MODELO DE RELATÓRIO PARCIAL

Programa Artigo 171 – Bolsa de Pesquisa

Título do Projeto: Geotécnica sustentável: Avaliação das propriedades geomecânicas

de misturas de Resíduos Sólidos Urbanos aos solos para utilização em obras civis.

Nome do Proponente: Cesar Schmidt Godoi

Aluno (s) bolsista (s): Luciano Manoel Bittencourt

Meses de referência: abril a junho de 2017.

GEOTÉCNICA SUSTENTÁVEL: AVALIAÇÃO DAS PROPRIEDADES GEO-

MECÂNICAS DE MISTURA DE RESÍDUOS SÓLIDOS URBANO AOS SOLOS

PARA UTILIZAÇÃO EM OBRAS CIVIS.

Luciano Manoel Bittencourt

Resumo: Ao fim desta pesquisa pretende-se projetar um pavimento na própria

instituição (UNISUL) utilizando os resíduos pesquisados na recuperação do

estacionamento do bloco das engenharias.

Palavras-chave: Pó de pedra, pó de brita, resíduo sólido urbano, estudo experimental.

1 INTRODUÇÃO

O relatório a seguir mostra um resumo dos resultados obtidos em laboratório

até o momento e quais serão os procedimentos para a sequência da pesquisa utilizando

resíduos sólidos urbanos na mistura com o pó de pedra.

Neste semestre foram finalizados os ensaios com as misturas de solo +

resíduos, sendo assim foi possível confrontar os dados obtidos com os índices aceitáveis

propostos pela NORMA DNIT 139/2010 – ES (Pavimentação – Sub-base estabilizada

granulometricamente - Especificação de serviço).

Para o próximo semestre está previsto a continuidade dos ensaios

geomecânicos com diferentes proporções de resíduos e solos (pó de pedra) de diferentes

fornecedores, após a realização de todos os ensaios laboratoriais, estes serão analisados

e interpretados, afim de obter conclusões finais da pesquisa.

Encerrando as atividades da pesquisa, o objetivo é possibilitar o

embasamento para a realização do projeto de pavimentação do estacionamento do bloco

das engenharias da UNISUL- Pedra Branca, através da incorporação de resíduos nas

diferentes camadas do pavimento.

Tabela 1 – Cronograma de continuidade do Projeto

2 RESUMO DOS ENSAIOS

Para todos os ensaios em laboratórios, foram utilizados o material (pó de pedra)

puro e também com proporções de 5%, 10% e 15% de resíduos fornecidos pela

Rextrim, abaixo segue os gráficos e tabelas com comparativos dessas misturas.

2.1 ENSAIO DE GRANULOMETRIA

Figura 1: Comparativo das curva granulométricas

Fonte: Do autor

O coeficiente de uniformidade foi calculado com base no item 2.2.54 da NBR

6502/1995 (Rochas e Solos). Calculado através da seguinte relação:

Onde:

D60 é o diâmetro de grão correspondente aos 60% mais finos na curva

granulométrica.

D10 é o diâmetro de grão correspondente aos 10% de material passante nesta

curva.

Figura 2: Exemplo de como identificar os D60 e D10.

Fonte: Apostila Mecânica dos Solos Cesar Godoi

A classificação de acordo com a NBR 6502 é a seguinte:

a) Solos uniformes, quando CU < 5;

b) Solos medianamente uniformes, quando 5 < CU ≤ 15;

c) Solos desuniformes, quando CU > 15.

MATERIAL D60/D10 CU (Coef.

Uniformidade)

CLASSIFICAÇÃO DIAMETRO

EFETIVO

mm (D10)

SOLO PURO (1,2/0,01) 120 Desuniforme 0,01*

SOLO + 5%

RESÍDUO

(1,2/0,09) 13,33 Medianamente

Uniforme

0,09

SOLO + 10%

RESÍDUO

(1/0,075) 13,33 Medianamente

Uniforme

0,075

SOLO + 15%

RESÍDUO

(1,2/0,075) 17,14 Desuniforme 0,075

Tabela 2: Comparativo de coeficiente de uniformidade.

*Valor estimado, tendo em vista que a porcentagem passante no ensaio não chegou a 10%

Fonte: Do Autor.

O Coeficiente de curvatura (Cc) foi determinado com base na seguinte fórmula:

Onde:

D60 é o diâmetro de grão correspondente aos 60% mais finos na curva

granulométrica.

D30 é o diâmetro de grão correspondente aos 30% nesta curva.

D10 é o diâmetro de grão correspondente aos 10% nesta curva.

A Classificação para solos com base no CCc considera solos bem graduados com

valores de Cc entre 1 e 3.

MATERIAL D60 D30 D10 Cc

( Coef. de curvatura)

CLASSIFICAÇÃO

SOLO PURO 1,2 0,10 0,01 0,83 Mal graduado

SOLO + 5% RESÍDUO 1,2 0,35 0,90 0,11 Mal graduado

SOLO + 10% RESÍDUO 1,0 0,25 0,075 0,83 Mal graduado

SOLO + 15% RESÍDUO 1,2 0,20 0,075 0,44 Mal graduado Tabela 3: Comparativo de coeficiente de curvatura.

Fonte: Do Autor.

2.2 ENSAIO DE COMPACTAÇÃO

MATERIAL UMIDADE ÓTIMA (%) PESO ESPECÍFICO

SECO MÁXIMO (g/cm³)

SOLO PURO 11,0 1,925

SOLO + 5% RESÍDUO 9,2 1,665

SOLO + 10% RESÍDUO 14,0 1,675

SOLO + 15% RESÍDUO 16,0 1,566 Tabela 4: Comparativo de umidade ótima.

Fonte: Do Autor.

2.2.1 CURVAS DE COMPACTAÇÃO

Solo + 5% de resíduos:

Figura 3: Curva compactação pó de pedra com adição de 5% de resíduo.

Fonte: Do autor

Solo + 10% de resíduos:

Figura 4: Curva compactação pó de pedra com adição de 10% de resíduo.

Fonte: Do autor

Solo + 15% de resíduos:

Figura 5: Curva compactação pó de pedra com adição de 15% de resíduo.

Fonte: Do autor

Foi calculado também o índice de vazios para a situação de grau de compactação

igual a 100% (situação a ser adotada em campo). O resultado obtido foi o seguinte:

e= (Vv/Vs ) - 1

e= (2,604/1,925)-1

e= 0,35

2.3 ENSAIO DE CBR/EXPANSÃO

Figura 6: Comparativo das curvas de penetração pó de pedra.

Fonte: Do autor

Figura 7: Comparativo CBR.

Fonte: Do autor

3 AVALIAÇÃO DE JAZIDAS DE ROCHA

Para a continuidade da pesquisa foi realizada uma pesquisa de campo das

possíveis empresas parceiras e que utilizam resíduos de indústria e da construção civil,

para reaproveitamento nas camadas de base e sub-base e que sejam localizadas na

região do campus da UNISUL-Pedra Branca. Objetiva-se o reaproveitamento das

mesmas para composição do pavimento para o estacionamento do bloco da Engenharia

Civil.

Na região da Grande Florianópolis foram mapeadas três jazidas de grande porte

que além de extrair a matéria prima prestam serviço para instituições públicas e

privadas, todas com experiências nestes serviços, as quais estão descritas na sequência.

3.1 PEDRITA PLANEJAMENTO E CONSTRUÇÕES LTDA.

Seus trabalhos iniciaram-se em 1973 iniciada por um Florianopolitano no

comércio e extração de rochas. Para os primeiros ensaios utilizamos o pó de pedra

fornecido pela PEDRITA, sua filial fica localizada a norte de Palhoça no município de

Biguaçu, distante 25,3km da Unisul campus Pedra Branca.

Figura 8: Trajeto Pedrita Unisul.

Fonte: Google Maps.

3.2 SULCATARINENSE.

Também localizada no município de Biguaçu a Sulcatarinense possui um amplo

acervo de produtos e serviços, atendendo obras de aeroportos, barragens, ferrovias e

britagem. Suas atividades iniciaram-se em 1982 e é detentora da maior pedreira do

estado com cerca de 200 hectares.

Figura 9: Trajeto SulCatarinense / Unisul.

Fonte: Google Maps.

Figura 10: Pedreira Sulcatarinense.

Fonte: Eduardo Beltrame.

3.2 BRITAGEM VOGELSANGER.

Seus fundadores de origens suíças instalaram-se ao norte do estado na cidade de

Joinville, em 1957 fundaram a empresa que atualmente presta serviços para obras

públicas e privadas. Sua filial em Palhoça fica a 12,6km da Unisul Campus Pedra

Branca, o que é um ponto positivo para nosso projeto de recuperação da pavimentação

do estacionamento do campus.

Figura 11: Trajeto Vogelsanger / Unisul.

Fonte: Google Maps.

4 AVALIAÇÃO DE RESÍDUOS EMPRESAS PARCEIRAS.

Na busca de darmos um destino correto e sustentável para os resíduos,

procuramos empresas que tenham o interesse em ser nossas parceiras nesta pesquisa

afim de melhor o meio em que vivemos.

4.1 REXTRIN RECICLAGEM LTDA.

A Rextrin procurou a Unisul, afim de buscar soluções tecnológicas para o

aproveitamento do resíduo gerado (cerca de 12 toneladas por mês) pelo processo de

reciclagem de plástico. A empresa atua no município de Governados Celso Ramos,

grande Florianópolis e seus resíduos foram utilizados no início de nossas pesquisas.

Figura 12: Resíduo Plástico Rextrin.

Fonte: Do Autor.

4.2 BROOKS AMBIENTAL.

Empresa que atendente desde microempresas a grande geradores de resíduos, na

região da grande Florianópolis desde 1995 com a certificação ISO 9001. Localizada na

cidade de Palhoça, SC, a Brooks Ambiental presta serviços de gerenciamento de

resíduos – coleta, triagem, transporte, tratamento e destinação final de resíduos Classes I

e II (perigosos e não-perigosos).

Figura 13: Trajeto Brooks Ambiental / Unisul.

Fonte: Google Maps.

5 CONCLUSÕES.

Tendo como referência a NORMA DNIT 139/2010 – ES (Pavimentação – Sub-

base estabilizada granulometricamente - Especificação de serviço), no item 5.1 que trata

sobre os materiais, foram obtidos parâmetros para elaboração uma tabela que expressa

os resultados obtidos em laboratório.

CBR

Fornecedor

Solo

Fornecedor

Resíduo

Camada

Material

CBR

Obtido

(%)

CBR

Requerido

superior à

(%)

Conclusão

Referência

PEDRITA REXTRIN BASE SOLO PURO 70 20 CONFORME NORMA

DNIT

139/2010 - ES

PEDRITA REXTRIN BASE SOLO+5%

RESIDUO

3 20 NÃO

CONFORME

NORMA

DNIT

139/2010 - ES

PEDRITA REXTRIN BASE SOLO+10%

RESIDUO

7 20 NÃO

CONFORME

NORMA

DNIT

139/2010 - ES

PEDRITA REXTRIN BASE SOLO+15%

RESIDUO

4 20 NÃO

CONFORME

NORMA

DNIT

139/2010 - ES

PEDRITA REXTRIN SUB-BASE SOLO PURO 70 20 NÃO

CONFORME

DNER – ES

301/97

PEDRITA REXTRIN SUB-BASE SOLO+5%

RESIDUO

3 20 NÃO

CONFORME

DNER – ES

301/97

PEDRITA REXTRIN SUB-BASE SOLO+10%

RESIDUO

7 20 NÃO

CONFORME

DNER – ES

301/97

PEDRITA REXTRIN SUB-BASE SOLO+15%

RESIDUO

4 20 NÃO

CONFORME

DNER – ES

301/97

Tabela 5: Conclusões CBR.

Fonte: Do Autor.

EXPANSÃO

Fornecedor

Solo

Fornecedor

Resíduo

Camada

Material

EXPANSÃO

Obtida (%)

EXPANSÃO

Requerida

Inferior à

(%)

Conclusão

Referência

PEDRITA REXTRIN BASE SOLO PURO 0 1 CONFORME NORMA DNIT

139/2010 - ES

PEDRITA REXTRIN BASE SOLO+5%

RESIDUO

1,58 1 NÃO

CONFORME

NORMA DNIT

139/2010 - ES

PEDRITA REXTRIN BASE SOLO+10%

RESIDUO

2,28 1 NÃO

CONFORME

NORMA DNIT

139/2010 - ES

PEDRITA REXTRIN BASE SOLO+15%

RESIDUO

5,43 1 NÃO

CONFORME

NORMA DNIT

139/2010 - ES

PEDRITA REXTRIN REFORÇO

DE

SUBLEITO

SOLO PURO 0 2 CONFORME NORMA DNIT

138/2010 - ES

PEDRITA REXTRIN REFORÇO

DE

SUBLEITO

SOLO+5%

RESIDUO

1,58 2 CONFORME NORMA DNIT

138/2010 - ES

PEDRITA REXTRIN REFORÇO

DE

SUBLEITO

SOLO+10%

RESIDUO

2,28 2 NÃO

CONFORME

NORMA DNIT

138/2010 - ES

PEDRITA REXTRIN REFORÇO

DE

SUBLEITO

SOLO+15%

RESIDUO

5,43 2 NÃO

CONFORME

NORMA DNIT

138/2010 - ES

PEDRITA REXTRIN SUB-BASE SOLO PURO 0 2 CONFORME DNER – ES

301/97

PEDRITA REXTRIN SUB-BASE SOLO+5%

RESIDUO

1,58 2 CONFORME DNER – ES

301/97

PEDRITA REXTRIN SUB-BASE SOLO+10%

RESIDUO

2,28 2 NÃO

CONFORME

DNER – ES

301/97

PEDRITA REXTRIN SUB-BASE SOLO+15%

RESIDUO

5,43 2 NÃO

CONFORME

DNER – ES

301/97

Tabela 6: Conclusões expansão.

Fonte: Do Autor.

4 REFERÊNCIAS.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. 6457: Amostras de solo:

Preparação para ensaios de compactação e ensaios de caracterização. Rio de Janeiro,

2016.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. 6459: Solo: Determinação

do limite de liquidez: método de ensaio. Rio de Janeiro, 2016.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. 6508: Grãos de solos que

passam na peneira de 4,8 mm: Determinação da massa específica dos grãos. Rio de

Janeiro, 1984.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. 6502: Rochas e solos:

Coeficiente de uniformidade. Rio de Janeiro, 1993.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. 7180: Solo: Determinação

do limite de plasticidade. Rio de Janeiro, 2016.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. 7181: Análise

Granulométrica. Rio de Janeiro, 1984.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. 7182: Solo: Ensaio de

compactação. Rio de Janeiro, 1986.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. 9895: Solo: Índice de

suporte Califórnia: método de ensaio. Rio de Janeiro, 1987.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. 12007: Solo: Ensaio de

adensamento unidimensional. Rio de Janeiro, 1990.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. 12770: Ensaio de

compressão simples de corpos de prova - cilíndricos. Rio de Janeiro, 1992.

ASTM - AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS. D3080:

Standard Test Method for Direct Shear Test of Soils Under Consolidated Drained

Conditions. PA, USA, 2011.

DNIT. NORMA DNIT 139/2010 – ES (Pavimentação – Sub-base estabilizada

Granulometricamente - Especificação de serviço)