Análise granulométrica do ART

Com os resultados dos ensaios de distribuição granulométrica objetiva-se mostrar que os processos de britagem produziram agregados com diferentes distribuições, e compará-las com as faixas granulométricas especificadas pelas normas brasileiras relacionadas aos solos e agregados para pavimentação.

No campo da Mecânica dos Solos a análise granulométrica consiste de duas fases: peneiramento e sedimentação, segundo a NBR 7181 (ABNT, 1984). Na tecnologia do concreto a análise granulométrica consiste de peneiramento, segundo a NBR 7217 (ABNT, 1987).

As amostras de cada ART para os ensaios de caracterização consistiram em oito sacos (aproximadamente 320 kg) de cada fração existente (retida e passante na #12,5 mm), e foram convenientemente preparadas conforme a NBR 6457 (ABNT, 1986). A redução da amostra foi realizada conforme a NBR 9941 (ABNT, 1987), método A – separador mecânico. Para o material tipo “bica corrida”, ou seja, fração passante na #12,5mm até pó, após a primeira redução no separador mecânico adotou-se o processo da pilha estendida (ou alongada).

Com este procedimento constituíram-se sempre três amostras representativas, com as quais se executaram cada um dos ensaios de caracterização.

O processo de pilha estendida consistiu em distribuir a massa total da amostra, superpondo várias parcelas formando uma pilha alongada, para bem homogeneizar a distribuição dos grãos de diversos tamanhos, conforme a Figura 5.4. Posteriormente cortava-se a pilha em posições saltadas, formando nova amostra, com a qual se fazia nova pilha, e assim sucessivamente até reduzir a amostra na quantidade necessária. Este processo para agregado com ampla faixa de distribuição granulométrica se mostrou eficiente e necessário, devido à segregação que pode ocorrer quando convivem grãos muito finos e muito graúdos. Desta forma, recomenda-se que esse processo seja usado para agregado reciclado de entulho da construção e demolição, que apresenta ampla faixa granulométrica.

Figura 5.4 Processo da “pilha alongada” para formação de amostra de agregado. Os resultados da distribuição granulométrica das três amostras de cada lote utilizando-se os procedimentos das duas normas citadas, atenderam a exigência especificada de mesma dimensão máxima característica e variação máxima das porcentagens retidas individuais, entre si, de quatro unidades de porcentagem. Foi então adotado um dos resultados como representativo da média das três amostras, como está apresentado nas tabelas seguintes.

Tabela 5-2 Distribuição granulométrica do ART-1 (da forma como saiu do britador, simplesmente classificado (cortado) na peneira de 12,5 mm)

% Retida Acumulada

0,15mm 0,30mm 0,60mm 1,2mm 2,4mm 4,8mm 6,3mm 9,5mm 12,5mm 91,5% 83,8% 77,6% 69,8% 58,9% 39,6% 24,6% 4,1% 0

Tabela 5-3 Distribuição granulométrica do ART-1 - fração passante na peneira # 4,8 mm (amostra preparada no laboratório por corte na # 4,8 mm)

% Retida Acumulada

0,15mm 0,30mm 0,60mm 1,2mm 2,4mm 4,8mm

85,9 % 73,1 % 63 % 50 % 32 % 0

Tabela 5-4 Distribuição granulométrica do ART-1 - fração passante na # 12,5 mm e retida na #4,8 mm (amostra preparada no laboratório)

% Retida Acumulada

4,8mm 6,3mm 9,5mm 12,5mm

100 % 62,2 % 10,3 % 0

As curvas granulométricas respectivas são apresentadas na figura seguinte, juntamente com as faixas de distribuição granulométrica para agregado miúdo (zona 4) e graúdo (brita 0).

Verifica-se que o ART-1 com frações abaixo da peneira de malha 4,8 mm se aproxima, mas não se enquadra perfeitamente, na faixa de areia grossa (zona 4). A distribuição granulométrica das frações acima desta peneira e passantes na peneira de 12,5 mm se equiparam ao limite superior da classificação de brita 0, conforme NBR 7211 (ABNT, 1987). 0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 70,0 80,0 90,0 100,0 0,1 1 10 100 Diâmetro (mm) % Reti d a A cumulada ART-1 zona 4-Inf. zona 4-sup. < # 4,8 mm > #4,8 ; < #12,5 Brita 0-Inf. Brita 0-Sup.

Figura 5.5 Distribuições granulométricas do ART-133 × Faixas granulométricas da zona 4 e de Brita 0, conforme NBR 7211/87 – Agregados para concreto

33 _{Obtida por peneiramento conforme NBR 7217/87 – Agregados: determinação da composição}

A tabela seguinte apresenta os resultados dos três agregados em estudo, agora com as porcentagens passantes e acrescentando as peneiras utilizadas na classificação granulométrica de solos e agregados para pavimentação.

As curvas de distribuição granulométrica destes três agregados são apresentadas na Figura 5.6 e os percentuais na Tabela 5-5.

Tabela 5-5 Resumo da composição granulométrica do ART-1, ART-2i e ART-2c, em massa.

ART-1 ART-2 i ART-2c

Peneira mm % Passante Peneira mm % Passante Peneira mm % Passante 12,5 100,0 9,5 100,0 12,5 100 9,5 98,0 4,8 83,5 9,5 99 4,8 56,0 2,0 63,6 4,8 73 2,0 29,4 0,42 34,1 2,0 40 1,2 28,8 0,075 11,0 1,2 24 0,6 23,8 0,6 0 0,42 21,0 0,3 19,7 0,15 16,6 0,075 13,9 0,005 5,7

Distribuição Granulométrica do ART-1, ART-2i e ART-2c

0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 70,0 80,0 90,0 100,0 0,001 0,01 0,1 1 10 100 diâmetro (mm) % que pa ss a ART-1 ART-2 i ART-2c 4 10 16 200 100 60 40 30 nº. das peneiras:

Figura 5.6 Distribuição granulométrica do ART-134, do ART-2i, e do ART-2c

34 _{Obtida por peneiramento e sedimentação conforme NBR 7181/1984 – Solo - Análise}

O módulo de finura calculado para o ART-1 foi de 4,26, acima do M.F. da faixa 4 – areia grossa que é de 2,71 a 4,02 (BAUER, 1995a); a dimensão máxima característica foi de 9,5 mm.

Os coeficientes de uniformidade (Cu) das curvas granulométricas da Figura 5.6 foram:

ART-1 (192) e ART-2i (20) classificados como desuniformes (ou boa continuidade); ART-2c (4,4) classificado como muito uniforme (ou sem continuidade).

Observa-se que a primeira britagem (ART-1) produziu 26% mais finos (passantes na peneira de 0,075 mm) do que a segunda (ART-2i), para a mesma dimensão máxima característica de 9,5 mm. No entanto, nas demais frações o ART-1 apresenta-se mais “grosso” do que o ART-2i, ou seja, apresenta porcentagens passantes mais baixas. Na figura seguinte apresentam-se as curvas de distribuição granulométrica dos dois agregados em estudo, e a faixa “D”, conforme referências da tabela 5-10, especificada para materiais para sub-base ou base de pavimentos estabilizados granulométricamente.

Curva de Distribuição Granulométrica

0,0 20,0 40,0 60,0 80,0 100,0 0,00 0,01 0,10 1,00 10,00 100,00 diâmetro (mm) % qu e pa ss a ART-2 FAIXA D-Inf FAIXA D-Sup ART-1 4 10 200 100 40

número das peneiras:

argila silte _finaareia_{média grossa} pedregulho

Figura 5.7 Distribuição granulométrica do ART-1, ART-2 (ART-2i), e faixa “D” da ES 303 – DER-SP (veja Tabela 5-7)

5.4.1.1 Análise da distribuição granulométrica

Pôde-se constatar que a composição granulométrica dependeu dos meios utilizados na cominuição.

A utilização em camadas de sub-base e base de pavimentos requer uma composição granulométrica do tipo contínua. Por se tratar de um processo de reciclagem, onde os custos de produção devem ser necessariamente baixos, não seria de interesse, neste momento, ajustar o processo de classificação na britagem. Aliás, caso se optasse por essa medida, as frações que não se enquadrassem ou seriam retornadas ao processo de britagem, ou seriam descartadas.

Com relação ao estrito atendimento das especificações, contudo, os resultados obtidos mostram que não se enquadram perfeitamente nas faixas, mas existe uma aproximação das faixas “C” e “D” das normas indicadas nas tabelas seguintes. Por exemplo, o ART-2i, comparado com a faixa D, se enquadra, mas sua distribuição inicía tocando o limite superior e vai abaixando na direção do limite inferior, ou seja, não se comporta da mesma forma que a curva de distribuição granulométrica desta faixa. A restrição no tocante à porcentagem que passa pela peneira 0,075 mm ser menor do que 2/3 da porcentagem que passa pela peneira de 0,42 mm foi atendida pelo ART. Com relação às especificações da NBR 11806 (EB-2105/91) – Materiais para sub- base ou base de brita graduada, o ART não atende à Graduação A nem tampouco à prescrição de material passante na peneira de malha 0,075 mm, que é permitida dentro do intervalo de 2 a 9% para a Graduação B. As outras prescrições granulométricas da faixa denominada Graduação B praticamente são atendidas. Tabela 5-6 Faixa granulométrica “C” (materiais para sub-base ou base de pavimentos estabilizados granulométricamente)

Faixa granulométrica “C” (% em massa passando) Peneira

(mm)

NBR 11804 DNER ES 303/97

DER-SP DER-MG ART-1 / ART-2i

25,4 100 100 100 100 100 / 100 9,5 50 - 85 50 - 85 50 - 85 50 - 85 98 / 100 4,8 36 - 65 35 - 65 35 - 65 35 - 65 56 / 83,5 2,0 25 - 50 25 - 50 25 - 50 25 - 50 29,4 / 63,6 0,42 15 - 30 15 - 30 15 - 30 15 - 30 21 / 34,1 0,075 5 - 20 5 - 15 5 - 20 5 - 15 13,9 / 11,0

Tabela 5-7 Faixa granulométrica “D” (materiais para sub-base ou base de pavimentos estabilizados granulométricamente)

Faixa granulométrica “D” (% em massa passante) Peneira

(mm)

NBR 11804 DNER ES 303/97

DER-SP DER-MG ART-1 / ART-2i

25,4 100 100 100 100 100 / 100 9,5 60 - 100 60 - 100 60 - 100 60 - 100 98 / 100 4,8 50 - 85 50 - 85 50 - 85 50 - 85 56 / 83,5 2,0 40 - 70 40 - 70 40 - 70 40 - 70 29,4 / 63,6 0,42 25 - 45 25 - 45 25 - 50 25 - 45 21 / 34,1 0,075 5 - 20 10 - 25 7 - 20 10 - 25 13,9 / 11,0 Nota:Dados das tabelas anteriores extraídos das especificações, DNER-ES 303/97 – Especificação de Serviço do DNER – Pavimentação – Base estabilizada granulometricamente; NBR 11804 (ou EB- 2103/fev/91) – Especificação Brasileira – Materiais para sub-base ou base de pavimentos estabilizados granulometricamente; e DER-SP – Manual de Pavimentação Seção 3.04 – Sub-bases e bases estabilizadas granulometricamente.

Concluiu-se que os processos de moagem realizados nos dois tipos de britadores deveriam ser encarados como aqueles que seriam utilizados (os disponíveis); e a dimensão máxima dos grãos, no caso, poderia ser controlada pela regulagem da entrada e saída do equipamento em uso e pelo processo de classificação, retornando à britagem quando não atendesse a exigência especificada.