas de trabalho e no caso desta pesquisa

5 encontrava-se com aproximadamente 50 horas de uso. O cilindro de corte utiliza 100 dentes de corte. A velocidade de corte utilizada foi de 9,5m/min, aproximadamente. Na Figura 2 é apresentada uma foto do equipamento e do processo de coleta de amostras. As amostras foram caracterizadas e apresentaram-se com granulometria bastante homogêneas, típicas de um concreto asfáltico faixa IVB do Instituto do Asfalto. O teor de ligante médio foi de 5,00%, bastante coerente com projetos de concreto asfáltico; o desvio padrão dos resultados foi de 0,33%. Os agregados virgens utilizados são provenientes da Pedreira do Consórcio Construtor TRS localizado as margens da rodovia BR 290 em Santo Antônio da Patrulha; trata-se de um agregado de origem basáltica, largamente utilizado para execução de Macadame Seco, Brita Graduada Simples e Concreto Asfáltico. A Tabela 1 apresenta as características granulométricas do material e a Tabela 2 algumas características tecnológicas dos agregados. Figura 2: Coleta de amostra diretamente da fresadora Tabela 1: Distribuição granulométrica dos agregados Peneira Abertura (mm) Brita 3/4'' Brita 3/8'' Pó de Pedra Material Fresado 2" 50,8 100,00 100,00 100,00 100,00 1" 25,4 100,00 100,00 100,00 95,36 3/4" 19,1 100,00 100,00 100,00 91,49 1/2" 12,7 58,35 98,90 100,00 79,95 3/8" 9,5 11,40 95,25 100,00 66,71 n 4 4,8 2,30 45,85 100,00 43,87 n 10 2,0 1,70 1,80 73,35 23,18 n 40 0,42 1,60 1,60 29,70 6,39 n 80 0,18 1,45 1,30 19,95 2,56 n 200 0,075 1,00 0,90 13,75 0,81

6 Tabela 2: Características tecnológicas dos agregados utilizados Propriedade Método Brita 3/4'' Brita 3/8'' Pó de Pedra Absorção DNER ME 195/97 0,70 0,80 -- Massa Específica (kn/m 3 ) 1 DNER ME 195/97 2,831 2,767 2,810 2 Índice de Lamelaridade DAER/RS EL 108/01 14,9 29,0 -- Perda à Abrasão LA DNER ME 35/98 12 Nota: 1 densidade efetiva média aritmética da densidade real e aparente dos grãos; 2 no caso do agregado miúdo foi utilizada a técnica do picnômetro. O cimento utilizado na pesquisa foi o CP IV-32 - Cimento Portland Pozolânico (NBR 5736) produzido pela CCP Cimpor Cimentos do Brasil em Julho de 2012 na unidade de Candiota/RS. Sua composição é de Silicatos de Cálcio, Aluminatos e Ferro Aluminatos, Sulfato de Cálcio, material carbonático e pozolana. Os materiais pozolânicos, não reagem com a água da forma como são obtidos. Entretanto, quando finamente divididos, reagem com o hidróxido de cálcio em presença de água e na temperatura ambiente, dando origem a compostos com propriedades aglomerantes. Uma vantagem do uso de deste cimento é a redução do calor de hidratação e o aumento da resistência à compressão em idades avançadas. O cimento Portland pozolânico tem baixo calor de hidratação, o que o torna bastante recomendável na concretagem de grandes volumes e sob temperaturas elevadas. Além disso, o alto teor de pozolana, entre 15 e 50%, proporciona estabilidade no uso com agregados reativos e em ambientes de ataque ácido, em especial de ataque por sulfatos. É altamente eficiente em argamassas de assentamento e revestimento, em concreto magro, concreto armado, concreto para pavimentos e solo-cimento. A água utilizada na pesquisa foi oriunda da rede hidráulica do LMCC Laboratório de Materiais de Construção Civil da UFSM e é considerada potável. 2.2 Ensaios Laboratoriais A compactação é um método de estabilização de solos que se dá por aplicação de alguma forma de energia mecânica (impacto, vibração, compressão estática ou dinâmica). Seu efeito confere ao solo/agregado um aumento de sua massa específica aparente seca e redução de vazios, consequentemente um aumento na resistência ao cisalhamento e redução da permeabilidade e compressibilidade. Através do ensaio de compactação é possível obter a relação entre o teor de umidade e a massa específica aparente seca de um solo quando compactado com determinada energia. O ensaio mais comum é o de Proctor (Normal, Intermediário ou Modificado), que é realizado através de sucessivos impactos de um soquete padronizado na amostra. No caso desta pesquisa foi utilizada a Energia Modificada, conforme é prática para materiais granulares, e seguiu os preceitos da norma DNER ME 162/94. A capacidade de suporte de um solo compactado pode ser medida através do método do índice de suporte, que fornece o Índice de Suporte Califórnia - ISC (California Bearing Ratio - CBR), idealizado pelo engenheiro O. J. Porter, em 1939, no estado da Califórnia USA. Trata-se de um método de ensaio empírico, adotado por grande parcela de órgãos rodoviários no Brasil e no mundo. O objetivo do ensaio é determinar a força de um pistão para penetrar, sob condições controladas, em uma amostra que foi submetida a um processo de imersão por

7 96 horas. O valor obtido é normalizado em função do ISC ou CBR de uma brita de referência cujo valor é 100%. O ensaio segue os preceitos da norma DNER ME 49/94 e é base do método de dimensionamento de pavimentos vigente no Brasil. A Resistência à Compressão Simples (RCS) ou resistência à compressão não-confinada é largamente utilizada para dosagem e controle de qualidade de concreto de cimento Portland e de solo-cimento. Após um determinado tempo de cura as amostras de 10x20cm são submetidas a um esforço de compressão até sua ruptura, anota-se a carga e dividindo pela área das amostras tem-se a RCS. Nesta pesquisa as amostras foram submetidas a um processo de cura úmida por 7 e 28 dias e a velocidade de ruptura foi de 0,43mm/s. Os teores de cimento utilizados variaram de 2 a 5% e foram calculados a partir da massa seca do material. 3. RESULTADOS E DISCUSSÃO A dosagem da mistura ou estabilização granulométrica consiste em fracionar os agregados disponíveis de maneira a atender alguma especificação, neste caso a especificação de base estabilizada granulometricamente do Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes DNIT 141/2010 ES. A referida especificação de serviço recomenda o uso de seis faixas granulométricas (A, B, C, D, E e F), sendo que as duas últimas não indicadas para tráfego acima de A partir da especificação e dos materiais disponíveis (fresado, brita 3/4, brita 3/8 e pó de pedra) inúmeras tentativas foram feitas para enquadrar a mistura em uma das faixas do DNIT. Vale a pena lembrar que as faixas E e F toleram materiais mais finos e pressupõe um desempenho inferior, tendendo-se a serem evitadas. Outro aspecto é a quantidade de material virgem a ser adicionada, quantidades muito elevadas de brita e pó de pedra tendem a elevar o custo da mistura (pelo custo do insumo e distância de transporte) além de serem desinteressantes do ponto de vista ambiental. A Tabela 3 e a Figura 3 apresentam os resultados obtidos com a mistura 70% de material fresado, 15% de brita 3/4 e 15% de pó de pedra, bem como a faixa A do DNIT. Neste caso a proporção de 70/30 (fresado/material virgem) conjuga de maneira satisfatória a questão técnica e econômica. Tabela 3: Projeto de estabilização do fresado com adição de agregado virgem Peneira Abertura (mm) Limites Faixa A Centro faixa Faixa trabalho Mistura 2" 50,8 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 3/8" 9,5 30,0 65,0 47,5 55,5 65,0 62,5 n 4 4,8 25,0 55,0 40,0 40,8 50,8 45,8 n 10 2,0 15,0 40,0 27,5 23,5 33,5 28,5 n 40 0,42 8,0 20,0 14,0 8,0 11,2 9,2 n 200 0, ,0 100,0 5,0 2,0 3,5 1,5

8 Porcentagem Passante (%) Porcentagem Retida (%) Peneiras /8" 1/2" 1" 2" Limites Faixa Trabalho Centro faixa Fresado Composição ,01 0, Diâmetro dos Grãos (mm) Figura 3: Projeto de estabilização do fresado com adição de 30% de agregados virgens A comparação dos valores encontrados para o fresado com dados da literatura indicam valores um pouco acima, no caso do dmáx, 2,023 g/cm 3 contra 1,798g/cm 3 do trabalho de Pinto et al. (2012) e um pouco abaixo no caso da h ót, 7,2% contra 8,5% do trabalho dos mesmos autores. Tais variações são bastante comuns, visto se tratarem de materiais de fontes distintas. A partir da curva de compactação é possível determinar-se os valores de umidade ótima e massa específica aparente seca máxima, conforme apresentados na Tabela 4. A análise dos resultados das curvas e dos parâmetros de compactação dos materiais em estudo permite afirmar que a adição do material virgem preenche os vazios do fresado, o que é demonstrado pelo incremento do valor de dmáx ; tal aumento é extremamente benéfico uma vez que materiais com menores índices de vazios tendem a ter uma maior resistência ao cisalhamento e uma menor rigidez, o que é interessante do ponto de vista da aplicação em camada de pavimento. Tabela 4: Parâmetros de compactação dos materiais em estudo Umidade ótima - Massa especifica aparente Material h ót (%) seca - dmáx (g/cm 3 ) Fresado 7,2 2,023 Mistura 70/30 8,2 2,092 Nesta pesquisa três possibilidades de estabilização estão sendo testadas, apenas compactando o material (estabilização mecânica), corrigindo a granulometria com material virgem e compactando (estabilização granulométrica e mecânica) e corrigindo a granulometria com material virgem, adicionando cimento e compactando (estabilização granulométrica, química e mecânica). Para tanto duas curvas de compactação foram realizadas, uma do fresado e outra 70/30 (fresado + agregado) conforme Figura 4. Para o caso da adição de cimento foram utilizados os mesmos parâmetros de compactação da curva 70/30.

9 Massa específica aparente seca (g/m³) Mistura 70/30 g dmáx =2092g/cm 3 h ot =8,20% Fresado g dmáx =2023g/cm 3 h ot =7,20% ,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 9,0 10,0 11,0 12,0 13,0 14,0 Figura 4: Curva de compactação do material fresado e da mistura 70/30 Os resultados dos ensaios de Índice de Suporte Califórnia, apresentados na Tabela 5 indicam para o material fresado um CBR de 56%. Pinto et al. (2012), em condições similares, encontrou o valor de 38%. Estes valores são típicos de solos grossos, pedregulhosos, do grupo G da classificação SUCS (Sistema Unificado de Classificação de Solos) ou ainda dos grupos A1 e A2 da classificação do TRB (Transportation Research Board). Materiais com CBR nesta ordem de grandeza são, tipicamente, utilizados como sub-base (a exigência vigente é que o CBR seja maior que 20% e expansão inferior a 1%). Tabela 5: Resultados do ensaio de CBR Teor de umidade (%) Amostra 01 Amostra 02 Média Material CBR (%) / CBR (%) / Expansão CBR (%) / Expansão Expansão Fresado 45 /0,00 67 / -0,44 56 / -0,22 Mistura 70/30 85 / -0, / -0,44 95 / -0,31 Logo após a ruptura do CBR e a extração da amostra do cilindro foi feita uma tentativa de se realizar um ensaio de granulometria para se avaliar a quebra do material durante a compactação; foi observado que, apesar da possível quebra e desfragmentação dos grumos do fresado, haviam concreções causadas pela compactação e possivelmente pelo poder cimentante do ligante. Este fato, se reproduzido em campo, trará ao longo do tempo benefícios adicionais à estrutura do pavimento. A análise dos resultados é sempre realizada a partir do material tradicional, neste caso a BGS, e este material, produzido a partir do fresado, possui peculiaridades que dificilmente serão reproduzidas em laboratório. Isso aponta para a necessidade de aplicações práticas em seções testes e pistas experimentais. Para o caso do material fresado estabilizado granulometricamente (com 30% de material virgem) os valores de CBR ficaram entre 85 e 104%, em média 95%; fica patente que a técnica foi bastante eficiente abrindo inúmeras possibilidades de utilização como camada de

10 Resistência à compressão simples (MPa) pavimento. Conforme preconizado pelo método de projetos do DNER de 1981, para utilização como base granular de pavimentos o valore de CBR deve ser maior que 80% e expansão menor que 0,5%. Para o caso de rodovias com tráfego menor que 10 6 repetições do eixo padrão, para o período de projeto considerado, há a possibilidade de utilizar materiais com CBR maior ou igual a 60%. Fica patente, a partir dos resultados apresentados, o potencial de utilização destes materiais como camada de pavimento. A RCS (Resistência à compressão Simples) é uma medida bastante utilizada em diversas aplicações de Engenharia Civil, mesmo em casos onde sabidamente os esforços mais importantes não são de compressão, mas têm proporcionalidade a esta medida. No caso de solo cimento ou materiais estabilizados para base de pavimento, a medida de CBR, empregada para solos e materiais granulares, é substituída pela RCS. A Figura 6 apresenta os resultados de RCS aos 7 e 28 dias, bem como as linhas de tendência dos resultados encontrados. Segundo a NBR Solo-cimento Dosagem para emprego como camada de pavimento e DNIT ES 143/ Pavimentação base de solo-cimento o teor de cimento adotado deve ser aquele cuja resistência média à compressão simples seja igual ou superior a 2,1MPa aos sete dias de idade. Segundo tal prescrição o teor de cimento que deveria ser empregado, sem margem operacional, seria de 5,26%. 4,50 4,00 3,50 RCS - 28 dias cura RCS - 7 dias cura 3,00 2,50 2,00 1,50 1,00 0,50 0, Teor de cimento (%) Figura 6: Relação entre teor de cimento e RCS aos 7 e 28 dias de cura No caso de implantação de uma rodovia e dependendo das condições, é aceitável que ao invés de 7 dias de cura seja considerado 28 dias, quando as reações de cimentação estariam chegando a um patamar de estabilização e, neste caso, o teor de cimento seria de 4,86%. Em ambos os casos o teor de cimento é elevado e considerando que se está trabalhando com 30% de material virgem proveniente de britagem o aspecto econômico deve ser avaliado cuidadosamente. Alguns trabalhos apresentados na literatura nacional indicam valores entre 3,0% e 4,2%, bem menores aos encontrados (Trichês et al., 2010; Silva e Miranda, 1998). Vale lembrar que o cimento utilizado é o CP IV, cuja cura é lenta e benéfica, no caso de grandes volumes de material, evitando ou minimizando a retração térmica e

11 consequentemente, o trincamento advindo deste processo. É possível tentar o emprego de outros tipos de agentes estabilizantes para tentar adequar a questão técnica à econômica. Nos meses de setembro e outubro de 2012 foram implementadas duas seções testes e uma seção de controle executados pelo Consórcio Construtor TRS em uma rua lateral da BR 290 no município de Eldorado do Sul na região metropolitana de Porto Alegre RS. A estrutura típica executada foi de uma camada de regularização do subleito com material fresado, camada de base (objeto de investigação) e uma camada de revestimento tipo concreto asfáltico; o trecho tem extensão total de 1240m e está esquematicamente apresentado na Figura 7. A Figura 8 apresenta um relato fotográfico do processo executivo, que teve as etapas comumente empregadas em obra. O desempenho do segmento vem sendo acompanhado e até o momento não apresenta nenhuma patologia. Figura 7: Localização dos segmentos experimentais A base constituída de material fresado - 840m B base em BGS - Brita Graduada Simples - 260m C base de fresado estabilizado granulometricamente - 140m Figura 8: Relato fotográfico da implantação dos segmentos experimentais

12 4. CONCLUSÕES As técnicas de reciclagem de pavimentos e as experiências apresentadas, aliadas à necessidade de incorporar aspectos ambientais e econômicos aos projetos rodoviários, incentiva e motiva iniciativas de utilização do material fresado como um material de construção nobre e capaz de substituir os materiais tradicionais em diversas camadas do pavimento asfáltico. O material fresado estabilizado mecanicamente indicou CBR de 56%, enquanto que o material fresado estabilizado granulometricamente chegou a 95%, valores absolutamente compatíveis com materiais granulares utilizados em camadas de pavimento; os resultados do material fresado estabilizado quimicamente cumprem os requisitos normativos com um teor de cimento ao redor de 5%, o que, dependendo da obra e da matriz de custos, pode não ser a alternativa mais interessante. A implantação de segmentos teste teve êxito e o acompanhamento deste segmento ao longo do tempo irá subsidiar novas alternativas e ações envolvendo a reciclagem de pavimento. AGRADECIMENTOS O primeiro autor agradece ao MEC Sesu pela bolsa PET. O segundo autor agradece a Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior pela Bolsa CAPES, nível Mestrado. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ABNT. Associação Brasileira De Normas Técnicas. (2012) NBR 12253: Solo-cimento - Dosagem para emprego como camada de pavimento - Procedimento. Rio de Janeiro, p.. (1991) NBR 5736: Cimento Portland Pozolânico. Rio de Janeiro, p. Asphalt Institute - AI. (1986) Asphalt Hot-Mix Recycling. Manual series n 20. Second edition Asphalt Recycling and Reclaiming Association - ARRA. (2009) Pavement Recycling Guidelines for State and Local Governments Participant's Reference Book. U.S. Department of Transportation, FHWA-SA , Washington, D.C Bonfim, V. (2007) Fresagem de Pavimentos Asfálticos. 3 ed., São Paulo, Fazendo Arte Editora, Departamento Autônomo de Estradas de Rodagem. (2001) DAER/RS EL 108/01: Determinação do Índice de Lamelaridade. Porto Alegre, 2001, 4 p. Departamento Nacional de Estradas de Rodagem. (1994) DNER-ME 162/94: Solos Ensaio de compactação utilizando amostras trabalhadas. Rio de Janeiro, 1994, 7 p.. (1994) DNER-ME 49/94: Solos - Determinação do Índice de Suporte Califórnia utilizando amostras não trabalhadas. Rio de Janeiro, 1994, 14 p.. (1997) DNER-ME 195/97: Agregados determinação da absorção e da massa específica do agregado graúdo. Rio de Janeiro, 1997, 6 p.. (1998) DNER-ME 35/98: Agregados determinação de abrasão Los Angeles. Rio de Janeiro, 1998, 6 p. Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes. (2010) DNIT ES 141/2010: Pavimentação - Base estabilizada granulometricamente - Especificação de serviço. Rio de Janeiro, 2010, 9 p.. (2010) DNIT-ES 143/2010: Pavimentação Base de solo-cimento. Rio de Janeiro, 2010, 10 p. Medina, J. e Motta, L.M.G. (2005) Mecânica dos Pavimentos. Rio de Janeiro: Editora UFRJ, 574p Papagiannakis, A.T. e Massad, E.A. (2008) Pavement design and materials. Hoboken: John Wiley & Sons p. Pinto, M.M.; Cervo, T.C. e Pereira, D.S. (2012) Reutilização de material fresado em acostamentos como agente regularizador e nivelador. Pavimentação, v.6, n 23. p.27-35, Silva, C.A.R. e Miranda JR, J. (1998) Reciclagem de Camada Betuminosa como Sub-Base Estabilizada com Cimento na BR 381. Revista Vias Gerais, nº 03. Assender, Minas Gerais Trichês, G.; Lorena, M. E Santos, A. (2010) Reciclagem de pavimento com adição de cimento: estudo do desempenho da rodovia (SC) 303, trecho BR Capinzal (SC). 40ª RAPv: Reunião Anual de Pavimentação 2010, Rio de Janeiro, RJ Luciano Pivoto Specht - Universidade Federal de Santa Maria, Departamento de Transportes Avenida Roraima, 1000, Cidade Universitária, Santa Maria, RS. luspecht@ufsm.br