TÉRCIO GABRIEL NEGREIROS DIAS
CARACTERIZAÇÃO E DETERMINAÇÃO DAS
PROPRIEDADES MECÂNICAS DO RESÍDUO DE
BRITAGEM DE ROCHA CALCÁRIA DA REGIÃO OESTE
POTIGUAR
NATAL-RN
2017
UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE
CENTRO DE TECNOLOGIA
Caracterização e determinação das propriedades mecânicas do resíduo de britagem de rocha calcária da região oeste potiguar
Trabalho de Conclusão de Curso na modalidade Artigo Científico, submetido ao Departamento de Engenharia Civil da Universidade Federal do Rio Grande do Norte como parte dos requisitos necessários para obtenção do Título de Bacharel em Engenharia Civil.
Orientador: Prof. Dr. Fagner Alexandre de Nunes França.
Natal-RN 2017
Universidade Federal do Rio Grande do Norte - UFRN Sistema de Bibliotecas - SISBI
Catalogação de Publicação na Fonte. UFRN - Biblioteca Central Zila Mamede
Dias, Tércio Gabriel Negreiros.
Caracterização e determinação das propriedades mecânicas do resíduo de britagem de rocha calcária da região oeste potiguar / Tércio Gabriel Negreiros Dias. - 2017.
19 f.: il.
Artigo Científico (Graduação) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Centro de Tecnologia, Curso de Engenharia Civil. Natal, RN, 2017.
Orientador: Prof. Dr. Fagner Alexandre de Nunes França. 1. Resíduo de britagem de rocha calcária - TCC. 2.
Caracterização geotécnica - TCC. 3. Classificação geotécnica - TCC. 4. Propriedades mecânicas - TCC. 5. Cisalhamento - TCC. I. França, Fagner Alexandre de Nunes. II. Título.
Caracterização e determinação das propriedades mecânicas do resíduo de britagem de rocha calcária da região oeste potiguar
Trabalho de conclusão de curso na modalidade Artigo Científico, submetido ao Departamento de Engenharia Civil da Universidade Federal do Rio Grande do Norte como parte dos requisitos necessários para obtenção do título de Bacharel em Engenharia Civil.
Aprovado em 08 de Junho de 2017
___________________________________________________ Prof. Dr. Fagner Alexandre de Nunes França – Orientador
___________________________________________________ Prof. Dr. Osvaldo De Freitas Neto – Examinador interno
___________________________________________________ Eng. Breno Marques Ferreira da Silva – Examinador externo
Natal-RN 2017
CARACTERIZAÇÃO E DETERMINAÇÃO DAS PROPRIEDADES MECÂNICAS DO RESÍDUO DE BRITAGEM DE ROCHA CALCÁRIA DA REGIÃO OESTE
POTIGUAR
RESUMO: Visando diminuir o problema ambiental gerado pelo beneficiamento da rocha calcária na região Oeste potiguar, onde recentemente o Departamento Nacional de Produção Mineral constatou o grande potencial econômico para estes tipos de indústrias, o estudo do Resíduo de Britagem de Rocha Calcária (RBRC) faz-se necessário para destinar corretamente este resíduo, o qual, atualmente, não possui destinação final diferente das pilhas de estocagem. Tal pesquisa inclui toda a caracterização do resíduo temporalmente – com três coletas de amostras em datas diferentes e com espaçamentos razoáveis de tempo – além da determinação de suas propriedades mecânicas para uso em sub-leitos de pavimentos, bem como para aterros de grande porte, tendo em vista sua alta resistência e baixa compressibilidade.
Palavras-chave: Resíduo de Britagem de Rocha Calcária, Caracterização Geotécnica, Classificação Geotécnica, Propriedades Mecânicas, Cisalhamento, Compressão.
CHARACTERIZATION AND DETERMINATION OF THE MECHANICAL PROPERTIES OF LIMESTONE ROCK BRITISH RESIDUE OF THE WEST
REGION POTIGUAR
ABSTRACT: Aiming to solve the environmental problem generated by the limestone rock processing in the western region of Potiguar, where the National Department of Mineral Production recently discovered the great economic potential for these types of industries, the study of Limestone Rock Crushing Residue (RBRC) Necessary to correctly allocate this waste, which, at present, does not have a final destination different from the stockpiles. Such a survey includes all characterization of the residue temporarily - with three sample collections at different dates and with reasonable time - in addition to determining its mechanical properties for use in subfloors of pavements, as well as for large landfills, having In view of its high strength and low compressibility.
Key Words: Limestone Rock Crushing Residue, Geotechnical Characterization, Geotechnical Classification, Mechanical Properties, Shear, Compression.
1 INTRODUÇÃO
Diante do atual cenário econômico vivenciado pelo país, além do fortalecimento de uma política sustentável na indústria da construção, é necessário adotar um melhor e mais consciente uso para os materiais e as matérias-primas, tendo em vista que elas são quase em sua totalidade finitas e altamente degradantes ao meio ambiente. Desta forma, palavras como reutilização, reciclagem e redução são os focos principais da indústria da construção.
Desse modo, no ano de 2010, o Departamento Nacional de Produção Mineral divulgou o elevado potencial de rocha calcária na região oeste do Estado do Rio Grande do Norte, demonstrando, assim, a viabilidade da instalação de fábricas de cimento na região. Este mesmo departamento estimou uma área de 20.000 km² de jazidas cuja espessura varia de 50 a 400m de espessura.
A rocha calcária é uma rocha sedimentar cuja principal constituição é o carbonato de cálcio (acima de 30%). Além disso, ela possui variados usos, sendo os principais na indústria agrícola – utilizada como regulador do pH do solo –, indústria metalúrgica e indústria da construção civil – fabricação do cimento, cal, tintas e britas, por exemplo.
Porém, durante o beneficiamento da rocha para a britagem, há grande produção de resíduos, estes serão denominados como resíduos da britagem de rocha calcária (RBRC), seguindo a denominação de trabalhos anteriores realizados na Universidade Federal do Rio Grande do Norte. Entretanto, não há um uso específico para este resíduo, sendo destinado para uso simplificado em pequenos aterros, como os de residências; porém, grande parte do material fica depositado em pilhas a céu aberto – a exemplo do que ocorre na pedreira alvo de estudo, localizada na zona rural do município de Mossoró/RN - que necessitam de manutenção, além de ocupar espaços físicos e impactar visual e ambientalmente o local.
Então, para sanar os problemas do RBRC e levando-se em consideração o potencial para implementação de indústrias que utilizam a rocha calcária como matéria-prima, urge a necessidade de caracterizar este resíduo em suas propriedades físicas, químicas e mecânicas.
Este trabalho tem por finalidade analisar e reunir os dados obtidos por estudos anteriores realizados na UFRN, possibilitando justificar o uso para outras aplicações do RBRC e fomentar a indústria local a fazer uso deste material e movimentar a economia, sanando alguns problemas ambientais que possam surgir.
___________________________
Autor: Tércio Gabriel Negreiros Dias, graduando em Engenharia Civil pela Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN).
Orientador: Fagner Alexandre Nunes de França, Professor da Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Doutor em Geotecnia.
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2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
Este trabalho fundamentou-se na necessidade de destinação deste RBRC, haja vista o seu elevado impacto ambiental. Visando sanar este problema, vários estudos foram desenvolvidos a fim de classificar e destinar este resíduo.
Em um estudo realizado pelo IFRN de Mossoró - Propriedades Físico-Mecânicas De Blocos Sílico Calcários Incorporando Resíduo Calcário, SOUSA (2011) – estimou-se que para cada 12m³ de pedra calcária britada, é gerado 1,5m³ de resíduo (RBRC). Estes resíduos necessitam de grandes áreas para sua estocagem e descarte, sendo o seu uso ainda não definido claramente.
A rocha calcária tem sido um dos principais alvos de investimento no Estado do Rio Grande do Norte, devido ao seu uso como matéria prima para a construção civil, indústria química, açucareira e demais segmentos agrícolas.
O estudo desenvolvido neste trabalho seguiu as mesmas premissas de trabalhos desenvolvidos anteriormente.
Queiroz (2015) expõe em seu estudo a caracterização geotécnica do RBRC e os índices de suporte Califórnia de duas amostras coletadas e verifica a potencial utilidade como camada de sub-base de pavimento sem oferecer nenhuma mistura ao resíduo como forma de melhoramento.
Fermandes (2015) dá continuidade ao estudo do RBRC da mesma região, coletando amostras em posições diferentes na pilha para avaliar possíveis variações no material e conclui que não há expressiva variação do material com relação ao posicionamento e temporalmente.
Sousa (2016) faz um estudo mais aprofundado das propriedades mecânicas do RBRC, utilizando-se das amostras colhidas por Fernandes (2015), realizando ensaios de cisalhamento direto, compressão edométrica e permeabilidade a carga variável. Ao final, conclui que o resíduo pode ser utilizado como material de aterro de grande porte.
3 MATERIAIS E MÉTODOS
A caracterização geotécnica do resíduo da mineração de rocha calcária baseou-se nos ensaios propostos pelo Manual de Pavimentação do Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes (DNIT, 2006). Os ensaios realizados – Massa Específica (NBR 6508/84),
Fonte: FERNANDES, 2015
Granulometria Conjunta (NBR 7181/84), Limite de Liquidez (NBR 6459/84), Limite de Plasticidade (NBR 7180/84), ensaio de Compactação (NBR 7182/86), e Índice de Suporte Califórnia (NBR 9895/87) – seguiram rigorosamente as recomendações da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT).
Para a determinação das propriedades mecânicas do resíduo de britagem da rocha calcária, seguiu-se com os ensaios de Cisalhamento Direto (ASTM D3080/D3080 M-11) – seguindo rigorosamente as orientações da norma americana – Compressão Edométrica (NBR 12007/90), e Permeabilidade a Carga Variável (NBR 14545/00).
As características específicas de cada ensaio serão comentadas adiante.
3.1 Coleta e Preparação das Amostras
As amostras foram coletadas na região do oeste potiguar, na pedreira Coelho Brita LTDA, endereçada no Km 60 da BR-304 no município de Mossoró, no estado do Rio Grande do Norte.
Foram realizadas três coletas de material, duas por Queiroz (2015) –as duas primeiras amostras- e uma por Fernandes (2015) – a última amostra - para se caracterizar temporalmente o material, cujas datas de coleta foram as seguintes: 28 de Junho de 2014, 13 de Abril de 2015 e 24 de Junho de 2015. Para as duas primeiras coletas, foi retirado material da base da pilha de resíduos, já na última coleta, separaram-se os materiais por pontos diferentes de uma única pilha (base, centro e topo) gerados pela produção de um dia de tratamento granulométrico. O
C-III
C-II
C-I
8
material coletado foi separado em sacos plásticos resistentes e estocado em local seguro, mantendo suas características e possibilitando a comparação entre as amostras.
As amostras foram definidas como amostra “A” referente à colhida no dia 28 de Junho de 2014, amostra “B” referente ao dia 13 de Abril de 2015, e amostra “C”, dia 24 de Junho de 2015. Para a amostra C, separamos em C-I, C-II e C-III, conforme posicionamento na pilha de resíduos (Figura 1). Todas as amostras foram preparadas segundo as recomendações da NBR 6457/86. Visto que o resíduo já se encontrava na situação de secagem a céu aberto, não foi realizada a secagem ao chegar ao laboratório. Assim, procedeu-se o processo de homogeneização e quarteamento das amostras.
3.2 Ensaios de Caracterização
A caracterização geotécnica foi realizada para todas as amostras através dos ensaios de massa específica, limite de liquidez, limite de consistência e granulometria conjunta.
O ensaio de massa especifica foi realizado instruções da NBR 6508/1984, sendo o resultado a obtenção da média de duas diferentes determinações.
Para a obtenção dos parâmetros de consistência, foram utilizadas a NBR 6459/1984 para o limite de liquidez (LL) e a NBR 7180/1984 para o limite de plasticidade (LP). Obtido os limites explicitados, possibilita a obtenção do índice de plasticidade (IP).
Utilizou-se, para o ensaio de granulometria conjunta, a NBR 7181/1984 que traz os procedimentos para o peneiramento e para a sedimentação. Foram realizados os ensaios de granulometria para todas as amostras destorroadas e para a Amostra C-I em seu estado virgem.
3.3 Ensaio de Compactação e CBR
O ensaio de compactação procedeu-se de acordo com instruções da NBR 7182/1986. Aplicou-se energia modificada de compactação, com reuso de material. Para cada ensaio foram realizadas seis averiguações de massa específica aparente seca e sua respectiva umidade, possibilitando a construção da curva de compactação para a obtenção do teor de umidade ótima e massa específica aparente seca máxima.
Para o ensaio do Índice de Suporte Califórnia (ISC) e da expansão foi utilizada a norma NBR 9895/1987.
3.4 Ensaio de Cisalhamento Direto
Para as amostras C-I, C-II e C-III, realizou-se o ensaio de Cisalhamento Direto; que seguiram as instruções da norma americana ASTM D3080/D3080M-11. Foram realizados os ensaios para tensões normais de 50, 100 e 200 kPa, com grau de compactação 100%. Cada amostra foi ensaiada na condição ambiente e inundada. Em ambos os casos o corpo de prova (CP) era moldado, logo em seguida fixado na caixa de cisalhamento e submetido a uma tensão normal, e aguardado a estabilização da deformação vertical do corpo de prova, com critério de parada de 5 minutos. A velocidade de deformação axial utilizada foi de 0,06 mm/min, suficientemente baixa para evitar a geração de poro-pressão. Essa velocidade é definida a partir das condições de drenagem e através de ensaios triaxiais testes. Na condição ambiente, dava-se início ao ensaio, enquanto que na condição inundada, era realizada a saturação do corpo de prova, para em seguida dar início ao ensaio.
Para a condição de inundado, a caixa de cisalhamento era imersa em água, e o corpo de prova, moldado, compactado e fixo, é submetido a uma tensão normal máxima de 200 kPa. Observou-se que 8 horas de imersão já eram suficientes para se obter um valor próximo a 100% de saturação da amostra. Assim, as inundações foram realizadas com duração de 10h para todas as amostras, qualquer que fosse a tensão normal.
3.5 Ensaio de Compressão Edométrica
Os ensaios foram realizados de acordo com a norma brasileira NBR 12007/1990, também realizado apenas com o estado virgem das amostras C-I, C-II (também em seu estado destorroado) e C-III.
Os ensaios foram realizados nas condições ambiente e inundada. Uma tensão de 5 kPa era inicialmente aplicada, até estabilização da deformação vertical, e em seguida aplicada uma tensão de 10 kPa e efetuadas as leituras de deformação vertical do corpo de prova para tempos crescentes, sendo a última com 24h de duração do carregamento. Em seguida a tensão aplicada era dobrada e efetuadas novas leituras de deformação, sendo assim o ensaio realizado para tensões de 10 a 640 kPa, dobrando de valor. Para o exame na condição inundada, a saturação era efetuada com os 5kPa de tensão iniciais aplicados, e leituras de deformação vertical estabilizadas, para em seguida ser aplicado os 10kPa e iniciada as leituras do ensaio (SOUSA, 2016).
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Tabela 2 – Resultados de massa específica dos sólidos
Fonte: Autor.
3.6 Ensaio de Permeabilidade a Carga Variável
Os ensaios de permeabilidade a carga variável foram realizados seguindo instruções da norma brasileira NBR 14545/2000, com uso de permeâmetro; também realizado apenas com as amostras “C”. Foram realizadas medições do coeficiente de permeabilidade até a obtenção de quatro valores iguais consecutivos.
3.7 Tabela Resumo dos Ensaios
Tabela 1 – Tabela de ensaios realizados conforme a amostra
Fonte: Autor.
4 RESULTADOS E DISCUSSÕES
4.1 Massa específica dos sólidos
As massas específicas das amostras foram determinadas por médias de diferentes ensaios para uma mesma amostra conforme prescrição da NBR 6508/84 e apresentado conforme Tabela 1 para cada amostra que se procedeu o ensaio.
Os resultados apresentam uma média de 2,68g/cm3, não apresentando uma expressiva variação nas diferentes amostras, visto que a diferença entre o valor médio e os valores extremos é menor que 2%.
AMOSTRA NBR 6508/84 MASSA ESPECÍFICA NBR 7181/84 GRANULOMETRIA CONJUNTA NBR 6459/84 LL NBR 7180/86 LP NBR 7182/87 COMPACTAÇÃO NBR 9895/87 CBR ASTM D3080 CISALHAMENTO DIRETO NBR 12007/90 COMPRESSÃO EDOMÉTRICA NBR 14545/00 PERMEABILIDADE A CARGA VARIÁVEL A ● ● ● ● ● ● B ● ● ● ● ● ● C I ● ● ● ● ● ● ● ● ● II ● ● ● ● ● ● ● III ● ● ● ● ● ● ●
Amostra Massa Especificas dos sólidos (g/cm3) A 2,65 B 2,63 C - I 2,70 C - II 2,70 C - III 2,70
Fonte: Autor.
4.2 Análise Granulométrica Conjunta
A análise granulométrica conjunta de todas as amostras nos mostrou que o material não apresentou uma expressiva variedade levando-se em conta o aspecto temporal e sua variação em relação a pilha – dados obtidos para as amostras C.
Nota-se que as primeiras amostras (amostras A e B), possuem uma maior porcentagem de grossos, mas tem o mesmo comportamento para as outras parcelas de espessura, dando confiabilidade a constância do material.
Figura 2 – Curvas de todas as Amostras
Fonte: Autor.
4.3 Limites de Consistência
A determinação dos índices de consistência irá nos ajudar na classificação empírica do solo, assim como a determinação de seu grau de compressibilidade – segundo correlação apresentada por Terzaghi (índice de compressão Cc), os quais serão apresentados na tabela 7, mais adiante.
Tabela 3 – Limites de consistência e Índices
Amostra LL LP IP IA A 26% 15% 11% 0,76% B 19% 15% 4% 0,34% C-I 20% 12% 8% 0,74% C-II 19% 14% 5% 0,35% C-III 19% 14% 5% 0,33%
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Tabela 4 – Porcentagem de Solo que passa
Fonte: Autor.
4.4 Classificação do solo
Com os resultados médios calculados até o momento, é possível classifica-lo como solo segundo alguns sistemas de classificação de solos proposto pelo DNIT (2006).
Observando a tabela 4, temos que o percentual de material que passa na peneira #200 é maior que 35%, para classificar o solo segundo o sistema rodoviário, vamos precisar dos valores de IP e LL fornecidos anteriormente.
Adotando um valor médio para o IP = 6,6% e LL= 20,6%, o RBRC classifica-se, segundo o Sistema Rodoviário de Classificação, como um solo A4, que é um solo siltoso.
Classificando segundo o Sistema Unificado de Classificação de Solos, temos que o RBRC varia de um solo SC (areia argilosa) – variando de areia siltosa para areia argilosa, como é possível observar com o IP obtidos entre as amostras C-I, C-II e C-III.
4.5 Ensaio de Compactação
O ensaio de compactação procedeu-se com as amostras A, B e C-I, pois as demais amostras possuem baseado nos resultados anteriores, as mesmas características físicas e mecânicas, valores de umidade ótima (wot) e de massa específica aparente seca máxima (ρd máx.) parecidos com o das amostras selecionadas.
O ensaio procedeu-se com uso de energia modificada e reuso de material e os resultados obtidos estão relacionados na tabela 5, a seguir:
Tabela 5 – Resultados do ensaio de compactação
Descrição do ensaio wot (%) ρdmáx (g/cm³) Amostra A – Energia Modificada com reuso 8,8 2,103
Amostra B – Energia Modificada com reuso 8,3 2,135
Amostra C-I – Energia Modificada com reuso 8,2 2,164
Fonte: Autor.
Peneira Abertura (mm) % Passa
4” 4,8 99,7 #10 2 92,4 #16 1,2 80,7 #30 0,6 59,8 #40 0,42 54,9 #50 0,3 50,6 #100 0,15 42,7 #200 0,075 35,5
Figura 3 – Curva de compactação da amostra “C-I”
Fonte: Fernandes(2015).
4.6 Índice de Suporte Califórnia (ISC) e expansão
Os valores de ISC referente a cada amostra ficam definidos como o valor referente ao ISC obtido pelo CP que tenha o teor de umidade mais próximo do teor de umidade ótima da amostra. Para amostra “C-I” destorroada o ISC é de 41% e para a amostra em seu estudo puro (Virgem) o ISC é de 73%. O valor de expansão foi obtido da mesma forma que o ISC, sendo 0,09% para a amostra destorroada, e de 0,11% para a amostra pura. As curvas características de pressão aplicada versus penetração são expostas na figura 4 para as diferentes amostras. Um resumo com o teor de umidade do CP e o referido valor de massa específica seca máxima é apresentado na tabela 6 também para as diferentes amostras. (FERNANDES,2016)
Tabela 6 – Análise da alteração granulométrica
Amostras ISC (%) Expansão
(%) ρd máx. (g/cm3) w (%) Amostra C - Virgem - CP1 74 0,08 2,18 7,3 Amostra C - Virgem - CP2 73 0,11 2,19 7,6
Amostra C-I - Destorroada – CP3 41 0,09 2,16 8,3
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Fonte: FERNANDES, 2015
Figura 4 – Curva Pressão x Penetração
4.7 Cisalhamento Direto
Aplicou-se o ensaio de cisalhamento direto para as amostras C, em seu estado virgem e destorroado (apenas na amostra C-II). A seguir, estão apresentadas as envoltórias de resistência das amostras nas condições ambiente e inundada, traçadas com as tensões cisalhantes máximas resistidas pelo corpo de prova. O valor nulo de coesão para todas as amostras, na condição inundada, demonstra que a duração da inundação foi suficiente para atingir a saturação do corpo de prova. (SOUSA,2016)
Figura 5 – Envoltórias de resistência – Ensaio de cisalhamento direto
Os resultados nos mostram altos valores de ângulo de atrito, variando entre 52,4º e 36,9º, ambos correspondentes a amostra do topo da pilha (C-III), em seu estado ambiente e inundado, respectivamente.
4.8 Compressão Edométrica
Na figura 6 estão as curvas Altura do Corpo de Prova versus Tempo (esc. Log.) no estágio de tensão de 80 kPa. Nenhuma das amostras sofreu o fenômeno do adensamento. A amostra C-II demonstrou alta sensibilidade à saturação para alturas de corpo de prova final, e a amostra C-I demonstrou sensibilidade quase nula.
Figura 6– Curvas Altura do Corpo de Prova x Tempo (esc. Log.)
A curva Índice de Vazios/Índice de Vazios Inicial versus Tempo está representada na figura 7 e a curva Índice de Vazios versus Tensão está representada na figura 8. Na condição inundada, a amostra C-II virgem, a qual contém maior teor de finos, foi a que sofreu maior redução do índice, equivalente a 31,6%, e na condição ambiente foi a que sofreu menor redução, equivalente a 16,7%, demonstrando ter compressibilidade sensível à saturação. Nota-se que a inundação ocasionou maior redução de índice de vazios em todas as amostras (menores valores finais). (SOUSA, 2016)
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Figura 7 – Curvas ei/e0 x Tempo.
Figura 8 – Curva Índice de Vazios x Tensão (esc. Log.)
Foi calculado o índice de compressão e de recompressão para as amostras, os quais resultaram ambos em valores baixos, variando entre 0,047 e 0,033 o índice de compressão, e entre 0,010 e 0,020 o de recompressão. Nota-se que os índices calculados pela correlação de Terzaghi – através do LL – difere destes calculados a partir do índice de vazios. Temos que os valores encontrados são metade dos valores correlacionados.
Fonte: SOUSA, 2016
Fonte: SOUSA, 2016
Tabela 8 – Coeficientes de Permeabilidade
Tabela 7 – Índice de Compressão (Cc) e Índice de Recompressão (Cr) das amostras.
Amostra Condição do Cc Cr Cc Terzaghi Ensaio C-III v Ambiente 0,047 0,017 0,080 C-III v Inundado 0,047 0,020 0,080 C-II v Ambiente 0,037 0,007 0,080 C-II v Inundado 0,037 0,010 0,080 C-I v Ambiente 0,037 0,010 0,090 C-I v Inundado 0,037 0,013 0,090 C-II d Ambiente 0,033 0,010 0,080 C-II d Inundado 0,043 0,020 0,080
4.9 Permeabilidade à Carga Variável
Os dados calculados por SOUSA(2016), ocorreram a temperatura de 20°C para as amostras C-I, C-II e C-III em estado virgem. As amostras C-I e C-III apresentaram 2.10-6 cm/s, e a amostra C-II apresentou 1.10-6 cm/s, no entanto a diferença entre os coeficientes pode ser tida como insignificante. Pela classificação de Pinto (2000), todas as mostras possuem permeabilidade muito baixa (equivalente à areia fina, silte, misturas de ambos e argilas).
5 CONCLUSÕES
Este trabalho demonstrou a caracterização do Resíduo de Britagem de Rocha Calcária, fazendo um comparativo temporal e posicional do RBRC. Além disso, para a amostra mais recente, foram realizados estudos mais aprofundados sobre as propriedades mecânicas do material. As conclusões observadas são as seguintes:
Temporalmente, o RBRC não apresentou variabilidade, assim como relação ao seu posicionamento na pilha. Esta conclusão fica evidenciada pelos ensaios de limite de consistência e granulometria conjunta;
O RBRC é classificado como uma areia argilosa (SC), no Sistema Unificado de Classificação dos Solos; e, segundo o Sistema Rodoviário de Classificação, temos
Amostra k20 (cm/s)
C-I 2 x 10-6
C-II 1 x 10-6
C-III 2 x 10-6
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que o RBRC pode ser classificado como um solo A-4, sendo um bom solo para uso em subleitos de rodovias;
Os valores de ISC encontrados estão muito acima dos 20% determinados pelo DNIT para uso de material para subleito, alcançando até 73%, confirmando seu grande potencial para uso em obras rodoviárias;
Os ângulos de atrito encontrados para as amostras são elevados, variando de 36,9° a 52,4°. A saturação ocasionou redução no ângulo de atrito de todas as amostras, exceto a amostra B em estado virgem;
As amostras demonstraram ser pouco deformáveis, apresentando coeficiente de compressão variando entre 0,033 e 0,047 – que quando comparados com os valores empíricos propostos por Terzaghi, demonstraram ser 50% do valor calculado - e coeficiente de recompressão variando entre 0,010 e 0,020;
Todas amostras demonstraram compressibilidade sensível à saturação, em contrapartida, possuem uma permeabilidade muito baixa.
De forma geral, o RBRC não varia suas propriedades e características, o que assegura sua aplicação em aterros de grande porte e subleitos de rodovias, sendo possível por sua satisfatória resistências e baixa compressibilidade.
REFERÊNCIAS
DEPARTAMENTO NACIONAL DE PRODUÇÃO MINERAL. Anuário Mineral
Brasileiro. Brasília. 2010.
DEPARTAMENTO NACIONAL DE PRODUÇÃO MINERAL. Informe Mineral
Brasileiro. Brasília. 2014.
PINTO, C. S. Curso Básico de Mecânica dos Solos. 3a ed. Oficina de Textos. São Paulo – SP. 2006.
QUEIROZ, F. L. (2015) Caracterização Geotécnica de Resíduo de Britagem de Rocha Calcária para emprego em pavimentação. Trabalho de Conclusão de Curso. Departamento de Engenharia Civil da Universidade Federal do Rio Grande do Norte. Natal/RN. 15 páginas. FERNANDES, F. C. (2015) Variabilidade das Propriedades Geotécnicas do
Resíduo de Britagem de Rocha Calcária e sua utilização em Obras Rodoviárias. Trabalho de Conclusão de Curso. Departamento de Engenharia Civil da Universidade Federal do Rio Grande do Norte. Natal/RN. 15 páginas.
SOUSA, L. P. C. de (2016) Propriedades Mecânicas Do Resíduo De Britagem De Rocha Calcária Empregado Como Material De Preenchimento De Aterro. Trabalho de
Conclusão de Curso. Departamento de Engenharia Civil da Universidade Federal do Rio Grande do Norte. Natal/RN. 15 páginas.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6457: amostras de solo – preparação para ensaio de compactação e ensaio de caracterização. Rio de Janeiro: ABNT, 1986. 9p.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6459: Solo – Determinação Do Limite De Liquidez. Rio de Janeiro: ABNT, 1984. 6p.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6508: Grãos De Solos Que Passam Na Peneira De 4,8mm – Determinação Da Massa Específica. Rio de Janeiro: ABNT, 1984. 8p.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7180: Solo – Determinação Do Limite De Plasticidade. Rio de Janeiro: ABNT, 1984. 3p.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7181: solo – análise granulométrica. Rio de Janeiro: ABNT, 1984. 13p.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7182: solo – ensaio de compactação. Rio de Janeiro: ABNT, 1986. 13p.
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