Bernucci et al. (2006), orientam aos engenheiros conhecerem os materiais que utilizarão em uma obra de pavimentação. Quando se referem aos agregados, salientam sobre as boas escolhas, as quais devem ser realizadas através de ensaios laboratoriais. Os agregados escolhidos para serem empregados em uma rodovia, devem possuir algumas características, as quais Bernucci et al. (2006) descrevem:
O agregado escolhido para uma determinada utilização deve apresentar propriedades de modo a suportar tensões impostas na superfície do pavimento e também em seu interior. O desempenho das partículas de agregado é dependente da maneira como são produzidas, mantidas unidas e das condições sob as quais vão atuar. A escolha é feita em laboratório onde uma série de ensaios é utilizada para a predição do seu comportamento posterior quando em serviço (BERNUCCI et al., p. 115, 2006).
É importante quando se determina um agregado para ser utilizado em uma obra levar vários pontos em consideração, tais como: tipo de rocha, sua composição mineralógica, sua composição química, sua granulação, seu grau de alteração, sua tendência à degradação, abrasão ou fratura sob tráfego e o potencial de adesão do ligante asfáltico em sua superfície (BERNUCCI et al., 2006).
Na natureza, os agregados possuem três nomenclaturas distintas, como natural, artificial e reciclado. Para Bernucci et al. (2006) os ditos agregados naturais são obtidos por processos de escavação, de desmonte, dragagem em depósito marinhos, continentais, estuários e rios, podendo ser pedregulhos, britas, seixos e areias.
Os agregados provenientes de uma forma natural, são subdivididos em rochas ígneas, as quais são as que se solidificaram de um estado líquido e apresentam composição química, granulação, textura e modos de ocorrência muito variáveis (BERNUCCI et al., p. 116, 2006); sedimentares, metamórficas, areias e pedregulhos.
Já as rochas sedimentares são provenientes da solidificação de sedimentos, os quais são pequenos fragmentos minerais preexistentes, oriundos da precipitação química ou ações biogênicas. As rochas metamórficas são provenientes de outras rochas
preexistentes que durante os processos geológicos passaram por mudanças mineralógicas, químicas e estruturais, no estado sólido, em consequência da variação das temperaturas, pressão, em razão das profundidades abaixo das zonas superficiais de alteração e cimentação (OLIVEIRA; BRITO, 1998).
Na mesma linha de pesquisa, sedimentação e metamorfismo para Maciel Filho (1997) são respectivamente uma rocha que há possibilidade de ser danificada por ações do intemperismo e fornecer à formação de outras rochas sedimentares; e rocha que tenha se formado em superfície ou na subsuperfície pode ser aterrada por outras camadas de deposições mais recentes. Enterrada a rocha metamórfica sofre com ação do calor, pressões tectônicas e ações químicas.
Tanto a areia, quanto pedregulhos são materiais encontrados facilmente na natureza e são considerados recursos minerais abundantes. A areia por sua vez é retirada dos leitos dos rios, várzeas, depósitos lacustres, mantos de decomposição de rochas, pegmatitos e arenitos decompostos. Já os pedregulhos, originários dos processos de transporte sofridos antes da deposição (BERNUCCI et al., 2006).
Em conformidade com a norma brasileira sobre Agregados-Terminologia (2011), em seu item 3.1.2, o “agregado” é um material granular, usualmente inerte, com dimensões e propriedades adequadas para a preparação de argamassa ou concreto.
No entanto, no item 3.1.5 da norma citada no parágrafo anterior, expõem sobre os “agregados recicláveis”, caracterizando-os como materiais granulares obtidos através do beneficiamento de rejeitos ou subprodutos da produção industrial, mineração ou construção ou demolição da construção civil, englobando agregados recuperados de concreto fresco por lavagem.
Segundo Leite (2001, p. 12), conforme citado por Pietersen et al. (1998), o agregado reciclado é definido como material granular, resultante de um processo industrial contendo processamento de materiais inorgânicos, previamente e exclusivamente empregados na construção e aplicados novamente na construção. Contudo, na presente pesquisa a compreensão que pode ser adaptada é que o agregado de mineração seja extraído das minas e aplicado na base e sub-base dos pavimentos asfálticos e vicinais.
2.2.1 Agregados minerais
A brita graduada simples (BGS) foi introduzida em São Paulo no final dos anos 60 e consequentemente teve uma aceitação rápida de preferência dos engenheiros rodoviários, pelo fato de favorecer facilidades na execução associada na facilidade da obtenção do produto final apresentar um material uniforme. A base tendo uma BGS pode ser realizada em uma usina de agregados, possuindo em sua composição materiais de enchimento e água. A composição deve ser compactada oferecendo condições de resistência (SENÇO, 2001).
Sobre a brita graduada simples, Lima e Motta (2015) descrevem que é um material que é mais utilizado atualmente no Brasil como base e sub-base em pavimentos asfálticos. Os órgãos rodoviários possuem especificações para a escolha de materiais britados para base e sub-base, distribuindo em faixas.
As distintas faixas de órgãos rodoviários para sub-base/bases granulares permitem a utilização de materiais com granulometrias bem diferentes, apresentando grande abrangência sem parâmetros mais definidores do empacotamento. Atualmente, o emprego de camadas granulares ainda é condicionado à avaliação pelo ensaio de CBR, refletindo a necessidade de se avançar no conhecimento do comportamento dos agregados, e de como sua granulometria afeta a camada, tanto elástica quando plasticidade. (LIMA; MOTTA, p. 209, 2015)
Conforme Senço (2001) a dosagem que é realizada com a composição em uma usina gravimétrica ou volumétrica, pode ser realizada em peso ou em volume. No entanto, estas usinas devem ser equipadas com dispositivos de controle que possam permitir a verificação instantânea das quantidades a serem misturadas em cada traço, quando em usinas gravimétricas ou na mistura contínua, quando em usinas volumétricas.
2.2.2 Solos e materiais estabilizantes
Senço (2001, apud Chaga, 2017, p. 18) afirma que a necessidade da movimentação de solos para serem utilizados em obras de barragens, edifícios, pavimentação e entre outros, houve a necessidade de realizar estudos do solo quanto as suas características e propriedades.
Senço (2001) considera a estabilização de solos a premissa de proporcionar resistência as deformações e rupturas durante o tempo que estiver desempenhando funções que exigem propriedades em pavimentos ou em outras obras.
2.2.2.1 Definição de solo
Para Caputo (2015) os solos são provenientes de ações do intemperismo e meteorização das rochas, através da desintegrações mecânicas e decomposição química.
Por desintegração mecânica, através de agentes como água, temperatura, vegetação e vento, formam-se os pedregulhos e areias (solos de partículas grossas) e até mesmo os siltes (partículas intermediárias), e, somente em condições especiais, as argilas (partículas finas).
Por decomposição química entende-se o processo em que há modificação química ou mineralógica das rochas de origem. O principal agente é a água e os mais importantes mecanismos de ataque são a oxidação, hidratação, carbonatação e os efeitos químicos da vegetação. As argilas representam o último produto do processo de decomposição. (CAPUTO, p. 14, 2015)
Segundo Pinto (2006) os solos são formados por inúmeras partículas com água (ou outro líquido) e ar nos espaços intermediários. Geralmente, as partículas podem se deslocar entre si. Há casos que ocorre uma cimentação entre as partículas de solo, porém, em um grau mais baixo do que cristais de uma rocha ou de metal.
Já Vargas (1977) diz que o solo possui origem imediata ou remota na decomposição das rochas pela ação do intemperismo. O solo é chamado de “residual” quando o processo de desintegração ocorre no mesmo lugar que se deu o fenômeno. Quando dito de “transportado” é devido pela ação da água das enxurradas ou rios, pelo vento ou gravidade. Ele ressalva ainda que há mais dois tipos de solos que aparecem elementos da decomposição orgânica que unem ao solo transportado. Ainda nas terras diatomáceias, formadas por carapaças de algas ou infusórios. Por fim, existem os solos que provém da evolução pedogênica, como os solos superficiais que suportam as raízes de plantas ou os solos porosos, os que são encontrados em países tropicais.
2.2.2.2 Solos estabilizados
O solo é considerado por Núñez (1991) como um material complexo e variável, por sua vez é abundante e possui um baixo custo, oferecendo assim inúmeras oportunidades às obras de Engenharia Civil.
Para Balbo (2001, apud Chaga, 2017, p. 21) as misturas que são estabilizadas ocorrem com mais frequência em obras rodoviárias utilizando através de agregados, solos e em casos com a mistura de solos e agregados, essas misturas são aplicadas na base, sub-base e casualmente em reforços de subleito.
Conforme Gondim (2008, apud Araújo, 2009, p. 10) os métodos de estabilização mecânica são procedimentos que modificam a mistura granulométrica ou os grãos do solo, segundo a autora há a estabilização granulométrica e a compactação.
Por sua vez, Vargas (1977) define a estabilização de solos como um processo que possibilita ao solo maior resistência estável com cargas ou desgastes ou ainda à erosão, causada por inúmeras formas, como na compactação, correção granulométrica, plasticidade ou na adição de grãos. Quando o solo não possui características próprias para utilizar puramente na base de um pavimento, Senço (2001) ainda propõe que deve realizar uma correção granulométrica e na sua plasticidade, ou seja, a dosagem com pedregulho, areia, silte e argila, com o objetivo de obter uma curva bem graduada e consequentemente a plasticidade ideal.
Segundo Little (1995, apud Araújo, 2009, p. 10) a forma mais convencional de estabilização é através da compactação para melhoria mecânica do solo. Porém, salienta que somente a execução da compactação não é suficiente, pois geralmente o solo que deve ser tratado é coesivo ou apresenta a granulometria fina.
Para Chaga (2017) a estabilização química melhora as propriedades físicas e mecânicas do solo por meio do uso de aditivos. Não necessariamente os aditivos utilizados misturados com o solo são utilizados na construção civil. Chaga cita como aditivos o cimento, cal e produtos industrializados.
2.3 ALTERNATIVA PARA MINORAÇÃO DOS CUSTOS DA EXECUÇÃO DO