UTILIZAÇÃO DE RESÍDUO DA CONSTRUÇÃO E DEMOLIÇÃO COMO REFORÇO DE UM SOLO RESIDUAL DE BASALTO

UNIVERSIDADE DE PASSO FUNDO FACULDADE DE ENGENHARIA E ARQUITETURA CURSO DE ENGENHARIA CIVIL Matheus De Conto Ferreira UTILIZAÇÃO DE RESÍDUO DA CONSTRUÇÃO E DEMOLIÇÃO COMO REFORÇO DE UM SOLO RESIDUAL DE BASALTO RELATÓRIO FINAL DO TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO Orientador: Prof. Dr. Antônio Thomé. Passo Fundo 2010

Matheus De Conto Ferreira UTILIZAÇÃO DE RESÍDUO DA CONSTRUÇÃO E DEMOLIÇÃO COMO REFORÇO DE UM SOLO RESIDUAL DE BASALTO Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao Curso de Engenharia Civil, da Faculdade de Engenharia e Arquitetura, da Universidade de Passo Fundo, como requisito parcial para a obtenção do grau de Engenheiro Civil, sob a orientação do Professor Dr. Antônio Thomé. Passo Fundo 2010

Matheus De Conto Ferreira UTILIZAÇÃO DE RESÍDUO DA CONSTRUÇÃO E DEMOLIÇÃO COMO REFORÇO DE UM SOLO RESIDUAL DE BASALTO Este Trabalho de Conclusão foi julgado e aprovado na disciplina de Trabalho de Conclusão II do Curso de Engenharia Civil da Faculdade de Engenharia e Arquitetura da Universidade de Passo Fundo. Passo Fundo, 05 de novembro de 2010. Profª. Simone Fiori, M.Sc. Coordenadora do Curso Prof. Diogo Schreiner Zanette, M.Sc. Coordenador da Disciplina de TCC II BANCA EXAMINADORA: Prof. Orientador Antônio Thomé, Dr. Prof. Maciel Donato, Dr. Prof. Pedro Domingos Marques Prietto, Dr. Eng. Paulo Marcos Tesser Passo Fundo 2010

iv Dedico este trabalho à minha família e a todos aqueles que participaram e contribuíram na sua elaboração.

v Agradeço primeiramente a Deus, pois sem ele não conseguiria chegar até aqui; à minha família pelo apoio; ao professor Antônio Thomé pela orientação; aos laboratoristas e auxiliares do CETEC pela ajuda a mim cedida; e a todos aos meus colegas que de alguma forma contribuíram para a realização deste trabalho.

vi RESUMO O grande volume de resíduos gerados pela atividade construção civil tem causado vários problemas ao meio ambiente. Uma das alternativas para minimizá-los é a reciclagem de RCD (Resíduo da Construção e Demolição), sendo reutilizado como agregado em pavimentos, solos reforçados, argamassas, entre outros. Com o objetivo de avaliar a viabilidade técnica da utilização de RCD como reforço de um solo residual de basalto do município de Passo Fundo, foram realizados ensaios com teores de 25%, 50% e 75% de resíduo, para determinar a quantidade ótima a ser adicionada ao solo, a fim de obter a máxima capacidade de suporte e mínima deformabilidade. Também, foram realizados ensaios de placa sobre o solo natural e sobre uma camada de solo-rcd, a fim de analisar e comparar o comportamento carga x recalque. Por fim, foi dimensionado um pavimento urbano, utilizando como materiais o solo- RCD e material granular. A mistura de solo-rcd com 50% de resíduo na sua composição apresentou o melhor resultado de resistência. Com os ensaios de placa, notou-se um aumento da carga de ruptura de 264% com a adição de resíduo, quando comparado com o solo natural. Houve também um aumento nos módulos de elasticidade do solo-rcd em relação ao solo natural, sendo que eles diminuem com o aumento da deformação. Observou-se também que o RCD apresenta características semelhantes a um material granular, quando aplicado em um pavimento urbano. Os resultados obtidos mostram a viabilidade técnica da utilização de resíduo da construção e demolição em um solo residual de basalto, servindo como base de fundações superficiais e camadas de um pavimento urbano. Palavras-chave: Reciclagem; Resíduo da Construção e Demolição; Capacidade de Suporte; Ensaio de Placa; Pavimento Urbano.

vii SUMÁRIO RESUMO... VI SUMÁRIO... VII LISTA DE FIGURAS... X LISTA DE TABELAS... XIII 1 INTRODUÇÃO... 1 1.1 Problema e Justificativa... 1 1.2 Objetivos... 2 1.2.1 Objetivo geral... 2 1.2.2 Objetivos específicos... 2 2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA... 3 2.1 Geração de Resíduos da Construção e Demolição (RCD)... 3 2.2 Reciclagem de RCD e o Meio Ambiente... 6 2.3 Pavimentos com RCD... 9 2.4 Estabilização de Solos... 12 2.5 Provas de Carga em Placa... 14 3 MATERIAIS E MÉTODOS... 20 3.1 Etapas do Programa Experimental... 20 3.2 Resíduo de Construção e Demolição (RCD)... 20 3.2.1 Obtenção e Beneficiamento... 20 3.2.2 Caracterização do RCD... 21 3.2.2.1 Composição Granulométrica... 22

viii 3.2.2.2 Massa específica real, aparente e absorção do agregado graúdo... 22 3.2.2.3 Massa específica real do agregado miúdo... 24 3.3 Solo Residual de Basalto... 25 3.3.1 Obtenção e Caracterização... 25 3.4 Etapa de Laboratório... 27 3.4.1 Coleta dos Materiais... 27 3.4.2 Dosagem das misturas... 28 3.4.3 Ensaio de Compactação... 29 3.4.4 Determinação do Índice de Suporte Califórnia (CBR)... 33 3.5 Etapa de Campo... 35 3.5.1 Preparação do Terreno... 35 3.5.2 Camada de Solo-RCD... 38 3.5.3 Previsão de Carga de Ruptura... 43 3.5.4 Ensaio de Placa... 44 3.6 Dimensionamento do Pavimento Urbano... 47 4 APRESENTAÇÃO E ANÁLISE DOS RESULTADOS... 53 4.1 Apresentação dos Resultados Etapa de Laboratório... 53 4.1.1 Resultados dos Ensaios de Compactação... 53 4.1.2 Resultados dos Ensaios de Índice de Suporte Califórnia (CBR)... 55 4.2 Apresentação dos Resultados Etapa de Campo... 59 4.3 Apresentação dos Resultados Dimensionamento do Pavimento Urbano... 64 5 CONCLUSÃO... 67 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS... 68 APÊNDICES... 75 APÊNDICE A PLANILHAS: CARACTERIZAÇÃO DO RCD E DAS MISTURAS DE SOLO-RCD... 76 APÊNDICE B PLANILHAS E GRÁFICOS: ENSAIO DE COMPACTAÇÃO... 81 APÊNDICE C PLANILHAS E GRÁFICOS: ENSAIO DE ÍNDICE DE SUPORTE CALIFÓRNIA (CBR)... 85

APÊNDICE D CONTROLE DE COMPACTAÇÃO DA MISTURA SOLO-RCD... 90 APÊNDICE E PLANILHAS E GRÁFICOS: ENSAIO DE PLACA... 91 ix

x LISTA DE FIGURAS Figura 1: Mecanismos de ruptura: (a) ruptura generalizada; (b) ruptura localizada; (c) ruptura por puncionamento... 17 Figura 2: Ábaco para obtenção da carga de ruptura de fundações apoiadas em sistema de dupla camada.... 19 Figura 3: Resíduo confeccionado em laboratório material cerâmico e argamassado... 21 Figura 4: Resíduo com 50% de material cerâmico e 50% de material argamassado.... 21 Figura 5: Composição granulométrica do RCD.... 22 Figura 6: Agregado graúdo do RCD.... 23 Figura 7: Agregado graúdo em imersão Determinação da massa real, específica, aparente e absorção de água.... 23 Figura 8: Ensaio para a determinação da massa específica real, aparente e absorção de água do agregado graúdo.... 24 Figura 9: Agregado miúdo da RCD.... 24 Figura 10: Ensaio para obtenção da massa específica real do agregado miúdo do RCD.... 25 Figura 11: Curva granulométrica do solo residual de basalto... 26 Figura 12: Vala para a coleta do solo.... 27 Figura 13: Composição granulométrica das dosagens.... 28 Figura 14: Mistura com 25% de RCDC e 75% de solo.... 29 Figura 15: Mistura com 50% de RCD e 50% de solo.... 30 Figura 16: Mistura com 75% de RCD e 25% de solo.... 30

Figura 17: Mistura compactada com 25 %de RCD.... 31 Figura 18: Mistura compactada com 50% de RCD.... 31 Figura 19: Amostra compactada com 75% de RCD... 32 Figura 20: Amostra compactada do solo.... 32 Figura 21: Cápsulas com amostras para obtenção das umidades.... 32 Figura 22: Amostras submersas.... 34 Figura 23: Medição da expansão com extensômetro... 34 Figura 24: Execução do ensaio CBR.... 35 Figura 25: Localização da vala no campo experimental.... 35 Figura 26: Posicionamento das placas e dimensões Vista Superior (dimensões em cm).... 36 Figura 27: Posicionamento das placas e dimensões Corte longitudinal (dimensões em cm).... 36 Figura 28: Vala aberta para os ensaios de placa... 37 Figura 29: Vala com o espaço para a camada de solo-rcd.... 37 Figura 30: Alinhamento para o controle de compactação da camada de solo-rcd.... 39 Figura 31: Obtenção da umidade do solo-rcd pelo método da frigideira.... 39 Figura 32: Mistura do material da camada de solo-rcd.... 40 Figura 33: Mistura pronta para a execução da camada de solo-rcd.... 40 Figura 34: Compactador natural utilizado na compactação.... 41 Figura 35: Primeira camada com 15 cm de espessura compactada.... 41 Figura 36: Primeira camada de solo-rcd escarificada... 42 Figura 37: Camada pronta compactada.... 42 Figura 38: Sistema de reação utilizado nos ensaios... 44 Figura 39: Extensômetro digital para a medição dos deslocamentos.... 45 Figura 40: Nivelamento da placa.... 46 Figura 41: Placa e extensômetros instalados.... 46 Figura 42: Execução do ensaio de placa.... 47 xi

xii Figura 43: Gráfico Espessura do pavimento em função de N e do CBR.... 51 Figura 44: Camadas de um pavimento... 52 Figura 45: Curvas resultantes do ensaio de compactação.... 53 Figura 46: Densidade Máxima x Porcentagem de RCD... 54 Figura 47: Umidade Ótima x Porcentagem de RCD.... 55 Figura 48: Gráfico Pressão x Penetração.... 56 Figura 49: CBR x Porcentagem de RCD.... 57 Figura 50: Expansão x Porcentagem de RCD.... 57 Figura 51: Amostra com 25% de RCD após o ensaio CBR.... 58 Figura 52: Amostra com 50% de RCD após o ensaio CBR... 58 Figura 53: Amostra com 75% de RCD após o ensaio CBR.... 59 Figura 54: Curva carga x recalque da ensaio sobre o solo-rcd.... 60 Figura 55: Curva carga x recalque do ensaio sobre o solo natural.... 60 Figura 56: Solo-RCD ruptura localizada.... 61 Figura 57: Fissuras Solo-RCD.... 61 Figura 58: Solo natural ruptura por puncionamento.... 61 Figura 59: Curvas carga x recalque obtidas dos ensaios de placa.... 62 Figura 60: Gráfico Módulos de Elasticidade x Deformação... 63 Figura 61: Pavimento urbano camadas com solo-rcd.... 65 Figura 62: Pavimento urbano camadas com brita graduada.... 66

xiii LISTA DE TABELAS Tabela 1: Geração, reciclagem e aplicação de RCD.... 9 Tabela 2: Características Físicas do Solo Residual de Basalto.... 26 Tabela 3: Parâmetros para a obtenção da capacidade de carga... 43 Tabela 4: Aspectos prescritos pela NBR 15115 (ABNT, 2004b) com relação às características do agregado reciclado de resíduo sólido da construção civil para emprego em camadas de pavimento.... 48 Tabela 5: Coeficientes de equivalência estrutural para cada componente do pavimento.... 49 Tabela 6: Espessuras mínimas de revestimento betuminoso em função de N.... 50 Tabela 7: Resultados obtidos no ensaio de compactação.... 54 Tabela 8: Resultados obtidos no ensaio de CBR... 56 Tabela 9: Resultados obtidos no ensaio de expansão.... 56 Tabela 10: Cargas de ruptura obtidas e previstas para o solo natural e solo-rcd... 62

1 INTRODUÇÃO 1.1 Problema e Justificativa Nos dias de hoje, as questões mais abordadas e preocupantes estão ligadas à reciclagem e ao meio ambiente. O grande volume de resíduos gerado pelas atividades da construção civil, na maioria das vezes, não apresenta uma destinação correta e causa diversos transtornos à sociedade e prejuízos ao meio ambiente. Uma forma de diminuir os problemas causados pelo acúmulo de resíduos é a sua reciclagem. Alternativas viáveis já estão sendo utilizadas em alguns países, como por exemplo, a produção de novos agregados reciclados para substituírem agregados naturais, a utilização de resíduos de construção em concretos, argamassas, pavimentos, contenções, aterros, solos reforçados, entre outros. O reaproveitamento de resíduos de construção e demolição, além de proporcionar melhorias do ponto de vista ambiental, é uma alternativa muitas vezes economicamente vantajosa, pois um novo material pode ser criado, reduzindo assim a busca pela utilização de recursos naturais. Uma edificação constituída de fundações superficiais só pode ser construída se o solo apresentar uma boa capacidade de suporte. Como em muitos casos os solos são de baixa capacidade de suporte e de alta deformabilidade, torna-se inviável o projeto de fundações superficiais. A solução geralmente empregada para esse tipo de problema são as fundações profundas, porém, nem sempre é uma técnica viável e econômica. Uma alternativa para esse problema seria modificar as propriedades geotécnicas do solo, criando um novo material com maior capacidade de suporte e menores deformações. Uma das técnicas utilizadas para essa alternativa é a estabilização granulométrica dos solos, através da aplicação de agregados, alterando as características granulométricas (solo-brita).

2 Na área de pavimentação, a baixa capacidade de suporte do solo também é um problema. A utilização de um material mais resistente, como a mistura de solo-brita, também é uma alternativa viável. O presente trabalho busca avaliar tecnicamente a possibilidade da utilização de resíduos da construção e demolição (RCD) em solo reforçado, visando a sua aplicação como base de fundações superficiais e em camadas de pavimentações urbanas. 1.2 Objetivos 1.2.1 Objetivo geral O objetivo geral do trabalho é avaliar a viabilidade técnica da utilização de resíduos da construção e demolição (RCD) como reforço de um solo residual de basalto do município de Passo Fundo/RS, servindo como base de fundações superficiais e pavimentação urbana. 1.2.2 Objetivos específicos Os objetivos específicos do trabalho são: - Determinar a quantidade ótima de resíduo a adicionar ao solo a fim de obter a máxima resistência e a mínima deformabilidade. - Analisar o comportamento tensão-deformação do solo-rcd e do solo natural através de ensaios de placa. - Avaliar a viabilidade do uso de solo-rcd em fundações superficiais. - Avaliar a viabilidade do uso de solo-rcd em camadas de um pavimento urbano, através de seu dimensionamento.

2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 2.1 Geração de Resíduos da Construção e Demolição (RCD) A indústria da construção civil ainda apresenta fortes traços artesanais, o que contribui para uma elevada geração de resíduos. Os resíduos da construção e demolição, os RCD, são gerados em três etapas: durante a construção, a manutenção e a demolição de uma edificação (SANTOS, 2007). Os resíduos da construção civil são classificados pela resolução CONAMA nº 307 em quatro classes (CONAMA, 2002): - Classe A: resíduos reutilizáveis ou recicláveis como agregados, provenientes de construções, demolições, reformas e reparos de pavimentação, edificações e peças prémoldadas em concreto; - Classe B: resíduos recicláveis para outras destinações, tais como: plásticos, papel/papelão, metais, vidros, madeiras e outros; - Classe C: resíduos para os quais não foram desenvolvidas tecnologias ou aplicações economicamente viáveis que permitam a sua reciclagem/recuperação, tais como os produtos oriundos do gesso; - Classe D: resíduos perigosos oriundos do processo de construção, tais como: tintas, solventes, óleos e outros, ou aqueles contaminados oriundos de demolição, reformas e reparos de clínicas radiológicas, instalações industriais e outros. Segundo a NBR 10004 (ABNT, 2004a), os resíduos sólidos podem ser classificados de acordo com o perigo que produzem em: Classe I Perigosos; Classe II A Não Perigosos Não Inertes e Classe II B Não Perigosos Inertes.

4 Segundo Corrêa (2009), os resíduos de construção e demolição (RCD) são predominantemente de Classe II B. Em alguns casos, devido à poluição, podem ser classificados como de Classe II A. A constituição dos RCD, é a seguinte: restos de brita, argamassas, concretos, materiais cerâmicos, areia, gesso, madeira, metais, papéis, plásticos, pedras, tijolos, tintas, resinas, tubos, fios, etc. Segundo Santos (2007), o canteiro de obra em uma construção é caracterizado por ser um ambiente dinâmico sujeito a constante modificação, devido ao ritmo acelerado para se obter maior produtividade. Diferentes atividades são realizadas concomitantemente, utilizando diferentes tecnologias e empregando materiais de diferentes naturezas. Isso contribui para que os RCD apresentem uma composição heterogênea e com grande variabilidade. Os materiais utilizados na construção civil são materiais que sofrerão ou não algum tipo de beneficiamento. No canteiro de obras percebe-se que um valor considerável destes materiais acaba sendo desperdiçado. Existe uma série de razões pelas quais os resíduos de construção e demolição são gerados, como, por exemplo, através de falhas executivas, projetos mal elaborados ou pelo desconhecimento sobre o processo e sobre o material (SPRINGER JUINIOR, 2008). As estimativas a respeito de geração de RCD afirmam que no Brasil a geração per capita é de 510 kg/hab/ano (PINTO, 1999). Em uma população urbana com 140 milhões de pessoas, estima-se uma geração de 70 milhões de toneladas por ano de RCD. Só a cidade de São Paulo gera em um dia cerca de 16.000 toneladas, o que corresponde a 499 kg/hab/ano. Dessa geração em São Paulo, há uma estimativa de que apenas um terço do montante de RCD produzido chega aos aterros públicos, sendo que o restante é descartado irregularmente (SCHNEIDER, 2003). Pinto (1999) estimou que o RCD gerado em atividades de reformas, manutenção e demolição variam entre 42% e 80% do total gerado em obras, dependendo das características de cada cidade brasileira. Segundo Corrêa (2009, p. 71), no Brasil, estima-se que 61% do total de resíduos gerados sejam representados pelos RCD e 28% pelos resíduos domiciliares. Lucena (2005) constatou que no Brasil, os resíduos de construção civil são compostos principalmente de tijolos, areias e argamassas, correspondendo a um valor próximo de 80% do total. A outra porcentagem corresponde a restos de concreto (9%), de pedras (6%), de cerâmica (3%), de gesso (2%) e de madeira (1%). Independentemente do tipo de obra considerada, os resíduos de tijolo, argamassa e areia são os mais gerados.

5 Em pesquisa feita no ano de 2005 na cidade de Passo Fundo, observou-se que os resíduos oriundos de demolições e reformas foram os mais expressivos com 42,5% do total. Terra bruta de escavações e resíduos de prédios em construção foram os menos expressivos com 11,1 % do total cada. Também foram elevados os percentuais de geração de resíduos provenientes de obras residenciais e prédios em construção, que juntos totalizaram 29,7 % do montante analisado (BERNARDES et al., 2005). A partir da década de 90 houve um significativo aumento na geração dos resíduos de construção e demolição (RCD) nas cidades. Estes resíduos são provenientes basicamente das construções de responsabilidade do poder público e, principalmente, da ação da iniciativa privada na construção de novas edificações (residenciais, comerciais, industriais, etc.), nas ampliações e reformas de edificações existentes e de sua demolição, com o intuito de instituir novas utilizações para estes locais [...] (SPRINGER JUNIOR, 2008, p.5). Segundo Silva (2006) praticamente todos os setores da construção civil são geradoras de resíduos sólidos. Um grande número desses resíduos gerados, em torno de 50%, são decorrentes de perdas por desperdícios de materiais na construção. Isso mostra que um bom gerenciamento e planejamento das construtoras poderão ser de fundamental importância para o menor desperdício de materiais. A demanda de construções vem crescendo cada vez mais nas cidades. Quanto maior for a cidade, maiores serão os problemas envolvendo os RCD na construção civil. O não reaproveitamento do RCD leva a falta de locais apropriados para seu descarte (John e Agopyan, 2003). Dados levantados no Japão indicam que entre 1980 e 1985, a geração de resíduos de construção e demolição cresceu 90%, contra um crescimento de 7% na geração de resíduos de outras indústrias e de 21% na economia como um todo. Já no período de 1985 a 1990, a geração de resíduos de construção e demolição cresceu outros 45% (PINTO, 1999). A geração de grandes volumes de resíduos de construção e demolição tem chamado a atenção de muitos países. O custo para depositar os resíduos em aterros aumentou significativamente nos anos 70 e 80, chegando a atingir valores médios de U$100,00 por tonelada na Europa e nos Estados Unidos. Tendo isso em vista, a busca por alternativas de reaproveitamento e reciclagem atraíram cada vez mais o setor público (VON STEIN, 2000 apud LEITE, 2007).

6 Desde a década de 80, estimativas sobre a geração de resíduos de construção civil vêm sendo feitas nos Estados Unidos. Uma dessas estimativas feita através de levantamentos indicou que em 1996 foram gerados aproximadamente 135,5 milhões de toneladas de resíduos de construção no país, sendo que entre 35% e 45% destes foram destinados a aterros legais e entre 20% e 30% foram reaproveitados ou reciclados. Os resíduos de concreto, misturas asfálticas, metais e madeira são frequentemente recuperados (EPA, 1998 apud LEITE, 2007). Na Austrália, esforços vem sendo feitos para buscar um reaproveitamento dos RCD, devido ao alto custo de manutenção e pelo esgotamento rápido dos aterros. Estima-se que sejam geradas por ano nas cidades de Sydney e Melbourne 400 mil toneladas e 300 mil toneladas de resíduos de construção e demolição, respectivamente (NATAATMADJA e TAN, 2001). Considerada uma potência mundial, a China é a maior produtora de resíduos do planeta. Porém, em decorrência do seu crescimento industrial, não aplica medidas adequadas para preservação ambiental conforme as normas internacionais (Silva, 2006). 2.2 Reciclagem de RCD e o Meio Ambiente Para Bardini e Marquioro (2007, p. 12-13): Reciclagem pode ser definida como reintrodução de resíduos em um processo produtivo, ou seja, o que até então era resíduo passa a ser matéria-prima. É uma solução buscada cada vez com mais intensidade, pois envolve questões ambientais, a necessidade de preservar os recursos minerais não-renováveis e reduzir a quantidade de entulhos em aterros sanitários, em margens de rios e em outros lugares impróprios que muitas vezes estes materiais são depositados. O RCD quando disposto inadequadamente polui o solo, deteriora a paisagem urbana, compromete o tráfego de pedestres e de veículos em vias, danifica a drenagem urbana e pode trazer uma série de ameaças à saúde pública. O acúmulo de RCD em local inadequado ou a sua disposição desprotegida também atrai resíduos não inertes, oferecendo, ao mesmo tempo, água, alimento e abrigo para espécies de vetores de patogênicos, tais como: ratos, baratas, moscas, vermes, bactérias, fungos e vírus (SCHNEIDER, 2003).

7 Segundo Pasqualotto Filho et al (2007) os resíduos da construção civil geram um grave problema de acúmulo no país, apesar apresentarem baixa periculosidade. Isso se deve ao grande volume produzido e depositado de forma inadequada. Assim, a construção civil tem sido alvo de muitas críticas em relação a desperdícios de materiais. A necessidade de encontrar um destino adequado ao resíduo de construção leva à busca por soluções que possam empregar este material de forma viável e eficaz. Contudo, existe a necessidade da caracterização dos RCD que são gerados em cada região, isso para implementar ações de reciclagem adequadas à realidade local. (KAZMIERCZAK et al., 2006). Segundo Springer Junior (2008, p. 6-7): As deposições irregulares, na maioria das vezes em maior escala, são provenientes de obras de pequeno porte ou reformas realizadas pelas camadas da população urbana mais carente de recursos, freqüentemente por processos de construção pelo próprio proprietário e sem condições de contratação de coletores de RCD que possuam licença para a prestação deste tipo de serviço que atuam no setor. A atuação dos pequenos veículos coletores com baixa capacidade de deslocamento, dentre os quais se destacam as carroças de tração animal, colaboram fortemente para a degradação ambiental resultante dessas deposições irregulares. Os bota-foras clandestinos surgem da ação de empresas que transportam os resíduos das obras de maior porte e que descarregam em locais inadequados para esse tipo de uso e sem licenciamento ambiental (SPRINGER JUNIOR, 2008). Os resíduos da construção civil, coletados de forma legal, são encaminhados aos aterros. Esses apresentam altos custos de operação, tanto econômicos quanto ambientais. Além disso, os RCD são um dos principais responsáveis pelo esgotamento de áreas de aterros em cidades de médio e grande porte (ÂNGULO et al., 2003). A incidência de problema relacionados com a disposição irregular de resíduos da construção e demolição ocorre principalmente na periferia das cidades, onde existe uma maior quantidade de áreas livres disponíveis para a disposição. As áreas degradadas (bota-foras e deposições irregulares) colocam em risco a estabilidade de encostas e comprometem a drenagem urbana. Isso demonstra que os responsáveis pelo descarte de resíduos não estão preocupados com os custos sociais que a atividade representa para as cidades (SPRINGER JUNIOR, 2008).

8 Para Zordan (2006), reciclar o entulho representa vantagens econômicas, sociais e ambientais, independendo do uso que a ele for dado: - A economia na aquisição de matéria-prima, devido à substituição de materiais convencionais, pelo entulho; - A diminuição da poluição gerada pelo entulho e de suas conseqüências negativas (enchentes e assoreamento de rios);e - A preservação das reservas naturais de matéria-prima. A primeira aplicação significativa de reciclados ocorreu em cidades europeias após a Segunda Guerra Mundial, em que entulhos foram britados para a produção de agregados (CORRÊA, 2009, p.71). No período pós Guerra Mundial, com a reconstrução das cidades, era necessário remover todo o entulho que restou e satisfazer uma enorme demanda de materiais de construção. Com isso, o reaproveitamento dos resíduos possibilitou não só a limpeza das cidades, como também contribuiu para a economia na compra de materiais (SCHULZ e HENDRICKS, 1992 apud LEITE, 2000). Neste período de reconstrução, o sistema viário foi considerado prioridade na Europa. Alemanha e a França foram os primeiros a desenvolver técnicas de reciclagem dos RCD como materiais para pavimentação e construção civil (VON STEIN, 2000 apud LEITE, 2007). No Brasil, as cidades de Belo Horizonte, Socorro e Piracicaba estão se destacando no cenário nacional como exemplo de reutilização ou reciclagem dos RCD na construção Civil. (PASQUALOTTO FILHO, 2007). Quanto à reciclagem de RCD, a tabela 1 apresentada por Corrêa (2009) mostra o panorama em alguns países europeus, destacando-se Bélgica pela alta percentagem de RCD, apenas abaixo da Holanda, líder absoluta na reciclagem de RCD, com a percentagem de 90%. Em resumo, o reaproveitamento de RCD se dá em: produção de agregados, contenções, aterros e estradas.

9 Tabela 1: Geração, reciclagem e aplicação de RCD. Fonte: Corrêa (2009, p.71). Segundo Silva (2006) estão sendo criadas soluções para o emprego dos RCD reciclados no Brasil. Estes podem ser utilizados em: a) Pavimentações como base, sub-base, revestimento primário, na forma de brita corrida ou em mistura de resíduo com o solo; b) Como agregado para concreto não estrutural, sendo utilizados para substituir os agregados convencionais (areia e brita); c) Como agregado para confecção de argamassa, em granulometrias semelhantes as da areia, podendo ser utilizado como agregado para argamassas de assentamento e revestimento. 2.3 Pavimentos com RCD Para Motta (2004), o agregado reciclado de resíduo da construção civil, pode ser uma alternativa em pavimentação, tornando-se interessante por ser disponível em grande quantidade e por apresentar custo inferior em comparação aos materiais que são geralmente empregados, principalmente por estes últimos só serem encontrados em distâncias cada vez maiores, devido a grande ocupação das cidades, o que implica num aumento do custo de transporte. Segundo ZORDAN (2006), a forma mais simples de reciclagem dos resíduos da construção civil é a sua utilização em pavimentação. Podem-se utilizar os mais diversos tipos de RCD classe A e, até mesmo, com solo misturado. ZORDAN (2006) comenta, também, as principais vantagens da utilização dos resíduos na pavimentação:

10 - É forma de reciclagem que exige menor utilização de tecnologia, o que implica menor custo do processo; - Permite a utilização de todos os componentes minerais do entulho (tijolos, argamassas, materiais cerâmicos, areia, pedras, etc.), sem a necessidade de separação de nenhum deles; - Economia de energia no processo de moagem do entulho (em relação à sua utilização em argamassas); - Possibilidade de utilização de uma maior parcela do entulho produzido que não suportam o investimento em equipamentos de moagem/ trituração; - Maior eficiência do resíduo quando adicionado aos solos saprolíticos em relação à mesma adição feita com brita. Enquanto a adição de 20% de entulho reciclado ao solo saprolítico gera um aumento de 100% do CBR, nas adições de brita natural o aumento do CBR só é perceptível com dosagens a partir de 40%. Nas últimas décadas, a viabilidade do uso dos RCD tem sido aprovada, após a sua reciclagem, em camadas de base e sub-base de pavimentos (POON e CHAN, 2006). Uma questão que estimula o desenvolvimento de técnicas para a reciclagem de RCD como material de pavimentação são os altos custos e a grande demanda de materiais virgens (LEITE, 2007, p. 15). A ABNT padronizou o uso de agregado reciclado na execução de camadas de pavimentação através da NBR 15.115/2004. Isto demonstra que essa utilização, já possui uma tecnologia consolidada (PIOVEZAN JUNIOR, 2007, p. 44). Nos Estados Unidos, se comparado com a brita graduada simples, o agregado reciclado de resíduo sólido da construção civil apresenta custo inferior em torno de 30%. Esta economia tem incentivado muitos órgãos e construtoras a substituir, quando possível, o material natural pelo reciclado (BLANKENAGEL e GUTHRIE, 2006 apud LEITE 2007). Uma alternativa muito interessante para substituir materiais naturais em pavimentação é uso do agregado reciclado, principalmente para os milhares de quilômetros de vias brasileiras ainda não pavimentadas. Segundo dados de 2005 do Departamento Nacional de Estradas de Rodagem (DNIT), cerca de 88% da malha rodoviária nacional não é pavimentada, perfazendo 1.414.000km (COPPEAD, 2007). Segundo Motta e Fernandes (2003), os agregados reciclados de resíduo da construção civil possuem particularidades de comportamento em relação aos materiais convencionais naturais empregados na pavimentação, devido a variabilidade na composição.

11 As características físicas dos agregados reciclados são muito diferentes dos agregados naturais. Por exemplo, a sua porosidade é alta, o que resulta em altas porcentagens de absorção de água (ZORDAN, 2003). A primeira via com resíduo da construção civil na cidade de São Paulo foi pavimentada em 1984. A Rua Gervásio da Costa, que se localiza na zona oeste da cidade, recebeu o resíduo da construção civil em sua camada de reforço de subleito. A construção teve acompanhamento executivo e de desempenho pelo IPT (Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo). Na época a via apresentou desempenho altamente satisfatório (BODI et al., 1995). Em São Paulo, no início da década de 90, foi implementado um programa de reciclagem de resíduos da construção civil para fins de pavimentação. Foram realizados estudos em laboratórios e concluiu-se que o uso desse resíduo apresentava-se como uma promissora e interessante alternativa para uso em pavimentação urbana (BODI et al., 1995). A Prefeitura Municipal de Belo Horizonte executa desde 1996 pavimentos com agregados reciclados de resíduo da construção civil em suas camadas de base e sub-base. Muitas desses pavimentos apresentam-se em condições de tráfego semelhantes àqueles trechos com agregados convencionais (FERNANDES, 2004). A Secretaria de Serviços Urbanos da cidade de Uberlândia e a Universidade Federal de Uberlândia, a partir do ano 2000, realizaram um estudo para definir parâmetros que permitissem a utilização de resíduos da construção civil em camadas de pavimentos urbanos. Em 2003 foi construída uma pista experimental utilizando agregado reciclado na camada de base. A pista possui expressiva solicitação em termos de tráfego, pois serve de acesso a um aterro sanitário da cidade. Depois de três anos de funcionamento, no pavimento não se observou defeito por meio de avaliações visuais (MOREIRA et al., 2006). O uso de RCD em camadas dos pavimentos tem-se mostrado viável diante a disponibilidade deste material e da existência de uma tecnologia de reciclagem. Assim, várias cidades do Brasil e no exterior, tem utilizado agregados reciclados em pavimentos visto que seus resultados são satisfatórios, por serem alternativas muito interessantes na substituição de materiais naturais, não renováveis, principalmente na pavimentação de vias de baixo volume de tráfego (HORTEGAL, 2009, p. 7).

12 2.4 Estabilização de Solos Desde a antiguidade, o solo é o material mais utilizado pelo homem em suas construções. Porém, nem sempre as características de resistência dos solos próximos às obras eram necessárias para o suporte das construções a serem construídas. Assim, o homem tem utilizado a técnica de reforço de solo através do aumento da resistência deste através da inclusão de materiais (raízes de árvores, telas de bambu, fibras de coco, etc.) com a função de elementos de reforço (SANTOS, 2007). A estabilização de solos é uma técnica antiga desenvolvida principalmente para pavimentação, porém, tal conjunto de processos tem sido largamente utilizado, não somente na área de pavimentos, mas em diversas outras áreas, como fundações, contenção de taludes e barragens (VENDRUSCOLO, 1996, p. 6). De acordo com Ingles e Metcalf (1972 apud VENDRUSCOLO, 1996), a estabilização de solos se obtém através da aplicação de processos e técnicas que busquem a melhoria das propriedades mecânicas desses materiais. O aumento da resistência, da rigidez e da durabilidade são algumas das alterações mais importantes nas propriedades mecânicas do solo. Já Vargas (1977) define como estabilização de solos o processo pelo qual se confere ao solo uma maior resistência, por meio de compactação, correção granulométrica e da sua plasticidade ou de adição de substâncias para melhorar a coesão proveniente da cimentação de suas partículas. Para Casagrande (2001), com a melhoria ou reforço de solos, procura-se aumentar a resistência do solo tratado e diminuir a sua compressibilidade e a sua permeabilidade. Segundo Vendruscolo (1996, p. 6): A melhoria das propriedades físicas do solo pode ser obtida de várias formas, como por exemplo, por compactação, drenagem, estabilização granulométrica, estabilização por processos físico-químicos, estabilização térmica, injeções de materiais estabilizantes, entre outras.

13 Vargas (1977) explica que muitas vezes não é possível uma simples correção do material a ser utilizado, mas dispõe-se de solos em que predominam pedregulhos, areias ou siltes e argilas. Então se vê necessário a composição artificial de solo estabilizado, usando a proporção adequada de cada um deles e sua mistura, a fim de obter granulometria final desejada. Um solo ideal para o assentamento de fundações superficiais deve ter boa capacidade de suporte e baixa deformabilidade. É comum, na natureza, a ocorrência de materiais que não preencham essas duas condições, dificultando assim, o uso de fundações superficiais (VENDRUSCOLO, 1996, p. 1). Nas últimas décadas, a técnica de melhoramento de solos, muito utilizada em pavimentação, tem sido aplicada também em fundações. Pesquisadores têm demonstrado interesse no estudo do comportamento destes tipos de solos e várias pesquisas têm sido desenvolvidas sobre o assunto (VENDRUSCOLO, 1996). Ingles e Metcalf (1972 apud VENDRUSCOLO, 1996) apresentam recomendações para determinar o método mais adequado para melhorar um determinado tipo de solo, entre as quais, a compactação mecânica e a estabilização físico-química. Em locais onde o solo apresenta baixa capacidade de suporte e alta deformabilidade, a solução geralmente empregada é a execução de fundações profundas, as quais transferem as cargas predominantemente através de sua área lateral ou são assentadas em estrados mais resistentes para suportar as cargas de projeto, o que nem sempre é viável técnica e economicamente. No caso de habitações de baixo custo, este tipo de fundação pode ser uma parcela considerável no custo total da obra (VENDRUSCOLO, 1996). Em um trabalho feito por Wallau (2004) sobre solo-brita, os ensaios feitos indicaram que há uma grande alteração nas propriedades das misturas à medida que se modificam os teores de agregado. À medida que se aumenta a percentagem de agregado consegue-se uma melhor resistência, mas isso torna o material mais permeável. O autor concluiu que buscandose aliar capacidade de suporte, baixa permeabilidade e custo atrativo, as misturas que contiveram entre 50% e 60% de agregado foram as que apresentaram melhores resultados. Dalla Rosa (2006) realizou ensaios de compressão simples com misturas de solo residual de basalto e resíduos sólidos de construção e demolição, com acréscimo de cimento. Utilizou proporções de 35%, 50% e 65% de resíduos nas misturas, com teores de cimento de 4%, 7% e 10%. Analisando os resultados, o autor observou que quanto maior o teor de cimento, maior a resistência à compressão simples, sendo o efeito mais pronunciado para o material com maior quantidade de resíduo. Na medida em que foi acrescentado o RCD, houve

14 uma redução no teor de argila e um aumento no teor de areia na mistura, o que facilitou a homogeneização e melhorou a cimentação das partículas, acarretando em acréscimo da resistência. 2.5 Provas de Carga em Placa Segundo Vendruscolo (1996) a prática de investigações in situ de um solo é indiscutivelmente um dos mais importantes aspectos de um trabalho de engenharia geotécnica. O objetivo principal dos ensaios de campo é a obtenção de todos os dados geotécnicos relevantes de um local, a fim de que um projeto de engenharia possa ser satisfatoriamente realizado. Segundo Décourt e Quaresma Filho (1996), o ensaio de placa é a maneira mais adequada para se estabelecer as características carga-recalque para fundações. A utilização pouco freqüente desse ensaio se deve a dificuldades nas áreas técnica e econômica, devido ao alto custo do ensaio e o longo tempo de execução. Esses fatores impedem que os ensaios sejam feitos em uma quantidade estatisticamente significativa, gerando limitações de ordem técnica. Outras limitações de ordem técnica são a necessidade de extrapolação dos resultados e a identificação do conceito de ruptura. Provas de carga em placa foram uma das primeiras aplicações dos ensaios in situ para a determinação de propriedades de deformação e de ruptura do solo. Este tipo de ensaio tem sido utilizado em geotecnia não só especificamente em projeto de fundações, mas também no estudo do comportamento de pavimentos (VENDRUSCOLO, 1996, p. 22). O ensaio de placa consiste, basicamente, na instalação de uma placa rígida, instalada sobre o solo natural na mesma cota prevista no projeto das fundações superficiais. Aplicam-se cargas verticalmente no centro da placa, e medem-se as deformações simultaneamente com os incrementos de carga. (RUSSI, 2007).

A prova de carga sobre placa se constitui na realidade em ensaio em modelo reduzido de uma sapata. Ela nasceu antes das condições da Mecânica dos Solos, aplicada empiricamente na tentativa de obtenção de informações sobre o comportamento tensão-deformação de um determinado solo de fundação (TEIXEIRA & GODOY, 1998, p. 235). 15 A execução de prova de carga é regulamentada pela NBR 6489 Prova de Carga Direta Sobre Terreno de Fundação. Uma placa rígida, geralmente de 80 cm de diâmetro, é carregada em estágios por um macaco hidráulico reagindo contra um carregamento definido como reação. Cada estágio de carga somente é aplicado após terem cessados os recalques do estágio anterior. As cargas são aplicadas até a ruptura do solo e, caso isto não aconteça, até que se atinja o dobro da tensão admissível presumida para o solo, ou um recalque julgado excessivo (TEIXEIRA & GODOY, 1998). É usual utilizar-se na Brasil placas circulares de ferro fundido ou de aço com 80 cm de diâmetro. Porém, algumas vezes são utilizadas placas circulares ou quadradas com 30 cm de diâmetro ou de lado (DÉCOURT E QUARESMA FILHO, 1996). Os resultados de um ensaio de placa são apresentados na forma de um gráfico Tensão x Recalque juntamente com outros dados relativos à montagem do ensaio, sua localização em planta e elevação, resultados de sondagem próximos, etc (TEIXEIRA & GODOY, 1998). Para Mello e Teixeira (1968 apud RUSSI, 2007), o ensaio de placas nada mais é do que um ensaio feito em um modelo que procura simular o comportamento de uma fundação em escala quase natural. As deformações do solo subjacente à sapata podem ser de dois tipos: uma é resultado da redução de volume por compressibilidade, e outra deformação do tipo cisalhante. A soma desses dois tipos de deformações representa os recalques totais. Para a execução de um ensaio de placa, primeiramente se avalia por um processo qualquer considerado confiável a capacidade de carga da placa. A ruptura física não ocorre na maioria dos casos, sendo então definida a ruptura convencional por um critério de ruptura. A Norma Brasileira NBR 6489 não define ruptura (QUARESMA et.al). Para Quaresma et.al (1998, p. 130), a tensão considerada admissível (σ adm ) é a menor entre q 10 e ½.q 25, respectivamente as tensões correspondentes a deformações de 10 mm e 25 mm. Segundo estudos, fundações dimensionadas de acordo com o critério σ adm = 1/2 q 25 têm coeficiente de segurança aproximadamente três com relação à ruptura convencional (QUARESMA et.al).

16 Segundo Quaresma et.al (1998, pg.130), um critério muito usado em todo o mundo é considerar-se como ruptura convencional a carga correspondente a uma deformação de 10% do diâmetro ou do lado da placa. O tempo de estabilização dos recalques durante os estágios da prova de carga é importante quando o ensaio é feito em solos residuais. Se a estabilização for rápida, é indicado um comportamento semelhante ao arenoso e a prova de carga deveria ser interpretada como se o solo fosse uma areia. Já se a estabilização durar por um longo tempo, é indicado um comportamento típico de solo argiloso, devendo o solo ser tratado como uma argila (TEIXEIRA & GODOY, 1998). O ensaio de placa permite a determinação do módulo de elasticidade do solo. Porém ressalta-se que esse módulo não é constante, pois o mesmo varia significativamente com o nível de deformação (ou de tensão) considerado (QUARESMA et.al, 1998). Segundo o mesmo autor, para determinar o módulo de elasticidade, sendo o ensaio feito com placas circulares rígidas com um diâmetro d, utiliza-se a seguinte fórmula: (1) Onde q é a tensão aplicada à placa, E o módulo de elasticidade, ν o coeficiente de Poisson e s o recalque imediato. Segundo Teixeira & Godoy (1998), em ensaio de prova de carga padrão, apenas uma placa de 80 cm de diâmetro é empregada. No entanto, no estudo da relação modelo-protótipo, quando os resultados do ensaio terão que ser extrapolados para placas maiores (sapatas), poderá empregar-se placas de tamanho diferentes, como por exemplo placas de 30, 60 e 80 cm de diâmetro, ou até mesmo uma sapata de concreto armado. Outra modificação no procedimento padrão do ensaio seria o de medir o deslocamento do solo em um ou mais pontos dentro do bulbo de tensões da placa, a fim de estimar um módulo de deformabilidade do solo. Quanto ao mecanismo de ruptura, Vesic (1963 apud VELLOSO & LOPES, 1997) distinguiu três tipos: generalizada, localizada e por puncionamento, porém associando-os a areias, apenas. Veloso & Lopes (1997) caracterizam cada ruptura da seguinte forma: (a) A ruptura generalizada é caracterizada pela existência de um mecanismo de ruptura bem

17 definido e constituído por uma superfície de deslizamento que vai de uma borda da fundação à superfície do terreno. A ruptura é brusca e catastrófica. Durante o processo de carregamento, registra-se um leve levantamento do solo em torno da fundação. Ao atingir a ruptura, o movimento se dá em um único lado da fundação; (b) A ruptura por puncionamento é caracterizada por um mecanismo de difícil observação. À medida que a carga cresce, o movimento vertical da fundação é acompanhado pela compressão do solo imediatamente abaixo. A penetração da fundação é possibilitada pelo cisalhamento vertical em torno do perímetro da fundação. O solo fora da área carregada praticamente não participa do processo. (c) A ruptura localizada é caracterizada por um modelo que é bem definido apenas imediatamente abaixo da fundação. O modelo consiste em uma cunha e superfícies de deslizamento que se iniciam junto às bordas da fundação, como no caso da ruptura generalizada. Diferencia-se pelo fato da superfície de deslizamento dificilmente atingir a superfície do terreno. A ruptura localizada é considerada uma transição da ruptura generalizada e da ruptura por puncionamento, por apresentar características dos dois tipos de ruptura. A figura 1 mostra os tipos de ruptura, com suas respectivas curvas carga x recalque. Figura 1: Mecanismos de ruptura: (a) ruptura generalizada; (b) ruptura localizada; (c) ruptura por puncionamento Fonte:Velloso & Lopes (1997, p.54)

18 Thomé (1999) estudou o comportamento de fundações superficiais em sistema de dupla camada, sendo a camada superior cimentada. Analisou a influência das variáveis geométricas, ou seja, o diâmetro da fundação (D) e a espessura da camada cimentada (H), na resposta carga x recalque. Em seu estudo, foram adotadas as relações H/D iguais a 0,25; 0,5 e 1,0. Os diâmetros utilizados variaram de 0,30m a 2,4m, e o valor da camada cimentada de 0,15m a 0,6m de espessura, buscando analisar as relações H/D. Concluiu que quanto maior a relação H/D, mais rígida e mais resistente será a resposta carga x recalque. Também verificou que quanto maior a relação H/D, menor será a tensão vertical que chegará à camada inferior. A partir dos resultados, pode-se afirmar que independente dos valores das variáveis geométricas adotadas, o que controla o comportamento de fundações sobre solos heterogêneos (dupla camada) é a relação H/D. Thomé (1999) também propôs em seu trabalho uma metodologia semi-empírica para obtenção da capacidade de carga, com base nos resultados de simulação numérica feitos por ele, adotando-se, como recalque crítico para definição da carga de ruptura, o valor de 2% da largura da fundação. Verificou-se que a capacidade de carga a 2% de recalque relativo era função da relação H/D, da coesão do solo cimentado e dos parâmetros do solo não-cimentado. O ângulo de atrito e o módulo de elasticidade da camada não se mostraram significativos na determinação da capacidade de carga (q u2% ). Assim, através da metodologia proposta, obtiveram-se equações para três relações de H/D (1,0; 0,5; 0,25), cada uma delas em função de um fator de parâmetros (F), com a finalidade de determinar a capacidade de carga (q u2% ). As curvas obtidas através da metodologia proposta em conjunto com a equação para a obtenção do valor de fator de parâmetros para as três relações H/D estudadas, considerando a camada superior cimentada, estão representadas na figura 2. As equações exponenciais que representam essas curvas estão apresentadas a seguir: Para H/D = 1,0 (2) Para H/D = 0,5 (3) Para H/D = 0,25 (4)

Figura 2: Ábaco para obtenção da carga de ruptura de fundações apoiadas em sistema de dupla camada. Fonte: Thomé (1999 p. 210). 19

3 MATERIAIS E MÉTODOS 3.1 Etapas do Programa Experimental O programa experimental compreendeu as seguintes etapas: (1) Obtenção e caracterização dos materiais utilizados; (2) Etapa de laboratório; (3) Etapa de campo; (4) Dimensionamento de pavimento urbano. Essas etapas serão descritas nos itens apresentados a seguir. 3.2 Resíduo de Construção e Demolição (RCD) 3.2.1 Obtenção e Beneficiamento Para o presente trabalho, o resíduo foi preparado em laboratório, tendo como constituintes agregados provenientes de material cerâmico e de material argamassado. Foram utilizados esses materiais pelo fato de serem os que mais aparecem nos resíduos de construção e demolição. Para a confecção desses agregados, foram utilizados tijolos cerâmicos 6 furos e uma argamassa produzida com um traço tradicional (1:2:9) com os seguintes componentes: Cimento CPV-ARI, Cal Hidratada CH-III e areia natural. O beneficiamento foi realizado também no laboratório do Centro Tecnológico de Engenharia e Arquitetura da Universidade de Passo Fundo CETEC/UPF. A amostra britada resultante teve o seu diâmetro máximo passante na peneira 25 mm. Cada componente do resíduo (cerâmico e argamassado) foi confeccionado separadamente. Estes componentes podem ser observados na figura 3.

21 Figura 3: Resíduo confeccionado em laboratório material cerâmico e argamassado. 3.2.2 Caracterização do RCD Os resíduos provenientes de construções ou demolições não apresentam em sua composição sempre a mesma porcentagem dos materiais. Há uma grande variação, dependendo da construção ou demolição de onde provém o resíduo. Para o trabalho, foi definida a composição do resíduo em 50% de material cerâmico e 50% de material argamassado, pois em trabalhos anteriores realizados com esses materiais foram utilizadas essas mesmas porcentagens na composição. A figura 4 mostra os componentes do resíduo. Os ensaios para a caracterização do resíduo foram feitos segundo as normas estabelecidas pela Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT). Figura 4: Resíduo com 50% de material cerâmico e 50% de material argamassado.

22 3.2.2.1 Composição Granulométrica A composição granulométrica do material foi obtida de acordo com a norma NBR NM 248 (ABNT, 2003a): Agregados Determinação da composição granulométrica. A figura 5 mostra a composição granulométrica obtida através do ensaio. O resíduo apresentou uma dimensão máxima característica de 25 mm, pois a peneira com essa abertura foi a que apresentou uma porcentagem de material retido imediatamente inferior que 5%. Figura 5: Composição granulométrica do RCD. 3.2.2.2 Massa específica real, aparente e absorção do agregado graúdo A massa específica real, aparente e a absorção do agregado graúdo foram obtidos de acordo com a norma NBR NM 53 (ABNT, 2003b): Agregado graúdo Determinação de massa específica, massa específica aparente e absorção de água. Depois de realizados os ensaios com o material graúdo, foi obtida a massa específica real igual a 1,70 g/cm³. Já o valor da massa específica aparente foi de 2,60 g/cm³. O resultado obtido para a absorção do agregado graúdo do resíduo foi de 20,5%. Esse valor é considerado alto em comparação à absorção de um agregado natural, com valores

23 entre 2% e 3%. Esse aumento se deve ao fato de o resíduo ser composto por material cerâmico, que apresenta alta porosidade. O agregado graúdo utilizado está representado na figura 6. As figuras 7 e 8 mostram a execução dos ensaios. Figura 6: Agregado graúdo do RCD. Figura 7: Agregado graúdo em imersão Determinação da massa real, específica, aparente e absorção de água.

24 Figura 8: Ensaio para a determinação da massa específica real, aparente e absorção de água do agregado graúdo. 3.2.2.3 Massa específica real do agregado miúdo A massa específica real do agregado miúdo foi obtida de acordo com a norma NBR 9776 (ABNT, 1987a): Agregados Determinação da massa específica de agregados miúdos por meio de frasco Chapman. Após o ensaio, foi obtido um valor para a massa específica real de 2,29 g/cm³. As figuras 9 e 10 mostram, respectivamente, o agregado miúdo utilizado e a execução do ensaio. Figura 9: Agregado miúdo da RCD.

25 Figura 10: Ensaio para obtenção da massa específica real do agregado miúdo do RCD. 3.3 Solo Residual de Basalto 3.3.1 Obtenção e Caracterização No presente trabalho, foi utilizado para os ensaios de laboratório e de campo o solo residual de basalto do campo experimental de Geotecnia do CETEC da Universidade de Passo Fundo UPF. MENEGHETTI (2007) apresenta as principais características do solo a ser utilizado no trabalho, conforme a tabela 2. A classificação do solo, segundo o mesmo autor, é a seguinte: pelo Sistema Rodoviário de Classificação (HRB), o solo é classificado como A-7-5; pelo Sistema Unificado de Classificação de Solos (UCS) o solo é classificado como MH Silte de alta plasticidade. Na figura 11 é apresentada a curva granulométrica do solo residual de basalto. Observar-se que solo é constituído por 68% de argila, 5% de silte, 23% de areia fina e 4% de areia média.

26 Tabela 2: Características Físicas do Solo Residual de Basalto. Parâmetros do solo Valores Umidade Natural (%) 34 Peso Volumétrico Real (kn/m³) 26,7 Peso Volumétrico Natural (kn/m³) 16,3 Limite de Liquidez (%) 53 Limite de Plasticidade (%) 42 Índice de Plasticidade (%) 11 Índice de Vazios 1,19 Grau de Saturação (%) 75,7 Porosidade (%) 54 Permeabilidade (cm/s) 1,39 x 10-5 Percentual de Argila (%) 68 Percentual de Silte (%) 5 Percentual de Areia (%) 27 Fonte: Meneghetti, 2007 Figura 11: Curva granulométrica do solo residual de basalto Fonte: Meneghetti, 2007 p.79.

27 3.4 Etapa de Laboratório 3.4.1 Coleta dos Materiais O solo foi coletado de uma vala com 2 metros de profundidade (horizonte B) localizada no campo experimental do CETEC na UPF. A vala está representada na figura 12. A quantidade coletada foi utilizada posteriormente para o ensaio de compactação (Proctor), índice de suporte Califórnia (CBR) e caracterização das misturas. Para a execução desses ensaios, o solo foi preparado seguindo a norma NBR 6457 (ABNT, 1986a): Amostras de solo Preparação para ensaios de compactação e ensaios de caracterização. Após a coleta do solo da vala, foi espalhado em bandejas para sua secagem ao ar. Já o resíduo (RCD) foi obtido conforme especificado no item 3.2.1. Figura 12: Vala para a coleta do solo.

28 3.4.2 Dosagem das misturas Para a dosagem das misturas, foram utilizadas as seguintes proporções de resíduos e solo seco (na umidade higroscópica): 25% de resíduos e 75% de solo 50% de resíduos e 50% de solo 75% de resíduos e 25 % de solo As porcentagens foram adotadas conforme as referências de outras pesquisas que foram feitas com dosagens iguais ou semelhantes, como no trabalho de Dalla Rosa (2006), onde foram adotadas as porcentagens de 35%, 50% e 65% de resíduos na mistura solo-rcd. Na pesquisa realizada por Hortegal (2009), também foram adotadas porcentagens semelhantes de resíduo, com valores de 30%, 50% e 60% do total da mistura solo-rcd. A composição granulométrica do material de cada uma das misturas foi determinada segundo a norma NBR 7181 (ABNT, 1984b): Solo Análise Granulométrica. As composições granulométricas obtidas para as três misturas estão representadas através de curvas na figura 13 abaixo. Figura 13: Composição granulométrica das dosagens.

29 3.4.3 Ensaio de Compactação Para cada uma das misturas propostas, foram realizados ensaios de compactação, com o objetivo de determinar as densidades aparentes secas máximas ( d máx.) e as umidades ótimas (h ótim. ). Também foi executado o ensaio com apenas o solo, sem o resíduo, para a comparação dos resultados. Os equipamentos utilizados e a sequência executiva do ensaio foi feita seguindo-se a norma NBR 7182 (ABNT, 1986b): Solo Ensaio de Compactação. Foram utilizados o cilindro grande e o pequeno no ensaio. A utilização do cilindro grande em vez do pequeno para as misturas de solo-rcd se deve ao fato dessas apresentarem agregado graúdo (RCD) na sua composição. Já para o solo foi utilizado o cilindro pequeno, pelo fato de não apresentar um material graúdo na sua composição. Segundo a norma NBR 6457 (ABNT, 1986a), o material a ser utilizado para o ensaio de compactação e também para a determinação do índice de suporte Califórnia, deve ser peneirado na peneira com abertura de 19,1 mm, substituindo o que ficar retido por igual quantidade de material que passa nessa mesma peneira e que fica retido na peneira 4,76 mm. Assim, dessa forma, o resíduo utilizado foi peneirado na peneira 19,1 mm, substituindo-se a quantidade que ficou retida pelo que foi especificado. Já o solo foi peneirado apenas na peneira 4,76 mm. As dosagens das misturas foram feitas com os materiais no estado seco ao ar, ou seja, estavam na umidade higroscópica. As misturas podem ser vistas nas figuras 14, 15 e 16. Figura 14: Mistura com 25% de RCDC e 75% de solo.

30 Figura 15: Mistura com 50% de RCD e 50% de solo. Figura 16: Mistura com 75% de RCD e 25% de solo. O ensaio foi realizado sem a reutilização do material, ou seja, para cada acréscimo de umidade, era feita uma nova mistura. A não reutilização se deve ao fato de que o material utilizado apresentava agregados considerados graúdos. Normalmente, para materiais que apresentam agregados graúdos, a Energia de compactação utilizada no ensaio é a Intermediária, e em alguns casos, a Modificada. No presente trabalho optou-se por trabalhar com Energia Normal de compactação. Isso se deve ao fato do material utilizado como resíduo se despedaçar em quantidades consideráveis quando eram compactados, podendo assim influenciar na compactação com uma energia maior. Pelo fato da utilização do cilindro grande e por optar-se pela Energia Normal de compactação, as misturas de solo-rcd foram colocadas dentro do cilindro para o ensaio em 5 camadas iguais, em que cada uma recebeu 12 golpes de um soquete grande. Já no ensaio

31 envolvendo apenas o solo, como o cilindro utilizado foi o pequeno e a energia de compactação foi a Normal, foram colocadas 3 camadas iguais, sendo que cada uma recebeu 25 golpes de um soquete pequeno. Esses valores das camadas e número de golpes são definidos pelas normas utilizadas, mencionadas anteriormente. Para cada mistura, foi acrescentada a quantidade de água estimada para se obter os pontos das curvas no gráfico, mostrando as densidades e umidades obtidas em cada um desses. Nas figuras 17, 18, 19 e 20, estão representados o solo e as misturas compactadas pelo ensaio. Figura 17: Mistura compactada com 25 %de RCD. Figura 18: Mistura compactada com 50% de RCD.

32 Figura 19: Amostra compactada com 75% de RCD. Figura 20: Amostra compactada do solo. Após a compactação de cada mistura, foram colhidas amostras em cápsulas e colocadas em uma estufa com temperatura média de 105 C para se obter as umidades. As cápsulas com as amostras podem ser vistas na figura 21. Figura 21: Cápsulas com amostras para obtenção das umidades.

33 3.4.4 Determinação do Índice de Suporte Califórnia (CBR) Após determinadas as densidades máximas ( d máx.) e umidades ótimas (h ótim. ), foram feitos ensaios para determinar o índice de suporte Califórnia (CBR) de cada mistura, e também do solo, com o objetivo de verificar qual a que apresenta o melhor resultado, ou seja, a melhor resistência. O ensaio foi executado seguindo a norma NBR 9895 (ABNT, 1987b): Solo Índice de Suporte Califórnia. Juntamente com a determinação do índice de suporte Califórnia, também foi obtida a expansão do material ensaiado. O solo e as misturas de solo-rcd foram moldados nas densidades máximas ( d máx.) e umidades ótimas (h ótim. ) obtidas no ensaio de compactação. A quantidade de água acrescentada em cada mistura e no solo para se chegar às umidades ótimas foi obtida através dos cálculos determinados pela norma. Para isso, foi necessária a obtenção da umidade higroscópica de cada mistura e do solo. Os materiais, tanto o resíduo quanto o solo foram guardados de modo que não perdessem umidade. Para a moldagem das misturas e do solo, foi utilizada a Energia Normal de compactação, a mesma utilizada no ensaio de compactação. Para essa energia, tanto as misturas de solo-rcd quanto o solo, foram colocadas dentro do cilindro divididas em 5 camadas, recebendo cada uma delas 12 golpes de um soquete grande. Após as amostras serem moldadas, no espaço deixado pelo disco espaçador, foi colocado, como estabelecido pela norma, o prato perfurado com a haste ajustável e sobre ele dois discos para produzir uma sobrecarga igual ao peso de um pavimento. Em seguida, com o auxílio de um extensômetro, foi feita a leitura inicial para a verificação da expansão. Após, cada amostra foi mantida em imersão em um tanque com água em nível constante, por um período de 4 dias. A figura 22 mostra as amostras submersas. Logo após esse período, as amostras foram retiradas do tanque, sendo feita uma nova leitura com o extensômetro, o que pode ser visto na figura 23.

34 Figura 22: Amostras submersas. Figura 23: Medição da expansão com extensômetro. Na sequência, as amostras foram ensaiadas na prensa CBR, aplicando-se uma carga por um pistão com velocidade de penetração constante. As leituras foram anotadas nos tempos estabelecidos pela norma. Com os resultados obtidos, consegue-se traçar a curva pressão-penetração e também chegar ao valor do CBR ou índice de suporte do material ensaiado. A execução do ensaio CBR está representada na figura 24.

35 Figura 24: Execução do ensaio CBR. 3.5 Etapa de Campo 3.5.1 Preparação do Terreno Os ensaios de campo foram realizados no terreno do campo experimental do CETEC na UPF. Primeiramente, foi feita uma limpeza da camada superficial. Após a limpeza, com a ajuda de uma retro-escavadeira, uma vala foi aberta para a realização de ensaios de placa. A figura 25 mostra a localização da vala no campo experimental. Figura 25: Localização da vala no campo experimental.

36 Os esquemas nas figuras 26 e 27 representam as dimensões da vala adotadas e posicionamento das placas para os ensaios sobre a camada de solo-rcd e sobre o solo natural. Figura 26: Posicionamento das placas e dimensões Vista Superior (dimensões em cm). Figura 27: Posicionamento das placas e dimensões Corte longitudinal (dimensões em cm). A vala apresentou as seguintes dimensões: 0,90 m de largura, 1,8 m de comprimento e 0,80 m de profundidade. A largura e o comprimento da vala apresentam essas medidas devido ao espaçamento adotado entre as placas e aos seus diâmetros, que será apresentado no item a seguir. A profundidade adotada já é suficiente para passar o horizonte A, sendo que essa dimensão simula a cota da base de uma fundação superficial. O nivelamento do fundo da vala foi feito manualmente. A vala aberta está representada na figura28.

37 Figura 28: Vala aberta para os ensaios de placa Após a abertura da vala com as dimensões mencionadas, foi aberto o espaço onde seria executada a camada de solo-rcd, como pode ser visto na figura 29. Figura 29: Vala com o espaço para a camada de solo-rcd. A vala serviu para dois ensaios de placa: um ensaio sobre a camada de solo-rcd e outro sobre o solo natural.

38 3.5.2 Camada de Solo-RCD A dosagem dos materiais que constituíram a camada solo-rcd foi obtida através dos resultados dos ensaios de laboratório, descritos no item 3.4. A camada de solo-rcd teve como dimensões: 0,9 m de largura, 0,9 m de comprimento e 0,30 m de espessura. A largura e o comprimento foram adotados devido ao diâmetro da placa utilizada e da distância mínima entre a placa e a borda da camada. Essa distância, segundo trabalhos anteriores, é igual a uma vez o diâmetro da placa. A placa utilizada no trabalho possui um diâmetro de 30 cm. Já espessura da camada foi estabelecida baseando-se no trabalho realizado por Thomé (1999). Como visto na revisão bibliográfica, o autor verificou relações H/D, sendo H a espessura da camada e D o diâmetro da placa, e concluiu que quanto maior a relação, mais rígida e mais resistente é a resposta carga x recalque. Com isso, no presente trabalho adotou-se uma relação H/D igual a 1. Para a confecção da mistura, os materiais foram dosados em massa e a mistura foi feita em uma betoneira com capacidade de 320 litros. Também foi utilizada uma balança para pesar a quantidade correta a ser dosada. Decidiu-se que a compactação seria feita em duas camadas com espessura de 15 cm. O controle de compactação do solo-rcd foi realizado pela altura da camada. Tendose o seu volume e a densidade máxima seca da mistura obtida do ensaio de compactação, foi possível achar a quantidade de material em peso a ser utilizada. Assim, essa quantidade de material foi compactada até a altura desejada. No caso do trabalho, o controle foi feito para as duas camadas de 15 cm. Para que esse controle pudesse ser executado, foi feito um alinhamento com fios de náilon e barras de aço (colocadas uma em cada canto do local onde seria executada a camada) para indicar as alturas das duas camadas a serem compactadas. Esse alinhamento está representado na figura 30.

39 Figura 30: Alinhamento para o controle de compactação da camada de solo-rcd. Antes da realização da mistura de solo-rcd, a quantidade de água a ser adicionada teve que ser calculada, devido ao solo estar com uma umidade maior do que a higroscópica. Também foi calculada a quantidade de solo a mais a ser acrescentado na mistura, pelo fato de ele já estar úmido. Para descobrir a umidade em que as misturas se encontravam, foi realizado o ensaio de obtenção da umidade pelo método da frigideira, segundo a norma DAER/RS EL 301/99 Determinação da umidade total pelo método da frigideira, onde uma amostra do material foi colocada em uma frigideira e direcionada ao fogo, como pode ser observado na figura 31. Esse ensaio não é normatizado pela ABNT. Figura 31: Obtenção da umidade do solo-rcd pelo método da frigideira.

40 Depois de obtida a quantidade de água e de solo a ser acrescentada, os materiais (resíduo e solo) foram colocados na betoneira e misturados nas quantidades certas para a execução da primeira camada de 15 cm. Em seguida, a água foi adicionada à mistura. A figura 32 mostra a mistura do material da camada de solo-rcd. Figura 32: Mistura do material da camada de solo-rcd. Depois de passado alguns minutos na betoneira, a mistura de solo-rcd foi retirada da betoneira e transportada até a vala, onde realizou-se a execução da primeira camada com 15 cm de espessura. A mistura pronta para a execução da camada pode ser observada na figura 33. Figura 33: Mistura pronta para a execução da camada de solo-rcd.

41 A compactação foi realizada com um compactador manual, o qual já tinha sido utilizado em outros trabalhos para o mesmo fim. Este está representado na figura 34. Após a primeira camada ser compactada até a altura estipulada, foi realizado a escarificação da sua superfície, como mostra a figura 36. A primeira camada compactada está representada na figura 35. Figura 34: Compactador natural utilizado na compactação. Figura 35: Primeira camada com 15 cm de espessura compactada.

42 Figura 36: Primeira camada de solo-rcd escarificada. Os procedimentos de mistura e de compactação do solo-rcd da segunda camada foram os mesmos utilizados para a primeira. A camada pronta com os 30 cm de espessura para a execução do ensaio de placa pode ser vista na figura 37. Figura 37: Camada pronta compactada.

43 3.5.3 Previsão de Carga de Ruptura Para a previsão de carga de ruptura da camada de solo-rcd, foi utilizado método semi-empírico desenvolvido por Thomé (1999), descrito na revisão bibliográfica. O método considera uma fundação apoiada sobre um sistema de dupla camada, sendo a superior cimentada. Considera também o recalque crítico para a definição da carga de ruptura, o valor de 2% da largura da fundação. No presente trabalho, como a placa utilizada apresenta um diâmetro de 30 cm, o recalque crítico adotado foi de 2% deste valor, ou seja, 6 mm. Os parâmetros estimados para a obtenção da capacidade de carga (q u2% ) da camada de solo-rcd estão especificados na tabela 3. Estes parâmetros foram estimados baseando-se em dados já pesquisados em outros trabalhos para o mesmo solo. Tabela 3: Parâmetros para a obtenção da capacidade de carga Parâmetros - Capacidade de Carga: Solo-RCD c1 25 kn/m² c2 10 kn/m² φ 2 24 Graus E 2 45000 kn/m² Pa 100 kn/m² Onde c1 é a coesão estimada para a camada de solo-rcd; c2 e ϕ2 são respectivamente a coesão e o ângulo de atrito do solo residual de basalto; E 2 é o módulo de elasticidade do solo residual de basalto; e Pa é a pressão atmosférica. Como descrito no item 3.5.2, a relação H/D da camada de solo-rcd apresenta um valor igual a 1,00. Considerando todos esses parâmetros, obteve-se pelo método semiempírico desenvolvido por Thomé (1999) uma carga de ruptura igual a 5,2 toneladas, utilizando- se placa com 30 cm de diâmetro. A previsão da carga de ruptura do solo residual de basalto foi realizada baseando-se em dados estabelecidos pela norma NBR 6122 (ABNT, 1996). Considerando o solo como uma argila média, a capacidade de carga apresenta um valor igual 100 kn/m². Portanto, adotando-se este valor como tensão admissível, obteve-se uma carga de ruptura em torno de 1 tonelada, utilizando-se placa com 30 cm de diâmetro.

44 3.5.4 Ensaio de Placa Os ensaios de placa foram realizados segundo a NBR 6489 (ABNT, 1984a): Prova de carga direta sobre terreno de fundação. A placa utilizada possuiu um diâmetro de 30 cm, como mencionado anteriormente. Os ensaios sobre o solo-rcd e sobre o solo natural não foram executados ao mesmo tempo. Primeiro, o ensaio foi feito sobre a camada de solo-rcd, e após sobre o solo natural. Para a realização dos ensaios de placa, foi necessária a utilização de três sistemas: um sistema de reação, um sistema de transmissão de carga e um sistema de medição de deslocamentos. Os componentes desses sistemas são os seguintes: a) Sistema de Reação foi utilizado o sistema de reação de propriedade da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, cedidos à Universidade de Passo Fundo mediante convênio de cooperação técnico-científica. A sobrecarga foi constituída por blocos de concreto de aproximadamente 7 kn cada e uma viga metálica de 10 kn, apoiada sobre duas sapatas móveis. O sistema pode ser observado na figura 38. Figura 38: Sistema de reação utilizado nos ensaios b) Sistema de transmissão de carga foi utilizado um macaco hidráulico com capacidade de carga de 250 kn e uma célula de carga com capacidade de 50 kn. A placa utilizada nos dois ensaios, como mencionado anteriormente, tanto para a camada solo-rcd como para o solo natural, apresentou um diâmetro de 30 cm.

45 c) Sistema de medição dos deslocamentos os deslocamentos verticais foram verificados através de 2 extensômetros digitais instalados sobre a placa. Um dos extensômetros está representado na figura 39. Figura 39: Extensômetro digital para a medição dos deslocamentos. A execução de cada ensaio de placa foi dividida em fases: instalação do sistema de reação, preparação dos equipamentos para o ensaio e aplicação do carregamento. A instalação do sistema de reação foi realizada com o auxílio de uma retroescavadeira, que tinha como função transportar e colocar a viga, os blocos e as sapatas móveis no local dos ensaios. Na preparação dos equipamentos para o ensaio, primeiro foi realizado o assentamento e o nivelamento da placa sobre o terreno, o que mostra a figura 40. Em seguida foram instalados os extensômetros para a medição dos deslocamentos verticais, acoplados a uma pequena estrutura de madeira improvisada para o ensaio. Após, a célula de carga e o macaco hidráulico foram posicionados. As placas e os extensômetros instalados estão representados na figura 41.

46 Figura 40: Nivelamento da placa. Figura 41: Placa e extensômetros instalados. A aplicação do carregamento foi realizada seguindo-se as recomendações da NBR 6489 (ABNT, 1984a). O valor de incremento de carga, segundo a norma, deve ser no máximo 20% da carga de ruptura prevista. No trabalho, foram utilizados 10% da carga prevista, tanto no ensaio sobre a camada de solo-rcd, como sobre o solo natural. Um novo incremento de carga só era realizado após ser verificada a estabilização dos recalques, com tolerância máxima de 5% do recalque total deste incremento entre leituras sucessivas. Durante os ensaios verificou-se que a estabilização dos deslocamentos ocorria rapidamente, principalmente nos primeiros incrementos de carga.

47 A execução do ensaio de placa está representada na figura 42. Figura 42: Execução do ensaio de placa. 3.6 Dimensionamento do Pavimento Urbano Após a execução do ensaio de laboratório, com os resultados obtidos foi realizado o dimensionamento do pavimento urbano. O método utilizado foi o do DNER (atual DNIT) de 1981, elaborado pelo engenheiro Murillo Lopes de Souza. Este método tem como base o ensaio CBR e é um dos mais utilizados em nosso país. Dimensionar um pavimento significa determinar as espessuras das camadas que o constituem de forma que estas camadas (reforço do subleito, sub-base, base e revestimento) resistam e transmitam ao subleito as pressões impostas pelo tráfego, sem levar o pavimento à ruptura ou a deformações e a desgastes excessivos. Segundo Souza (1981), como o pavimento é dimensionado em função da capacidade de suporte do subleito, vê-se que há três alternativas: em função do CBR; em função do I.S.; em função do CBR IG. Normalmente, o dimensionamento é feito em função do CBR e quando utilizada uma das outras duas alternativas deve ser feita convenientemente uma justificativa. O dimensionamento do pavimento urbano foi feito em função do CBR, por ser o método normalmente empregado.

48 O pavimento foi dimensionado também em função do número equivalente (N) de operações do eixo padrão (8,2 toneladas), durante um período de projeto, conforme diz o método elaborado por Souza (1981). Para o dimensionamento, também foi utilizada a norma NBR 15115 (ANBT, 2004b): Agregados reciclados da construção civil Execução de camadas de pavimentação Procedimentos. Segundo essa norma, para o dimensionamento de um pavimento com utilização de resíduos, o número de repetições do eixo padrão (N) deve apresentar um valor menor ou igual à 10 6, ou seja, N 10 6. Portanto, o número equivalente N de operações do eixo padrão adotado foi de N = 10 6. Esse valor também se deve ao fato de o pavimento considerado no trabalho ser urbano, com baixo número de tráfego. Para que possa ser aplicado em camadas de um pavimento, o resíduo de construção deve atender exigências propostas pela NBR 15115. Algumas delas são listadas na tabela 4. Os valores de CBR e expansão nela mencionados para base são exclusivamente para vias que apresentam um valor de N 10 6. Tabela 4: Aspectos prescritos pela NBR 15115 (ABNT, 2004b) com relação às características do agregado reciclado de resíduo sólido da construção civil para emprego em camadas de pavimento. Fonte: NBR 15115 (ABNT, 2004b). No método de dimensionamento elaborado por Souza (1981), são utilizados coeficientes de equivalência estrutural (k), que dependem do tipo de material utilizado no pavimento. Cada camada possui um coeficiente de equivalência estrutural (k), que relaciona a

49 espessura que a camada deve possuir de material padrão (base granular), com a espessura equivalente do material que realmente irá compor a camada. Os coeficientes de equivalência estrutural para os diferentes materiais que constituem um pavimento estão representados na tabela 5. Tabela 5: Coeficientes de equivalência estrutural para cada componente do pavimento. Fonte: Souza (1981 p. 15). Os coeficientes de equivalência estrutural do reforço do subleito, da sub-base, da base e do revestimento são representados, respectivamente, por K Ref, K S, K B e K R. Os valores dos coeficientes K Ref e K S também podem ser determinados pela seguinte equação: K Ref ou K S = (CBR 1 / 3 x CBR 2 ) 1/3 (5) do subleito. Onde CBR 1 é o valor do CBR do reforço ou da sub-base e CBR 2 é o valor do CBR A determinação da espessura do revestimento, segundo o método utilizado, é feita em função do número N (número equivalente de operações do eixo padrão). Segundo Souza (1981, p.16), a fixação da espessura mínima a adotar para os revestimentos betuminosos é um dos pontos ainda em aberto na engenharia rodoviária, quer se trate de proteger a camada de base dos esforços repetidos de tração na flexão.

A tabela 6 a seguir mostra as espessuras mínimas recomendadas por Souza (1981), visando especialmente às bases de comportamento granular. 50 Tabela 6: Espessuras mínimas de revestimento betuminoso em função de N. Fonte: Souza (1981 p. 16). Para determinar a espessura total do pavimento, representada pelo símbolo H m, Souza (1981) propôs um gráfico, onde a espessura é apresentada em função do número N especificado e do valor do CBR da camada que se deseja proteger (sub-base, reforço do subleito ou subleito). O gráfico está representado na figura 43. A espessura fornecida é em termos de base granular (k = 1,00). O gráfico é feito segundo a equação que está representada a seguir: H t = 77,67. N 0,0482. CBR -0,598 (6)

51 Figura 43: Gráfico Espessura do pavimento em função de N e do CBR. Fonte: Souza (1981 p. 18) Segundo Souza (1981), a espessura mínima das camadas do pavimento, quando estas forem granulares, deve ser de 15 cm. As espessuras do pavimento sobre as camadas de sub-base e de reforço do subleito também são determinadas pelo gráfico, e são representadas, respectivamente, por H 20 e H n. Para encontrar o valor de H 20, considera-se o CBR igual a 20, mesmo o CBR da camada de sub-base apresentando um valor maior. Tendo-se o número de solicitações N, o CBR das camadas, e os coeficientes de equivalência estrutural (k), mediante a análise do gráfico de dimensionamento forma-se o sistema de inequações para a obtenção das espessuras das camadas do revestimento (R), da base (B), da sub-base (h 20 ) e do reforço do subleito (h n ). As inequações estão representadas abaixo. K R. R + K B. B H 20 (7) K R. R + K B. B + K S. h 20 H n (8) K R. R + K B. B + K S. h 20 + K Ref. h n H m (9)

52 A figura 44 mostra a disposição das camadas do pavimento. Figura 44: Camadas de um pavimento Fonte: Souza (1981 p. 18) Para avaliar a viabilidade da utilização de resíduo de construção e demolição, o pavimento dimensionado com a utilização desse material foi comparado com outro pavimento dimensionado, com os mesmos valores de CBR obtidos nos ensaios de laboratório, mas com coeficientes de equivalência estrutural correspondentes a uma brita graduada.

4 APRESENTAÇÃO E ANÁLISE DOS RESULTADOS Os resultados obtidos serão analisados por etapas: etapa de laboratório, etapa de campo e o dimensionamento do pavimento urbano. 4.1 Apresentação dos Resultados Etapa de Laboratório 4.1.1 Resultados dos Ensaios de Compactação Através do ensaio de compactação, foram obtidas as densidades e umidades de cada mistura e do solo. Foram traçadas as curvas que representam essas densidades e umidades e estão apresentadas na figura 45. Figura 45: Curvas resultantes do ensaio de compactação.

54 As três misturas ensaiadas, com os seus respectivos teores de resíduo (25%, 50% e 75%), apresentaram como resultados as densidades aparentes secas máximas ( d máx. ) e umidades ótimas (h ótim. ) que estão representados na tabela 7. Tabela 7: Resultados obtidos no ensaio de compactação. Mistura Densidade ótima (kg/m³) Umidade ótima (%) 25% RCD - 75% Solo 1465 26,4 50% RCD - 50% Solo 1472 24,5 75% RCD - 25% Solo 1506 24,4 O solo ensaiado apresentou uma densidade aparente seca máxima ( d máx. ) com o valor igual a 1419 kg/m³, e uma umidade ótima (h ótim. ) de 27,2%. Com os valores de densidades máximas e umidades ótimas obtidas, foram plotados gráficos onde esses valores são apresentados em função da porcentagem de resíduo das misturas. Os gráficos são apresentados nas figuras 46 e 47. Figura 46: Densidade Máxima x Porcentagem de RCD.

55 Figura 47: Umidade Ótima x Porcentagem de RCD. Analisando os resultados apresentados, percebe-se um aumento da densidade aparente seca máxima ( d máx. ) com o aumento do teor de resíduo na mistura. Isso se deve ao fato da massa específica aparente do RCD ser maior que a do solo. Nota-se também que na medida em que se aumenta o teor de resíduo na mistura, a umidade ótima tende a diminuir. Isso ocorre pelo fato de o agregado (RCD) possuir uma superfície específica menor que a do solo. Assim, as misturas com maior quantidade de resíduo consomem menos água que as misturas com maior quantidade de solo. 4.1.2 Resultados dos Ensaios de Índice de Suporte Califórnia (CBR) Após serem realizados os ensaios para a determinação do índice de suporte Califórnia, tanto das misturas quanto do solo, com os resultados obtidos foram traçadas as curvas pressão x penetração. Essas não precisaram ser corrigidas segundo a norma, pois não apresentaram, na parte inicial, uma concavidade voltada para cima. O gráfico com as curvas é apresentado na figura 48.

56 Figura 48: Gráfico Pressão x Penetração. Através das pressões obtidas para cada penetração, foi possível determinar o valor de CBR para cada mistura com seus teores de resíduos. Os resultados do CBR obtidos das misturas com 25%, 50% e 75% são apresentados na tabela 8. Tabela 8: Resultados obtidos no ensaio de CBR Mistura CBR (%) 25% RCD - 75% Solo 15,31 50% RCD - 50% Solo 23,8 75% RCD - 25% Solo 21,78 O solo apresentou como resultado de CBR um valor igual a 8,30 %. Para cada mistura, também foram obtidos os valores de expansão. Os resultados podem ser vistos na tabela 9. Tabela 9: Resultados obtidos no ensaio de expansão. Mistura Expansão (%) 25% RCD - 75% Solo 0,16 50% RCD - 50% Solo 0,15 75% RCD - 25% Solo 0,04

57 O resultado obtido da expansão do solo sem resíduo foi de 0,16 %, o mesmo valor da mistura com 25% de RCD e 75% de solo. Com todos os resultados obtidos de CBR e também de expansão, foram plotados dois gráficos, os quais mostram os valores de CBR e da expansão em função da porcentagem de resíduo das misturas, apresentados nas figuras 49 e 50. Figura 49: CBR x Porcentagem de RCD. Figura 50: Expansão x Porcentagem de RCD. Analisando os resultados apresentados através do gráfico da figura 49, nota-se que ouve um aumento no valor de CBR com o acréscimo de resíduo, porém na mistura que apresenta 75% de RCD, o valor obtido apresentou uma leve queda.

58 As amostras após os ensaios podem ser vistas nas figuras 51, 52 e 53. Percebe-se que a amostra com 75% de RCD apresenta uma aparência mais úmida e com baixa consistência, o que pode ser uma das causas da leve queda no resultado do CBR. Figura 51: Amostra com 25% de RCD após o ensaio CBR. Figura 52: Amostra com 50% de RCD após o ensaio CBR

59 Figura 53: Amostra com 75% de RCD após o ensaio CBR. Com relação aos resultados de expansão, percebe-se no gráfico da figura 50 que as misturas com teores de RCD iguais a 0%, 25% e 50% apresentam valores praticamente iguais, devido à porcentagem alta de solo contida nessas misturas. Já o valor da expansão obtido para o teor de 75% de RCD apresentou uma queda devido à mistura apresentar menor quantidade de solo. Os resultados, tanto os do CBR quanto os da expansão, são considerados satisfatórios, pois estão dentro dos valores aceitos pela norma do DNER para serem utilizados em camadas de pavimentos. Porém, a mistura com 75% de RCD não poderia ser utilizada, pois não apresenta uma boa trabalhabilidade devido a sua baixa consistência observada no ensaio. Em termos de resistência, a mistura que apresentou o melhor resultado de capacidade de suporte foi a que possui 50% de RCD e 50% de solo. 4.2 Apresentação dos Resultados Etapa de Campo Através dos ensaios de placa realizados sobre o solo-rcd e sobre o solo natural, foram obtidos os recalques para cada carga aplicada. Com estes resultados, foi traçado a curva carga x recalque de cada ensaio realizado. Os recalques representados nas curvas são valores obtidos da média das leituras feitas nos dois extensômetros utilizados no ensaio. As curvas carga x recalque são apresentadas nas figuras 54 e 55.

60 Figura 54: Curva carga x recalque da ensaio sobre o solo-rcd. Figura 55: Curva carga x recalque do ensaio sobre o solo natural. Durante a execução do ensaio realizado sobre o solo-rcd, foram verificadas fissuras antes que ocorresse a ruptura. A ruptura observada foi do tipo localizada, pois não apresentou um valor de pico e não apresentou características de uma ruptura catastrófica. Já o solo natural apresentou uma ruptura por puncionamento, pelo fato da placa só afundar, não ocorrendo nenhuma fissura. As rupturas podem ser observadas nas figuras 56, 57 e 58.

61 Figura 56: Solo-RCD ruptura localizada. Figura 57: Fissuras Solo-RCD. Figura 58: Solo natural ruptura por puncionamento.

Para a melhor comparação dos resultados, foram plotadas as duas curvas obtidas em um único gráfico, e estão representadas na figura 59. 62 Figura 59: Curvas carga x recalque obtidas dos ensaios de placa. Analisando as curvas carga x recalque geradas, nota-se que a ruptura física ocorreu, no solo-rcd, com uma carga de 50,22 kn, e no solo natural, com uma carga de 25 kn. O método utilizado de previsão de capacidade de carga considera o recalque crítico a 2% da largura da fundação. Para a placa de 30 cm de diâmetro, o recalque crítico é igual a 6 mm, como descrito no item 3.5.3. Para este valor de recalque, obteve-se através das curvas carga x recalque do solo-rcd e do solo natural, os valores de carga igual a 12,5 kn e 33 kn. Esses valores obtidos e os valores das cargas de ruptura previstas são apresentados na tabela 10. Tabela 10: Cargas de ruptura obtidas e previstas para o solo natural e solo-rcd. Cargas de Ruptura - Método de Thomé (1999) Material Carga Prevista (kn) Carga Obtida (kn) Solo Natural 10 12,5 Solo-RCD 52 33

63 Através da tabela, observa-se que a carga de ruptura obtida no ensaio realizado sobre o solo natural foi maior que a carga prevista. Já no ensaio realizado sobre a camada de solo- RCD, a carga de ruptura obtida foi menor que a carga prevista, utilizando o método elaborado por Thomé (1999). Analisando estes valores obtidos de carga de ruptura, observa-se que com a adição de resíduo de construção e demolição em um solo residual de basalto, houve um aumento de 264% da capacidade de carga (q u2% ) obtida para um recalque crítico de 6 mm. Isso mostra que com a utilização deste material como reforço de um solo residual de basalto, há uma diminuição dos recalques, quando aplicado em fundações superficiais. Com os resultados obtidos, também foi possível achar os módulos de elasticidade do solo-rcd e do solo natural, através da equação (1) citada na revisão bibliográfica. Utilizandose o coeficiente de Poisson igual a 0,3 para ambos os materiais, sendo esse valor obtido por Teixeira & Godoy (1998) para uma argila não saturada, obtiveram-se as curvas apresentadas na figura 60: Figura 60: Gráfico Módulos de Elasticidade x Deformação Analisando as curvas, percebe-se que os valores dos módulos de elasticidade do solo- RCD e do solo natural diminuem com o aumento da deformação. Nota-se também que os módulos do solo-rcd são maiores que os do solo natural para uma mesma deformação.

64 4.3 Apresentação dos Resultados Dimensionamento do Pavimento Urbano Com a obtenção dos valores de CBR para as misturas com teores de 25%, 50% e 75% de RCD, e também do solo, pode-se dimensionar as espessuras das camadas do pavimento urbano. Seguindo-se os valores estabelecidos pela tabela 4 apresentada no item 3.6, foi determinado os materiais utilizados em cada camada. Os valores dos CBR utilizados foram os seguintes: para camada de subleito, CBR igual a 8,3 (solo); para camada de reforço do subleito, CBR igual a 15,31 (25% de RCD); e para camada de sub-base, CBR igual a 23,8 (50% de RCD). Para a camada de base, como nenhuma das misturas apresentou CBR igual ou maior que 60, adotou-se para o dimensionamento um material granular (brita graduada), cujo CBR é igual a 60. Pelo fato do número N ser baixo (N = 10 6 ), o revestimento do pavimento será feito apenas com um tratamento superficial betuminoso, conforme determina a tabela 6. Os coeficientes de equivalência estrutural da sub-base e do reforço do subleito determinados pela equação (5) foram K S = 0,98 e K Ref = 0,85. Como a base é considerada granular, valor do coeficiente K B é igual a 1,00. Os valores mínimos das espessuras H 20, H n e H m obtidos pela equação (6) foram respectivamente 25cm, 30cm e 43cm. Através das inequações, foram obtidas as seguintes espessuras de cada camada do pavimento: espessura da base B = 25cm; espessura da sub-base h 20 = 15cm; espessura do reforço do subleito h n = 15cm. Para os valores de h 20 e h n, foi adotado o valor mínimo de 15cm devido às espessuras calculadas serem menores. Assim, o pavimento urbano dimensionado com camadas de solo-rcd apresentou uma espessura total H m igual a 55cm. Já as espessuras de H 20 e H n apresentaram valores iguais a 25cm e 40cm, respectivamente. O esquema com as dimensões das camadas do pavimento está representado na figura 61.

65 Figura 61: Pavimento urbano camadas com solo-rcd. Para comparação, também foi dimensionado um pavimento urbano utilizando brita graduada como material das camadas, sendo os valores de CBR os mesmos das misturas de solo-rcd. Isso caracteriza um material granular com menor qualidade, pois os valores de CBR adotados são menores que o normal de um material com essa característica. Os coeficientes de equivalência estrutural K S, K Ref e K B utilizados são iguais a 1,00, pois o material é granular. Após os cálculos, as espessuras obtidas das camadas com material granular do pavimento urbano apresentaram resultados iguais as do pavimento com solo-rcd, mesmo utilizando valores de CBR menores que o normal para um material granular. As espessuras obtidas para as camadas de sub-base e reforço do subleito foram as mínimas. O esquema da figura 62 mostra as dimensões das camadas dimensionadas.

66 Figura 62: Pavimento urbano camadas com brita graduada. Analisando que os dois pavimentos dimensionados apresentaram o mesmo resultado, com as mesmas espessuras das camadas, nota-se que a utilização de resíduo da construção e demolição em camadas de um pavimento urbano é viável, pois apresentou características semelhantes de um material granular.

5 CONCLUSÃO Com os resultados obtidos neste trabalho, pôde-se chegar às seguintes conclusões: Os valores de densidade máxima crescem com o aumento do teor de RCD, devido a sua massa específica ser maior que a do solo. Já a umidade ótima diminui com o acréscimo de RCD pelo fato de sua superfície específica ser bem menor que a do solo. Em relação à quantidade ótima de RCD, percebeu-se que a mistura com 50% de resíduo de construção e demolição e 50% de solo apresentou a melhor capacidade de suporte, com um valor de CBR e expansão igual a 23,8% e 0,15% respectivamente. Verificou-se, através de ensaios de placa, que a camada de solo-rcd aplicada como base de fundação superficial aumenta em 264% a capacidade de carga, utilizando o método semi-empírico que considera o recalque crítico igual a 2% da largura da fundação. Notou-se também que a ruptura do solo-rcd foi localizada, enquanto a do solo foi por puncionamento. Os módulos de elasticidade obtidos para o solo-rcd são maiores que os do solo natural, sendo que eles diminuem com o aumento da deformação. Observou-se que com a aplicação de RCD em camadas de um pavimento urbano, considerando um número N igual a 10 6, as espessuras obtidas são as mesmas de um pavimento dimensionado que apresenta material granular em suas camadas. A mistura com teor de RCD de 25% apresentou um CBR igual a 15,31%, o suficiente para ser utilizada como reforço de subleito. Já a mistura com teor de RCD de 50%, apresentou um CBR igual a 23,8%, podendo ser aplicada como sub-base. Assim pode-se afirmar que a utilização do resíduo de construção e demolição como reforço de um solo residual de basalto torna-se uma técnica viável quando aplicada em base de fundações superficiais e em camadas de pavimentos urbanos.

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APÊNDICES

APÊNDICE A Planilhas: Caracterização do RCD e das misturas de Solo-RCD Peneiras (mm) Peneira + amostra (g) Tabela 1A: Composição granulométrica do RCD. Peneira (g) Composição Granulométrica do RCD Material Retido (g) Porcentagem Retida (%) Porcentagem Retida Acumulada (%) Porcentagem Passante Acumulada (%) 75 0 0 0 0% 0% 100% 63 0 0 0 0% 0% 100% 50 0 0 0 0% 0% 100% 37,5 0 0 0 0% 0% 100% 31,5 0 0 0 0% 0% 100% 25 0 0 0 0% 0% 100% 19 867 561,2 305,8 25,34% 25,34% 74,66% 12,5 932 504,8 427,2 35,41% 60,75% 39,25% 9,5 592,85 500,1 92,75 7,69% 68,44% 31,56% 6,3 637,3 525,9 111,4 9,23% 77,67% 22,33% 4,75 524,3 479,1 45,2 3,75% 81,41% 18,59% 2,36 552,9 469,9 83 6,88% 88,29% 11,71% 1,18 498,95 454,3 44,65 3,70% 91,99% 8,01% 0,6 365,85 325,9 39,95 3,31% 95,30% 4,70% 0,3 424,2 386,4 37,8 3,13% 98,44% 1,56% 0,15 402,7 391,6 11,1 0,92% 99,36% 0,64% < 0,15 415,25 407,5 7,75 0,64% 100% 0% Tabela 2A: Massa específica real, aparente e absorção agregado graúdo do RCD Dados obtidos dos ensaios Amostra 1 Amostra 2 Massa da amostra seca (g) 3704 3710 Massa da amostra na condição saturada (g) 4464 4469,5 Massa da amostra em água (g) 2279,8 2282,2 Massa Específica Real (g/cm³) 1,70 1,70 Massa Específica Aparente (g/cm³) 2,60 3,60 Absorção (%) 20,52 20,47 Tabela 3A: Massa específica real agregado miúdo do RCD Dados obtidos nos ensaios Amostra 1 Amostra 2 Peso da amostra (g) 500,2 500,3 Leitura no Gargalo (ml) 418,5 418 Massa Específica Real (g/cm³) 2,29 2,29

Tabela 4A: Ensaio de sedimentação mistura com 25% de RCD Tempo Decorrido (min) Temperatura ( C) Viscosidade (g.s\cm2) Densidade L (g/cm³) Correção Ld Altura Queda (cm) Diâmetro (mm) 0,5 21 1,00268E-05 1,064 1,000192468 6,90924 0,05129128 1 21 1,00268E-05 1,064 1,000192468 6,90924 0,036268412 2 21 1,00268E-05 1,062 1,000192468 7,21592 0,026208626 4 21,5 9,90854E-06 1,06 1,000166122 7,5226 0,01881009 8 21 1,00268E-05 1,06 1,000192468 7,5226 0,013379885 15 20,5 1,01473E-05 1,06 1,000218084 7,5226 0,009829824 30 20,5 1,01473E-05 1,058 1,000218084 7,82928 0,007091003 60 19,5 1,03952E-05 1,058 1,000267244 7,82928 0,005074978 120 19 1,05228E-05 1,056 1,000290846 8,13596 0,003680533 240 18 1,07853E-05 1,052 1,000336239 8,74932 0,002732313 480 16,5 1,1199E-05 1,052 1,000400241 8,74932 0,001968738 1440 16 1,13424E-05 1,046 1,000420602 9,66936 0,00120255 77 Tabela 5A: Peneiramento mistura com 25% de RCD Peneiras (mm) Mat. Retido (g) Mat. Passante (g) Passante (%) Retida (%) 25 0 1399,36 100 0 19 127,3 1272,06 90,90 9,10 9,5 139,5 1132,56 80,93 19,07 4,8 44,7 1087,86 77,74 22,26 2 24,57 1063,29 75,98 24,02 1,2 0,46 1062,83 75,95 24,05 0,6 0,79 1062,04 75,89 24,11 0,42 1,13 1060,91 75,81 24,19 0,25 3,37 1057,54 75,57 24,43 0,15 4,35 1053,19 75,26 24,74 0,075 6,87 1046,32 74,77 25,23 Tabela 6A: Resultados do ensaio de sedimentação mistura com 25% de RCD Diâmetro (mm) Passante (%) Passante corrigido (%) Retida (%) 0,05129128 65,94 74,74 25,26 0,036268412 65,94 74,74 25,26 0,026208626 63,87 72,67 27,33 0,01881009 61,83 70,63 29,37 0,013379885 61,81 70,61 29,39 0,009829824 61,78 70,58 29,42 0,007091003 59,71 68,51 31,49 0,005074978 59,66 68,46 31,54 0,003680533 57,57 66,37 33,63 0,002732313 53,39 62,19 37,81 0,001968738 53,33 62,13 37,87 0,00120255 47,10 55,90 44,10

Tabela 7A: Ensaio de sedimentação mistura com 50% de RCD Tempo Decorrido (min) Temperatura ( C) Viscosidade (g.s\cm2) Densidade L (g/cm³) Correção Ld Altura Queda (cm) Diâmetro (mm) 0,5 24,5 9,24269E-06 1,058 0,999971024 16,009578 0,074961129 1 21,5 9,90854E-06 1,046 1,000246715 16,700286 0,056052998 2 21 1,00268E-05 1,046 1,000299609 16,700286 0,039871296 4 21 1,00268E-05 1,046 1,000299609 16,700286 0,028193264 8 21 1,00268E-05 1,045 1,000299609 16,757845 0,019969974 15 20,5 1,01473E-05 1,045 1,000355154 16,757845 0,014671376 30 20 1,02701E-05 1,043 1,0004136 16,872963 0,010472592 60 19,5 1,03952E-05 1,039 1,000475197 17,103199 0,007500875 120 19 1,05228E-05 1,038 1,000540195 17,160758 0,00534533 240 18 1,07853E-05 1,038 1,000681394 17,160758 0,003826587 480 17,5 1,09205E-05 1,038 1,000758095 17,160758 0,002722709 1440 15 1,16382E-05 1,035 1,001212613 17,333435 0,001630932 78 Tabela 8A: Peneiramento mistura com 50% de RCD Peneiras (mm) Mat. Retido (g) Mat. Passante (g) Passante (%) Retida (%) 25 0 1394,5 100 0 19 345,1 1049,4 75,25 24,75 9,5 389,2 660,2 47,34 52,66 4,8 149,9 510,3 36,59 63,41 2 97,63 412,67 29,59 70,41 1,2 2,72 409,95 29,40 70,60 0,6 4,85 405,1 29,05 70,95 0,42 7,86 397,24 28,49 71,51 0,25 9,58 387,66 27,80 72,20 0,15 6,87 380,79 27,31 72,69 0,075 7,54 373,25 26,77 73,23 Tabela 9A: Resultados do ensaio de sedimentação mistura com 50% de RCD Diâmetro (mm) Passante (%) Passante corrigido (%) Retida (%) 0,054701138 40,14 47,54 52,46 0,038749474 39,47 46,87 53,13 0,027563053 39,43 46,83 53,17 0,019490022 39,43 46,83 53,17 0,014318769 39,39 46,79 53,21 0,01018597 39,35 46,75 53,25 0,007285404 37,29 44,69 55,31 0,005265614 31,20 38,60 61,40 0,00376952 31,12 38,52 61,48 0,00269898 31,03 38,43 61,57 0,001591723 27,57 34,97 65,03

Tabela 10A: Ensaio de sedimentação mistura com 75% de RCD Tempo Decorrido (min) Temperatura ( C) Viscosidade (g.s\cm2) Densidade L (g/cm³) Correção Ld Altura Queda (cm) Diâmetro (mm) 0,5 23,5 9,45665E-06 1,065 1,000091232 15,616665 0,074887591 1 21,5 9,90854E-06 1,06 1,000314424 15,90446 0,054701138 2 21,5 9,90854E-06 1,059 1,000314424 15,962019 0,038749474 4 21 1,00268E-05 1,059 1,000371285 15,962019 0,027563053 8 21 1,00268E-05 1,059 1,000371285 15,962019 0,019490022 15 20,5 1,01473E-05 1,059 1,000428833 15,962019 0,014318769 30 20 1,02701E-05 1,059 1,0004872 15,962019 0,01018597 60 19,5 1,03952E-05 1,056 1,000546517 16,134696 0,007285404 120 19 1,05228E-05 1,047 1,000606915 16,652727 0,005265614 240 18 1,07853E-05 1,047 1,00073148 16,652727 0,00376952 480 17 1,10584E-05 1,047 1,000861945 16,652727 0,00269898 1440 16 1,13424E-05 1,042 1,00099936 16,940522 0,001591723 79 Tabela 11A: Peneiramento mistura com 75% de RCD Peneiras (mm) Mat. Retido (g) Mat. Passante (g) Passante (%) Retida (%) 25 0 0 100 0 19 258,1 1140,7 81,55 18,45 9,5 311,7 829 59,27 40,73 4,8 94 735 52,55 47,45 2 43,36 691,64 49,45 50,55 1,2 0,9 690,74 49,38 50,62 0,6 1,52 689,22 49,27 50,73 0,42 2 687,22 49,13 50,87 0,25 4,91 682,31 48,78 51,22 0,15 6,33 675,98 48,33 51,67 0,075 9,76 666,22 47,63 52,37 Tabela 12A: Resultados do ensaio de sedimentação mistura com 75% de RCD Diâmetro (mm) Passante (%) Passante corrigido (%) Retida (%) 0,056052998 18,41 26,71 73,29 0,039871296 18,39 26,69 73,31 0,028193264 18,39 26,69 73,31 0,019969974 17,98 26,28 73,72 0,014671376 17,96 26,26 73,74 0,010472592 17,13 25,43 74,57 0,007500875 15,50 23,80 76,20 0,00534533 15,07 23,37 76,63 0,003826587 15,01 23,31 76,69 0,002722709 14,98 23,28 76,72 0,001630932 13,59 21,89 78,11

80 Tabela 13A: Umidades higroscópicas dos materiais finos das misturas Material 25% de RCD 50% de RCD 75% de RCD Amostra úmida + cápsula (g) 80,01 91,21 96,04 Amostra seca + cápsula (g) 70,02 79,98 86,76 Peso de água (g) 9,99 11,23 9,28 Peso da cápsula (g) 15,57 15,77 15,92 Peso da amostra seca (g) 54,45 64,21 70,84 Umidade Higroscópica (%) 18,35 17,49 13,10

APÊNDICE B Planilhas e Gráficos: Ensaio de compactação Tabela 1B: Determinação do peso específico aparente úmido Solo Peso Específico Aparente Úmido Número da amostra 1 2 3 4 5 Peso da amostra úmida + cilindro (kg) 3,96 4,08 4,1 4,06 - Peso do cilindro (kg) 2,28 2,28 2,28 2,28 - Peso da amostra úmida (kg) 1,68 1,8 1,82 1,78 - Volume do cilindro (m³) 0,001003 0,001003 0,001003 0,001003 - Peso Específico Aparente Úmido (kg/m³) 1674,975 1794,616 1814,556 1774,676 - Tabela 2B: Determinação do peso específico aparente seco e umidade Solo Peso Específico Aparente Seco e Umidade Número da amostra 1 2 3 4 5 Amostra úmida + cápsula (g) 99,7 97,24 93,99 101,8 - Amostra seca + cápsula (g) 83,75 80,69 75,66 80,27 - Peso de água (g) 15,95 16,55 18,33 21,53 - Peso da cápsula (g) 16,63 18,54 16,24 17,78 - Peso da amostra seca (g) 67,12 62,15 59,42 62,49 - Umidade (%) 23,76 26,63 30,85 34,45 - Peso Específico Aparente seco 1353,37 1417,22 1386,76 1319,92 - Figura 1B: Determinação da densidade máxima e umidade ótima - Solo

Tabela 3B: Determinação do peso específico aparente úmido Mistura com 25% de RCD Peso Específico Aparente Úmido Número da amostra 1 2 3 4 5 Peso da amostra úmida + cilindro (kg) 6,02 6,48 6,8 6,74 6,7 Peso do cilindro (kg) 2,88 2,88 2,88 2,88 2,88 Peso da amostra úmida (kg) 3,14 3,6 3,92 3,86 3,82 Volume do cilindro (m³) 0,00212 0,00212 0,00212 0,00212 0,00212 Peso Específico Aparente Úmido (kg/m³) 1481,132 1698,113 1849,057 1820,755 1801,887 82 Tabela 4B: Determinação do peso específico aparente seco e umidade Mistura com 25% de RCD Peso Específico Aparente Seco e Umidade Número da amostra 1 2 3 4 5 Amostra úmida + cápsula (g) 94,41 93,2 104,81 105,88 109,81 Amostra seca + cápsula (g) 82,18 78,47 87,01 85,65 86,22 Peso de água (g) 12,23 14,73 17,8 20,23 23,59 Peso da cápsula (g) 13,77 12,07 19,3 16,71 14,3 Peso da amostra seca (g) 68,41 66,4 67,71 68,94 71,92 Umidade (%) 17,88 22,18 26,29 29,34 32,80 Peso Específico Aparente seco 1256,50 1389,80 1464,15 1407,68 1356,84 Figura 2B: Determinação da densidade máxima e umidade ótima Mistura com 25% de RCD

Tabela 5B: Determinação do peso específico aparente úmido Mistura com 50% de RCD Peso Específico Aparente Úmido Número da amostra 1 2 3 4 5 Peso da amostra úmida + cilindro (kg) 6,22 6,4 6,64 6,78 6,84 Peso do cilindro (kg) 2,88 2,88 2,88 2,88 2,88 Peso da amostra úmida (kg) 3,34 3,52 3,76 3,9 3,96 Volume do cilindro (m³) 0,00212 0,00212 0,00212 0,00212 0,00212 Peso Específico Aparente Úmido (kg/m³) 1575,472 1660,377 1773,585 1839,623 1867,925 83 Tabela 6B: Determinação do peso específico aparente seco e umidade Mistura com 50% de RCD Peso Específico Aparente Seco e Umidade Número da amostra 1 2 3 4 5 Amostra úmida + cápsula (g) 110,89 116,22 91,75 102,21 102,7 Amostra seca + cápsula (g) 97,54 99,92 77,88 84,43 81,01 Peso de água (g) 13,35 16,3 13,87 17,78 21,69 Peso da cápsula (g) 14,64 16,02 15,4 13,71 16,36 Peso da amostra seca (g) 82,9 83,9 62,48 70,72 64,65 Umidade (%) 16,10 19,43 22,20 25,14 33,55 Peso Específico Aparente seco 1356,95 1390,28 1451,39 1470,04 1398,67 Figura 3B: Determinação da densidade máxima e umidade ótima Mistura com 50% de RCD

Tabela 7B: Determinação do peso específico aparente úmido Mistura com 75% de RCD Peso Específico Aparente Úmido Número da amostra 1 2 3 4 5 Peso da amostra úmida + cilindro (kg) 6,16 6,3 6,82 6,92 - Peso do cilindro (kg) 2,88 2,88 2,88 2,88 - Peso da amostra úmida (kg) 3,28 3,42 3,94 4,04 - Volume do cilindro (m³) 0,00212 0,00212 0,00212 0,00212 - Peso Específico Aparente Úmido (kg/m³) 1547,17 1613,21 1858,49 1905,66-84 Tabela 8B: Determinação do peso específico aparente seco e umidade Mistura com 75% de RCD Peso Específico Aparente Seco e Umidade Número da amostra 1 2 3 4 5 Amostra úmida + cápsula (g) 120,6 111,3 118,73 151,85 - Amostra seca + cápsula (g) 106,46 96,72 98,7 119 - Peso de água (g) 14,14 14,58 20,03 32,85 - Peso da cápsula (g) 16,44 13,54 13,77 13,72 - Peso da amostra seca (g) 90,02 83,18 84,93 105,28 - Umidade (%) 15,71 17,53 23,58 31,20 - Peso Específico Aparente seco 1337,14 1372,61 1503,83 1452,46 - Figura 4B: Determinação da densidade máxima e umidade ótima Mistura com 75% de RCD

APÊNDICE C Planilhas e Gráficos: Ensaio de índice de suporte Califórnia (CBR) 85 Tabela 1C: Determinação do valor do CBR Solo Tempo (min) Penetração (mm) Leitura Deflectômetro Pressão (kgf/cm²) CBR (%) 0 0 0 0 0,5 0,63 0,18 2,3346 1 1,27 0,3 3,891 1,5 1,9 0,39 5,0583 2 2,54 0,45 5,8365 3 3,81 0,56 7,2632 4 5,08 0,65 8,4305 6 7,62 0,79 10,2463 8 10,16 0,93 12,0621 10 12,7 1,05 13,6185 8,30 8,00 Figura 1C: Curva pressão x penetração Solo

86 Tabela 2C: Determinação do valor do CBR Mistura com 25% de RCD Tempo (min) Penetração (mm) Leitura Deflectômetro Pressão (kgf/cm²) CBR (%) 0 0 0 0 0,5 0,63 0,44 5,7068 1 1,27 0,65 8,4305 1,5 1,9 0,77 9,9869 2 2,54 0,83 10,7651 3 3,81 0,93 12,0621 4 5,08 0,99 12,8403 6 7,62 1,11 14,3967 8 10,16 1,21 15,6937 10 12,7 1,3 16,861 15,31 12,18 Figura 2C: Curva pressão x penetração Mistura com 25% de RCD

87 Tabela 3C: Determinação do valor do CBR Mistura com 50% de RCD Tempo (min) Penetração (mm) Leitura Deflectômetro Pressão (kgf/cm²) CBR (%) 0 0 0 0 0,5 0,63 0,43 5,5771 1 1,27 0,79 10,2463 1,5 1,9 1,02 13,2294 2 2,54 1,29 16,7313 3 3,81 1,57 20,3629 4 5,08 1,78 23,0866 6 7,62 2,1 27,237 8 10,16 2,4 31,128 10 12,7 2,67 34,6299 23,80 21,90 Figura 3C: Curva pressão x penetração Mistura com 50% de RCD

88 Tabela 4C: Determinação do valor do CBR Mistura com 75% de RCD Tempo (min) Penetração (mm) Leitura Deflectômetro Pressão (kgf/cm²) CBR (%) 0 0 0 0 0,5 0,63 0,28 3,6316 1 1,27 0,56 7,2632 1,5 1,9 0,81 10,5057 2 2,54 1,06 13,7482 3 3,81 1,43 18,5471 4 5,08 1,77 22,9569 6 7,62 2,39 30,9983 8 10,16 2,91 37,7427 10 12,7 3,41 44,2277 19,56 21,78 Figura 4C: Curva pressão x penetração Mistura com 75% de RCD