Materiais: Agregados e ligantes

Neste ponto será feito uma análise dos distintos materiais reciclados, coprodutos e resíduos que podem ser utilizados e cujo resultado tem mostrado um desempenho funcional adequado.

 Agregados

Os agregados compõem a maior parte da massa e do volume em uma estrutura de pavimento, seja usada sem ou com material ligante. Embora os agregados tenham um custo relativamente baixo e tenham um baixo impacto ambiental por unidade de massa em relação a outros materiais que sejam usados em pavimentos (ligante asfáltico), eles podem ter um impacto significativo na sustentabilidade do pavimento porque são consumidos em grandes quantidades.

Os principais problemas de sustentabilidade relacionados ao uso de agregados virgens em pavimentos incluem:

 Danos ambientais causados por pedreiras e poços de areia e cascalho, a partir dos quais são extraídos agregados naturais virgens;

 O consumo de energia relacionada com o transporte, altamente dependentes do modo de transporte (marinha, trem ou caminhão) e da distância a percorrer;

 Consumo de energia e emissões no processamento de agregados para poder ser utilizados como materiais de pavimentação.

A maior fonte de carga ambiental associada à produção do agregado é o transporte. O agregado deve ser transportado da fonte para o local da obra para construção de bases e sub-bases e transportado para a usina de concreto ou asfalto e depois para o local da obra. É por isso que nos próximos itens, em técnicas de manutenção é dada ênfase para as técnicas in situ, consideradas como melhores alternativas para o futuro mais sustentável.

A figura 17 mostra o consumo médio de combustível de acordo com a execução de cada camada e a fase de construção em que se encontre a obra. Os valores são para ter uma ideia. Em pontos posteriores do trabalho serão mostrados dados mais certos.

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Figura 17. Etapas na construção de pavimentos e consumo de combustível associado a cada etapa (VAN DAM, et al., 2015).

As principais técnicas para melhorar a sustentabilidade são:

 Reduzir a quantidade de agregado virgem utilizado;

 Reduzir o impacto na aquisição e processamento de agregados virgens;

 Reduzir o impacto devido ao transporte dos agregados.

Do ponto de vista da sustentabilidade é conveniente combinar agregados fabricados com materiais reciclados em uma categoria de materiais reciclados, coprodutos ou resíduos (RCR), que inclui o seguinte:

Reciclado de pavimento asfáltico (RAP do inglês “Reclaimed Aspahlt Pavement”): o uso predominante está em concreto asfáltico com adição de ligante asfáltico novo, sendo que o RAP também pode ser como usado como agregado para bases ou sub- bases. Seu uso está estendido em Estados Unidos e Europa.

O RAP é o termo dado aos materiais de pavimentos removidos e / ou reprocessados contendo asfalto e agregados. Esses materiais são gerados quando os pavimentos asfáltico são removidos para reconstrução ou recapamento. Quando corretamente britado e selecionado, o RAP consiste em agregados de alta qualidade, bem classificados, revestidos de asfalto.

O pavimento asfáltico geralmente é removido por fresagem ou remoção de certa profundidade. A fresagem implica na remoção da superfície do pavimento usando uma fresadora, que pode remover até 50 mm de espessura em uma única passagem. A remoção de profundidade total envolve cortar e quebrar o pavimento usando uma

30 fresadora ou um escarificador. Na maioria dos casos, o material fresado é colocado em caminhões com uma pá carregadeira e transportado para uma usina central para processamento. Nesta usina, o RAP é processado usando uma série de operações, incluindo britagem, triagem, transporte e armazenamento (VAN DAM, et al., 2015). Embora a maioria dos materiais dos pavimentos asfálticos seja reciclada em usinas centrais, os revestimentos podem ser “britados” no local e incorporados nas camadas de base granulares ou estabilizadas granulometricamente, usando equipamentos de reciclagem. Os processos de reciclagem no local, a quente ou a frio, evoluíram para operações contínuas que incluem a remoção de profundidade parcial da superfície do pavimento, misturando o material recuperado com aditivos (como agregado virgem, ligante e/ou agentes emulsificante ou rejuvenescedor para melhorar as propriedades do ligante), espalhando e compactando a mistura resultante em uma única camada (FHWA, 2016).

Nos Estados Unidos vem se utilizando como material para base e sub-base há mais de 20 anos. Segundo a FHWA, o desempenho do RAP como agregado de base granular ou sub-base, ou como um aditivo para base ou sub-base, foi descrito como satisfatório, bom, muito bom ou excelente (FHWA, 2016).

Figura 18. Reciclado de pavimento asfáltico. http://www.aggbusiness.com/categories/quarry- products/features/increased-use-of-recycled-asphalt-pavement-technology/

Mesmo podendo ser utilizado como material para base, vale a pena classificar os usos possíveis de um material reciclado para extrair o maior retorno em termos de sustentabilidade, é o conceito de “uso mais elevado”. Isso requer a consideração de todos os custos (econômicos, ambientais e sociais) envolvidos na reciclagem e uso de um material específico. Sob essa abordagem, um material como o RAP encontraria o seu maior uso em uma nova mistura asfáltica, em vez de ser usado como agregado para base onde a vantagem inerente do ligante no RAP não seria totalmente explorada (VAN DAM, et al., 2015).

31 No Brasil foi executado um trecho experimental para as camadas de base na Rodovia Fernão Dias (BR-381) que liga São Paulo e Belo Horizonte: pavimento com base asfáltica constituída de material fresado (RAP) estabilizado com emulsão asfáltica e pavimento com base asfáltica constituída de material fresado (RAP) estabilizado com espuma de asfalto. Os resultados foram comparados com outros trechos executados com base de Brita Graduada Simples (BGS) e pavimento semirrígido executado com base de Brita Graduada Tratada com Cimento (BGTC). Os pavimentos reciclados apresentaram um ganho nos parâmetros estudados, principalmente de rigidez, devido ao processo de cura dos materiais utilizados, além de comportamento adequado ao tráfego submetido, considerado muito pesado (ANDRADE, 2017)

Resíduos da Construção e Demolição RCD: é um dos materiais que tem mais margem de crescimento, devido ao seu pouco desenvolvimento no Brasil. Para dar uma ideia dessa margem, por exemplo, na Holanda no ano 2011 era reutilizado ou reciclado praticamente 100% deste material (EUROPEAN COMISSION, 2011). No Brasil, em 2009, dois anos antes, só tinha uma taxa de reciclagem do 4,8% (MIRANDA, et al., 2009).

Nos últimos anos tem ocorrido um crescimento no número de usinas de reciclagem, passando de 48 para 319 em 2015, mas a quantidade de trabalho ainda é mínima, estimando-se no máximo em uma taxa de 6% até 21% nas previsões mais otimistas. Estima-se que as usinas estão trabalhando a 45% da sua capacidade (ABRECON, 2015). Este interesse não é devido só às razões ambientais, o maior custo de transporte devido a maiores distâncias das pedreiras dos centros das grandes cidades e os aterros saturados, com preço cada vez mais alto para se depositar o material descartado (fresado), exercem um peso no aspecto econômico para entender esse crescimento.

A própria prefeitura do Rio de Janeiro, na sua lista de preços, dá um valor de R$ 108,15 o metro cúbico de base de brita graduada, enquanto que o preço do material de agregados reciclados de resíduos da construção civil para base é R$ 54,16, ou seja, o agregado novo é o dobro do preço (Catálogo De itens SCO - RIO).

As principais causas para a dificuldade de venda do agregado reciclado segundo os produtores brasileiros são a inexistência de legislação que incentive o consumo (31%), a elevada carga tributária (26%) e a falta de conhecimento do mercado (26%) (ABRECON, 2015).

Por exemplo, são vários os países europeus que aplicam taxas extras por disposição em aterros e por utilização de materiais virgens, fazendo com que os produtores e construtores procurem alternativas em materiais recicláveis (SCHIMMOLLER, et al., 2000)

Cabe ressaltar que segundo o Departamento da Louisana, nos Estados Unidos, a seleção do agregado segundo origem não faz diferença, desde que o agregado atenda a normativa de materiais e seja colocado em obra corretamente (BENNERT, et al., 2008).

32 Agregado de concreto reciclado (RCA do inglês Recycled Concrete Agregate): o RCA é produzido quando o concreto é propositalmente britado para gerar agregados para uso em aplicações de sub-base, base ou revestimento asfáltico ou concreto. A RCA geralmente contém cimento previamente não hidratado que produz maior rigidez em bases / sub-bases quando misturado com água e compactado, criando um material com propriedades superiores em relação aos agregados virgens (CHAI, et al., 2009). É preciso lembrar que a legislação brasileira permite o uso deste material na base e sub- base e reforço de subleito, e na base só para vias com tráfego leve (norma ABNT NBR 1004). Recentes estudos provam seu válido uso no revestimento especialmente para pavimentos rígidos, mas também em revestimentos flexíveis (concreto asfáltico). A legislação brasileira não diz nada sobre o uso de agregado reciclado no revestimento, por tanto é suposto que não proíbe seu uso.

Nos Estados Unidos, 38 Estados utilizam RCA como material para base. Atualmente, o Estado de Minessota usa quase o 100% dos agregados removidos de seus pavimentos como base de agregados graduados densos (REZA, et al., 2017). Por exemplo, tem sido aprovada sua aplicação em pavimentos rígidos PCC (Portland Cement Pavement), sendo usado na substituição do agregado virgem por 100% de agregados reciclados (REZA, et al., 2017)

Caso interessante no Brasil, mais concretamente no Rio, é o estudo econômico desenvolvido por (CORREIA, 2015) para o uso de resíduos da construção e demolição (RCD) para a camada de base e sub-base na ilha do Fundão, onde se observa uma redução de um 53,6% no total em comparação com o uso de materiais virgens para a construção, neste caso a maior diferencia era devido aos custos de transporte, já que os agregados tinham sua origem na demolição de um prédio perto da obra.

33 RAS (Recycled asphalt shingles).Embora predominantemente usado como fonte de ligante recuperado, o RAS também fornece agregado miúdo para uso em novas misturas de concreto asfáltico. Sua origem se encontra nas telhas dos prédios. Seu “uso mais comum” é muito diferente de material para base.

Figura 20. Telhas antes e depois de ser processadas para seu uso como material para pavimento. https://jndavis.com/recycled-shingles/