Quebra de grãos variando a energia de compactação

Inicialmente foi avaliado o efeito da energia de compactação e do teor de umidade na quebra do agregado de RCD. A Figura 4-26, apresenta as curvas granulométricas obtidas após compactação Proctor Normal em cada teor de umidade utilizado. Nessa figura observa-se claramente que a maior mudança na curva granulométrica do material deu-se quando o agregado reciclado estava mais seco (umidade de 7%) e a menor variação com relação à granulometria original, deu-se com o maior teor de umidade (23%).

Para verificar o observado na Figura 4-26, foram calculados os índices de quebra após compactação Proctor (IDp) para cada teor de umidade. O resultado mostrou que existe a

mudança na distribuição granulométrica é dependente do teor de água utilizado. Observa-se que para um teor de umidade de 7%, o índice de quebra correspondente é de aproximadamente 6%. Para o máximo teor de água utilizado (23%), o índice de quebra decresceu para 3.0%. A Tabela 4–35 apresenta os índices de quebra IDp obtidos após o ensaio

Figura 4-26. Variação da curva granulométrica com o teor de umidade, usando Proctor Normal Tabela 4–35. Índices de quebra com variação do teor de umidade, energia Proctor Normal

Umidade (%) 7 9 10 13 15 17 23

IDp (%) 5.6 5.3 5.0 5.3 4.4 4.4 3.4

A influência das energias intermediária e modificada, também foi analisada. A Figura 4-27, apresenta o comportamento da curva granulométrica na energia Proctor Intermediária ao serem variados os teores de umidade da curva de compactação. Nessa figura, observa-se que para a umidade de compactação de 6% a mudança na forma da curva granulométrica é maior que quando utilizado um teor de umidade alto (21%).

Figura 4-27. Variação da curva granulométrica com o teor de umidade, usando Proctor Intermediário

Os índice de quebra após compactação Proctor (IDp) foram calculados para cada uma

obtidos mostram que o índice de quebra decresce com o aumento do teor de umidade. A Tabela 4–36 apresenta os resultados obtidos para os índices de quebra referenciados.

Tabela 4–36. Índices de quebra com variação do teor de umidade, energia Proctor Intermediária

Umidade (%) 6 8 10 12 14 19 21

IDp (%) 9.2 8.1 7.9 7.8 6.7 6.8 4.2

O mesmo comportamento observado nas curvas granulométricas obtidas para as energias normal e intermediária foi verificado para a energia modificada. A Figura 4-28, apresenta a variação das curvas granulométricas segundo os diferentes teores de umidade utilizados no ensaio de compactação. Nessa figura é possível observar que a maior mudança na curva granulométrica ocorre quando o teor de água utilizado na compactação é de 7% e a menor mudança com relação à curva original dar-se com um teor de umidade de 25%.

Figura 4-28. Variação da curva granulométrica com o teor de umidade usando Proctor Modificado

A Tabela 4–37 mostra os valores de índices de quebra calculados para as curvas granulométricas obtidas após compactação Proctor modificada. Os valores corroboram com o observado nas curvas granulométricas, sendo que a menor quebra de grãos ocorre a um teor de umidade de 25% e a maior com 7% de umidade.

Tabela 4–37. Índices de quebra com variação do teor de umidade, energia Proctor Modificada

Umidade (%) 7 9 11 13 15 25

IDp (%) 13.5 12.2 10.8 10.5 10.1 6.1

Foi verificada uma tendência de que os maiores valores nos índices de quebra do material analisado estejam associados à menores teores de umidade isso ocorre devido a que a maior teor de umidade a energia da compactação é transferida para à agua e não para o

A mudança de tamanho dos grãos à medida que a energia do ensaio aumentava foi evidente. Nesse caso, a menor mudança na forma da curva granulométrica ocorreu quando foi utilizada a energia normal e a maior quebra ocorreu com a energia modificada. A Figura 4-29 apresenta três curvas granulométricas compactadas com diferentes energias e uma umidade fixa de 13%. Observa-se também que as curvas granulométricas foram deslocadas para a esquerda da curva original, mas, sem ultrapassar o limite máximo da faixa C do DNIT.

Figura 4-29. Efeito da energia de compactação na curva granulométrica

Para tentar quantificar a mudança nos tamanhos dos grãos após compactação um gráfico de barras (Figura 4-30) foi elaborado. A referida figura apresenta a porcentagem de material retido em cada peneira antes (material original) e após cada compactação.

Pode-se observar que a maior quebra correspondeu à fração de 12.5 mm, onde é evidente a influência da energia uma vez que a quantidade de material inicialmente retida correspondia a 30%. Quando empregada à energia normal, a porcentagem retida reduziu de 30% para 24%. No caso da energia intermediária a porcentagem retida chegou a 20.5%. Finalmente com o uso da energia modificada a porcentagem retida foi de 15.5%. Os resultados deixam claro que o aumento da energia de compactação afeta o tamanho das partículas.

Ainda fazendo referência à Figura 4-30 e olhando para a fração de 9.5 mm, pode-se dizer que apesar de existir uma quebra de material para as diferentes energias, essa é constante, com a porcentagem retida reduzindo dos 20% originais para cerca de 16%. A partir da fração 4.75 mm o comportamento das barras se inverteu, pois com aplicação da energia

modificada a porcentagem de finos tende a aumentar em relação ao material original. Este fato pode ser explicado pela quebra dos grãos nas frações anteriores, que geram frações menores.

Figura 4-30. Quantificação da quebra dos grãos

No caso da fração de 4.75 mm, a percentagem retida passa de 15% a 19% para a energia modificada. Na energia intermediária esse aumento é de 15% para 18.5%, e na energia normal de 15% para 16.4%. Entre 2.0 mm e 0.075 mm o comportamento é similar ao aumento máximo dado quando empregada a energia modificada. É possível concluir que a maior quebra dos grãos corresponde às frações maiores a 4.75 mm e que o incremento na quantidade de finos, é produzida pela quebra de grãos e o atrito entre as partículas durante o processo de compactação.

Foram também calculados os índices de quebra devido à compactação Proctor (IDp) e

o índice Bg segundo a metodologia proposta por Marsal (1975). Esses índices indicaram como apresentado anteriormente que a energia modificada é a que mais afeta o tamanho das partículas, gerando a maior quebra de grãos. A Tabela 4-38 apresenta os resultados obtidos para cada índice. É possível observar que existe uma diferença nos valores entre o método do DNER (IDp) e o método de Marsal (Bg), devido às diferentes definições empregadas.

Tabela 4–38. Índices de quebra obtidos para diferentes energias de compactação

Energia Proctor Utilizada DNER (IDp)

% Marsal (B% g) Normal 6 9 Intermediária 8 13 Modificada 11 18 0.0 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 25.4000 12.5000 9.5000 4.7600 2.0000 0.4250 0.0750 < 0.075 Po rc en ta ge m re tid a (%) Abertura de peneira (mm) Original E. Normal E. Intermediária E. Modificada