CARACTERÍSTICAS GRANULOMÉTRICAS DA AREIA PARA PAVIMENTAÇÃO: ESTUDO DE CASO NA CIDADE DEMARABÁ OLIVEIRA, L.C Faculdade Metropolitana de Marabá lcarneirooliveira@gmail.com ALENCAR, F.A. Faculdade Metropolitana de Marabá francisco.alencar1980@gmail.com SIQUEIRA, A.A. Faculdade Metropolitana de Marabá alex_amoury@hotmail.com DE OLIVEIRA, P.A. Faculdade Metropolitana de Marabá polianaalves33@gmail.com RESUMO O referido trabalho trata do estudo das principais características granulométricas apresentadas pela análise da areia extraída região hidrográfica dos rios de Marabá (Rio Itacaiúnas e Rio Tocantins), areia essa utilizada na fabricação dos pavimentos do Município e Região. Esse estudo visa esclarecer se o agregado miúdo utilizado na pavimentação dessa região está de acordo com as normas estabelecidas para a pavimentação levando em consideração as normas e regulamentos do DNIT. Para tanto, serão apresentados os resultados obtidos nas análises de teor de umidade, massa unitária, massa específica e composição granulométrica da areia. Para esse trabalho foram avaliados05 (cinco) fornecedores do Município de Marabá e comparados com os parâmetros das normas e regulamentos, destacando-se ao final do comparativo se o agregado miúdo é ou não adequado ao uso para pavimentação e relacionar tal análise com as patologias apresentadas no pavimento do Município. Palavras-Chave:agregado miúdo; pavimentação; características; ensaios de determinação de propriedades. ABSTRACT 732
2 This work deals with the study of the main granulometric characteristics presented by the analysis of sand extracted from the river basins of Marabá (Rio Itacaiúnas and Rio Tocantins), sand used in the manufacture of the pavements of the Municipality and Region. This study aims to clarify if the small aggregate used in the paving of this region is in accordance with the norms established for the pavement taking into account the norms and regulations of the DNIT. For this, the results obtained in the analysis of moisture content, unit mass, specific mass and grain size composition will be presented. For this work, 05 (five) suppliers of the Municipality of Marabá were evaluated and compared to the norms and regulations parameters, standing out at the end of the comparison if the small aggregate is or not suitable for the use for paving and to relate such analysis to the pathologies presented on the pavement of the Municipality. Keywords: small aggregate; paving; characteristics; properties determination tests. INTRODUÇÃO A Indústria da Construção Civil é um dos mais importantes setores da economia brasileira. Um dos ramos desse setor, o de pavimentos, teve seu crescimento acelerado, exigindo das usinas de fabricação de pavimentos, invariavelmente, um elevado padrão dos insumos utilizados nas obras de pavimentação. Assim posto, torna-se premente para as empresas mineradoras, que atuam na extração de agregados, que em nosso caso de estudo é a Areia, um controle tecnológico ainda mais efetivo e investimento nos processos de produção devido ao aumento das exigências normativas para garantia das características granulométricas definidas e exigidas por força de mercado exigente e fiscalização de órgãos de controle mais atuantes. No Município de Marabá e Região pode-se observar que, em função de o agregado ser considerado equivocadamente um material inerte, faz com que os controles tecnológicos sejam ainda deficientes e incompletos. Porém, como o avanço nos estudos da área de materiais, evidenciou-se que é considerável a influência que os agregados podem exercer na resistência, trabalhabilidade e durabilidade, demonstram a importância que exercem, merecendo uma maior atenção na sua seleção. 733
3 Como a areia constitui em média 40% do volume total do pavimento, conforme Manual de Pavimentos Rígidos (DNIT, 2004) é de extrema importância à utilização de agregados com especificações técnicas adequadas, atestadas por análises em laboratório através de Ensaios dentro dos Normativos vigentes. Este trabalho tem por finalidade principal efetuar os estudos necessários para determinação das características granulométricas da Areia para Pavimentação fornecida no Município de Marabá, a fim de evidenciar se a mesma está aderente às especificações exigidas pelos órgãos responsáveis por tais controles, órgãos estes cada vez mais atuantes nas mais diversas regiões do país, exigindo-se cada vez mais qualidade e padrão em sua caracterização, fato que não exclui o Município de Marabá, que é polo referência para a região. MATERIAIS E MÉTODOS O material em análise tem como principal finalidade a utilização em pavimentos, conforme estabelecido pelo Manual de Pavimentação DNIT, de 2006. O material foi coletado no Município de Marabá, nos 05 (cinco) principais fornecedores de areia da Região, aqui identificados como fornecedores 1, 2, 3, 4 e 5 e amostras analisadas com a mesma nomenclatura a partir da numeração de cada fornecedor. As amostras coletadas tiveram autorização prévia de cada um dos fornecedores, mediante assinatura por parte do responsável do local onde foi extraída a amostra, através de Ofício de Solicitação emitido pela instituição de ensino em duas vias e devidamente assinados, estabelecendo-se que, quando das análises das amostras e resultados, todas as informações seriam mantidas em sigilo, salvo se autorizado expressamente por parte da empresa e que será garantido às mesmas o recebimento de todos os dados obtidos após as análises. As amostras foram retiradas de uma jazida no Rio Itacaiúnas, nas mediações do Bairro Amapá e as quatro demais amostras retiradas em jazidas ao longo do Rio Tocantins. Para garantir o caráter científico das análises, foi retirada uma amostra mínima de 05 quilos (5.000g) de cada uma das jazidas. Utilizou-se nas 05 (cinco) amostras referente a cada uma das jazidas. 734
4 Para que se pudesse garantir que as características do material coletado fosse à mesma para cada uma das amostras, teve-se o cuidado de efetuar a coleta de cada uma das 05 (cinco) amostras diretamente nas localidades onde as mesma são beneficiadas,coletando-se o material sempre ao centro da pilha de estocagem do material, evitando-se assim que o mesmo apresentasse qualquer tipo de contaminação que pudesse comprometer a análise. O roteiro de ensaios obedeceu ao que é estabelecido na NBR 7217, de agosto de 1987, conforme segue: a) Ensaio de Teor de Umidade NBR 6467:2006; b) Ensaio de Massa Unitária NBR NM45: 2006; c) Ensaio de Massa Específica NBR NM 53: 2002; d) Ensaio de Composição Granulométrica NBR 7211:2005. RESULTADOS E DISCUSSÕES Os resultados do Ensaio de Teor de Umidade apresentam valores que influenciam diretamente na dosagem do material na fabricação do pavimento. Dessa forma, uma umidade muito elevada, com valores acima de 3% interfere na qualidade do pavimento produzido. A figura abaixo mostra os resultados do ensaio do teor de umidade das amostras. Figura 02 Gráfica de Resultados do Ensaio de Teor de Umidade 735
5 Os resultados apresentados encontram-se em todas as amostras abaixo dos valores de referência, denotando desta maneira que o agregado miúdo possuem condições favoráveis para sua utilização na produção de pavimento. A análise da massa unitária do agregado é importante, pois com o resultado pode-se determinar a dosagem de agregado a ser utilizado na fabricação do pavimento e serve como parâmetro para transformar massa em volume ou viceversa. A figura abaixo mostra os resultados da determinação da massa unitária. Determinação da Massa Únitária Amostras Volume (m³) Massa (kg) Massa Únitária (kg/m³) 1 2,5089 1597,215679 2 2,5493 1622,935123 3 0,001570796 2,5261 1608,165542 4 2,5625 1631,338506 5 2,5239 1606,764978 Figura 03 Resultados de Ensaio de Determinação de Massa Unitária Os valores encontrados na Figura 3 são referentes à determinação em um recipiente cúbico com volume de 0,001570796 m³, e com lançamento do agregado a uma altura aproximada de 12 cm.a Massa específica é a relação entre a massa do agregado seco e seu volume. Pavimentos feitos com agregados diferentes podem ter densidades diferentes o que afeta no volume final da mistura. A Figura 06 mostra os resultados da massa específica através do método do frasco de Chapman. DETERMINAÇÃO DA MASSA ESPECÍFICA DO AGREGADO MIÚDO POR MEIO DO FRASCO DE CHAPMAM Amostras LEITURA DO FRASCO (L) MÉDIA DESVIO PADRÃO (%) MASSA ESPECÍFICA (kg/m³) α 391,5-0,085215168 1 β 391 391,1666667 0,042607584 2615,518745 γ 391 0,042607584 α 391 0,042607584 2 β 391 391,1666667 0,042607584 2615,518745 γ 391,5-0,085215168 α 392-0,085106383 3 β 391,5 391,6666667 0,042553191 2608,695652 γ 391,5 0,042553191 α 392-0,042535091 4 β 392 391,8333333-0,042535091 2606,429192 γ 391,5 0,085070183 α 391 0 5 β 391 391 0 2617,801047 γ 391 0 Figura 06 Resultada de Ensaio de Massa Específica 736
6 Os resultados apresentados na Figura 06, referente ao Ensaio de Massa Específica mostra mais uma vez que, apesar das Amostras terem sido retiradas de localidades diferentes, apresentam resultados muito parecidos entre si.através da determinação da composição granulométrica de uma areia podese definir sua dimensão máxima característica, correspondente à abertura nominal da malha da peneira de série normal ou intermediária, na qual o agregado fica retido em valor igual ou inferior a 5% segundo a NBR 7211 (ABNT, 2005), e pode-se estabelecer seu módulo de finura que é a soma das porcentagens retidas acumuladas, nas peneiras de serie normal, dividido por cem. A Figura 08 mostra o resultado de 03 (três) determinações para cada amostra de agregado miúdo. Figura 08 Resultada de Ensaio de Composição Granulométrica Pode-se observar que todas as amostras foram aprovadas quando analisados os resultados referentes aos limites máximos de sua utilização, conforme o estabelecido pela NBR 7211 (ABNT, 2005), apesar de a Amostra 03 não apresentar as melhores condições em sua utilização entre as peneiras 1 e 0,150mm.Quando analisados os resultados para cada peneira dos valores de referência inferiores, as conclusões mostraram que houve reprovação das Amostras 01 e 05. Nessa análise quando somados os percentuais de cada peneira e divididos por 100 obtemos o módulo de finura. Quando analisados os resultados individuais de cada peneira, apresente resultados de determinados intervalos 737
7 fora dos valores de referência, quando calculado o módulo de finura, a Amostra pode ser aprovada, desde que dentro dos valores de referência em sua média. E essa conclusão pode ser constatada com os resultados. Figura 10 Gráfico Resultado Final do Ensaio de Módulo de Finura Analisando-se o Gráfico da Figura 10 acima, podemos apurar que os resultados apresentados denotam que das 05 (cinco) Amostras analisadas, todas encontram-se dentro dos limites inferiores de referência. Mas quando analisados os resultados para a régua de análise superior, verificou-se que a Amostra 03 ultrapassa tais limites, ou seja, a Amostra 03 apresenta resultado superior ao valor de referência para o Ensaio de Módulo de Finura, sendo que as demais se encontram dentro dos valores de referência CONCLUSÃO Os resultados encontrados mostram que todos os Fornecedores foram aprovados em suas análises de Teor de Umidade, Massa Unitária e Massa Específica, sendo que apenas o Fornecedor 03, representado pela análise da Amostra 03 teve sua análise reprovada quanto parâmetro Módulo de Finura, por apresentar índice acima do teto exigido. Uma das possíveis conclusões a partir disso é o fato de que o Módulo de Finura acima do teto compromete a qualidade da produção de pavimentos, uma vez que vai interferir diretamente na qualidade do mesmo, sendo uma possível causa para o aparecimento de patologias no pavimento. 738
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