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MODELO DE RELATÓRIO PARCIAL
Programa Artigo 171 – Bolsa de Pesquisa
Título do Projeto: Geotécnica sustentável: Avaliação das propriedades geomecânicas
de misturas de Resíduos Sólidos Urbanos aos solos para utilização em obras civis.
Nome do Proponente: Cesar Schmidt Godoi
Aluno (s) bolsista (s): Luciano Manoel Bittencourt
Meses de referência: abril a junho de 2017.
GEOTÉCNICA SUSTENTÁVEL: AVALIAÇÃO DAS PROPRIEDADES GEO-
MECÂNICAS DE MISTURA DE RESÍDUOS SÓLIDOS URBANO AOS SOLOS
PARA UTILIZAÇÃO EM OBRAS CIVIS.
Luciano Manoel Bittencourt
Resumo: Ao fim desta pesquisa pretende-se projetar um pavimento na própria
instituição (UNISUL) utilizando os resíduos pesquisados na recuperação do
estacionamento do bloco das engenharias.
Palavras-chave: Pó de pedra, pó de brita, resíduo sólido urbano, estudo experimental.
1 INTRODUÇÃO
O relatório a seguir mostra um resumo dos resultados obtidos em laboratório
até o momento e quais serão os procedimentos para a sequência da pesquisa utilizando
resíduos sólidos urbanos na mistura com o pó de pedra.
Neste semestre foram finalizados os ensaios com as misturas de solo +
resíduos, sendo assim foi possível confrontar os dados obtidos com os índices aceitáveis
propostos pela NORMA DNIT 139/2010 – ES (Pavimentação – Sub-base estabilizada
granulometricamente - Especificação de serviço).
Para o próximo semestre está previsto a continuidade dos ensaios
geomecânicos com diferentes proporções de resíduos e solos (pó de pedra) de diferentes
fornecedores, após a realização de todos os ensaios laboratoriais, estes serão analisados
e interpretados, afim de obter conclusões finais da pesquisa.
Encerrando as atividades da pesquisa, o objetivo é possibilitar o
embasamento para a realização do projeto de pavimentação do estacionamento do bloco
das engenharias da UNISUL- Pedra Branca, através da incorporação de resíduos nas
diferentes camadas do pavimento.
Tabela 1 – Cronograma de continuidade do Projeto
2 RESUMO DOS ENSAIOS
Para todos os ensaios em laboratórios, foram utilizados o material (pó de pedra)
puro e também com proporções de 5%, 10% e 15% de resíduos fornecidos pela
Rextrim, abaixo segue os gráficos e tabelas com comparativos dessas misturas.
2.1 ENSAIO DE GRANULOMETRIA
Figura 1: Comparativo das curva granulométricas
Fonte: Do autor
O coeficiente de uniformidade foi calculado com base no item 2.2.54 da NBR
6502/1995 (Rochas e Solos). Calculado através da seguinte relação:
Onde:
D60 é o diâmetro de grão correspondente aos 60% mais finos na curva
granulométrica.
D10 é o diâmetro de grão correspondente aos 10% de material passante nesta
curva.
Figura 2: Exemplo de como identificar os D60 e D10.
Fonte: Apostila Mecânica dos Solos Cesar Godoi
A classificação de acordo com a NBR 6502 é a seguinte:
a) Solos uniformes, quando CU < 5;
b) Solos medianamente uniformes, quando 5 < CU ≤ 15;
c) Solos desuniformes, quando CU > 15.
MATERIAL D60/D10 CU (Coef.
Uniformidade)
CLASSIFICAÇÃO DIAMETRO
EFETIVO
mm (D10)
SOLO PURO (1,2/0,01) 120 Desuniforme 0,01*
SOLO + 5%
RESÍDUO
(1,2/0,09) 13,33 Medianamente
Uniforme
0,09
SOLO + 10%
RESÍDUO
(1/0,075) 13,33 Medianamente
Uniforme
0,075
SOLO + 15%
RESÍDUO
(1,2/0,075) 17,14 Desuniforme 0,075
Tabela 2: Comparativo de coeficiente de uniformidade.
*Valor estimado, tendo em vista que a porcentagem passante no ensaio não chegou a 10%
Fonte: Do Autor.
O Coeficiente de curvatura (Cc) foi determinado com base na seguinte fórmula:
Onde:
D60 é o diâmetro de grão correspondente aos 60% mais finos na curva
granulométrica.
D30 é o diâmetro de grão correspondente aos 30% nesta curva.
D10 é o diâmetro de grão correspondente aos 10% nesta curva.
A Classificação para solos com base no CCc considera solos bem graduados com
valores de Cc entre 1 e 3.
MATERIAL D60 D30 D10 Cc
( Coef. de curvatura)
CLASSIFICAÇÃO
SOLO PURO 1,2 0,10 0,01 0,83 Mal graduado
SOLO + 5% RESÍDUO 1,2 0,35 0,90 0,11 Mal graduado
SOLO + 10% RESÍDUO 1,0 0,25 0,075 0,83 Mal graduado
SOLO + 15% RESÍDUO 1,2 0,20 0,075 0,44 Mal graduado Tabela 3: Comparativo de coeficiente de curvatura.
Fonte: Do Autor.
2.2 ENSAIO DE COMPACTAÇÃO
MATERIAL UMIDADE ÓTIMA (%) PESO ESPECÍFICO
SECO MÁXIMO (g/cm³)
SOLO PURO 11,0 1,925
SOLO + 5% RESÍDUO 9,2 1,665
SOLO + 10% RESÍDUO 14,0 1,675
SOLO + 15% RESÍDUO 16,0 1,566 Tabela 4: Comparativo de umidade ótima.
Fonte: Do Autor.
2.2.1 CURVAS DE COMPACTAÇÃO
Solo + 5% de resíduos:
Figura 3: Curva compactação pó de pedra com adição de 5% de resíduo.
Fonte: Do autor
Solo + 10% de resíduos:
Figura 4: Curva compactação pó de pedra com adição de 10% de resíduo.
Fonte: Do autor
Solo + 15% de resíduos:
Figura 5: Curva compactação pó de pedra com adição de 15% de resíduo.
Fonte: Do autor
Foi calculado também o índice de vazios para a situação de grau de compactação
igual a 100% (situação a ser adotada em campo). O resultado obtido foi o seguinte:
e= (Vv/Vs ) - 1
e= (2,604/1,925)-1
e= 0,35
2.3 ENSAIO DE CBR/EXPANSÃO
Figura 6: Comparativo das curvas de penetração pó de pedra.
Fonte: Do autor
Figura 7: Comparativo CBR.
Fonte: Do autor
3 AVALIAÇÃO DE JAZIDAS DE ROCHA
Para a continuidade da pesquisa foi realizada uma pesquisa de campo das
possíveis empresas parceiras e que utilizam resíduos de indústria e da construção civil,
para reaproveitamento nas camadas de base e sub-base e que sejam localizadas na
região do campus da UNISUL-Pedra Branca. Objetiva-se o reaproveitamento das
mesmas para composição do pavimento para o estacionamento do bloco da Engenharia
Civil.
Na região da Grande Florianópolis foram mapeadas três jazidas de grande porte
que além de extrair a matéria prima prestam serviço para instituições públicas e
privadas, todas com experiências nestes serviços, as quais estão descritas na sequência.
3.1 PEDRITA PLANEJAMENTO E CONSTRUÇÕES LTDA.
Seus trabalhos iniciaram-se em 1973 iniciada por um Florianopolitano no
comércio e extração de rochas. Para os primeiros ensaios utilizamos o pó de pedra
fornecido pela PEDRITA, sua filial fica localizada a norte de Palhoça no município de
Biguaçu, distante 25,3km da Unisul campus Pedra Branca.
Figura 8: Trajeto Pedrita Unisul.
Fonte: Google Maps.
3.2 SULCATARINENSE.
Também localizada no município de Biguaçu a Sulcatarinense possui um amplo
acervo de produtos e serviços, atendendo obras de aeroportos, barragens, ferrovias e
britagem. Suas atividades iniciaram-se em 1982 e é detentora da maior pedreira do
estado com cerca de 200 hectares.
Figura 9: Trajeto SulCatarinense / Unisul.
Fonte: Google Maps.
Figura 10: Pedreira Sulcatarinense.
Fonte: Eduardo Beltrame.
3.2 BRITAGEM VOGELSANGER.
Seus fundadores de origens suíças instalaram-se ao norte do estado na cidade de
Joinville, em 1957 fundaram a empresa que atualmente presta serviços para obras
públicas e privadas. Sua filial em Palhoça fica a 12,6km da Unisul Campus Pedra
Branca, o que é um ponto positivo para nosso projeto de recuperação da pavimentação
do estacionamento do campus.
Figura 11: Trajeto Vogelsanger / Unisul.
Fonte: Google Maps.
4 AVALIAÇÃO DE RESÍDUOS EMPRESAS PARCEIRAS.
Na busca de darmos um destino correto e sustentável para os resíduos,
procuramos empresas que tenham o interesse em ser nossas parceiras nesta pesquisa
afim de melhor o meio em que vivemos.
4.1 REXTRIN RECICLAGEM LTDA.
A Rextrin procurou a Unisul, afim de buscar soluções tecnológicas para o
aproveitamento do resíduo gerado (cerca de 12 toneladas por mês) pelo processo de
reciclagem de plástico. A empresa atua no município de Governados Celso Ramos,
grande Florianópolis e seus resíduos foram utilizados no início de nossas pesquisas.
Figura 12: Resíduo Plástico Rextrin.
Fonte: Do Autor.
4.2 BROOKS AMBIENTAL.
Empresa que atendente desde microempresas a grande geradores de resíduos, na
região da grande Florianópolis desde 1995 com a certificação ISO 9001. Localizada na
cidade de Palhoça, SC, a Brooks Ambiental presta serviços de gerenciamento de
resíduos – coleta, triagem, transporte, tratamento e destinação final de resíduos Classes I
e II (perigosos e não-perigosos).
Figura 13: Trajeto Brooks Ambiental / Unisul.
Fonte: Google Maps.
5 CONCLUSÕES.
Tendo como referência a NORMA DNIT 139/2010 – ES (Pavimentação – Sub-
base estabilizada granulometricamente - Especificação de serviço), no item 5.1 que trata
sobre os materiais, foram obtidos parâmetros para elaboração uma tabela que expressa
os resultados obtidos em laboratório.
CBR
Fornecedor
Solo
Fornecedor
Resíduo
Camada
Material
CBR
Obtido
(%)
CBR
Requerido
superior à
(%)
Conclusão
Referência
PEDRITA REXTRIN BASE SOLO PURO 70 20 CONFORME NORMA
DNIT
139/2010 - ES
PEDRITA REXTRIN BASE SOLO+5%
RESIDUO
3 20 NÃO
CONFORME
NORMA
DNIT
139/2010 - ES
PEDRITA REXTRIN BASE SOLO+10%
RESIDUO
7 20 NÃO
CONFORME
NORMA
DNIT
139/2010 - ES
PEDRITA REXTRIN BASE SOLO+15%
RESIDUO
4 20 NÃO
CONFORME
NORMA
DNIT
139/2010 - ES
PEDRITA REXTRIN SUB-BASE SOLO PURO 70 20 NÃO
CONFORME
DNER – ES
301/97
PEDRITA REXTRIN SUB-BASE SOLO+5%
RESIDUO
3 20 NÃO
CONFORME
DNER – ES
301/97
PEDRITA REXTRIN SUB-BASE SOLO+10%
RESIDUO
7 20 NÃO
CONFORME
DNER – ES
301/97
PEDRITA REXTRIN SUB-BASE SOLO+15%
RESIDUO
4 20 NÃO
CONFORME
DNER – ES
301/97
Tabela 5: Conclusões CBR.
Fonte: Do Autor.
EXPANSÃO
Fornecedor
Solo
Fornecedor
Resíduo
Camada
Material
EXPANSÃO
Obtida (%)
EXPANSÃO
Requerida
Inferior à
(%)
Conclusão
Referência
PEDRITA REXTRIN BASE SOLO PURO 0 1 CONFORME NORMA DNIT
139/2010 - ES
PEDRITA REXTRIN BASE SOLO+5%
RESIDUO
1,58 1 NÃO
CONFORME
NORMA DNIT
139/2010 - ES
PEDRITA REXTRIN BASE SOLO+10%
RESIDUO
2,28 1 NÃO
CONFORME
NORMA DNIT
139/2010 - ES
PEDRITA REXTRIN BASE SOLO+15%
RESIDUO
5,43 1 NÃO
CONFORME
NORMA DNIT
139/2010 - ES
PEDRITA REXTRIN REFORÇO
DE
SUBLEITO
SOLO PURO 0 2 CONFORME NORMA DNIT
138/2010 - ES
PEDRITA REXTRIN REFORÇO
DE
SUBLEITO
SOLO+5%
RESIDUO
1,58 2 CONFORME NORMA DNIT
138/2010 - ES
PEDRITA REXTRIN REFORÇO
DE
SUBLEITO
SOLO+10%
RESIDUO
2,28 2 NÃO
CONFORME
NORMA DNIT
138/2010 - ES
PEDRITA REXTRIN REFORÇO
DE
SUBLEITO
SOLO+15%
RESIDUO
5,43 2 NÃO
CONFORME
NORMA DNIT
138/2010 - ES
PEDRITA REXTRIN SUB-BASE SOLO PURO 0 2 CONFORME DNER – ES
301/97
PEDRITA REXTRIN SUB-BASE SOLO+5%
RESIDUO
1,58 2 CONFORME DNER – ES
301/97
PEDRITA REXTRIN SUB-BASE SOLO+10%
RESIDUO
2,28 2 NÃO
CONFORME
DNER – ES
301/97
PEDRITA REXTRIN SUB-BASE SOLO+15%
RESIDUO
5,43 2 NÃO
CONFORME
DNER – ES
301/97
Tabela 6: Conclusões expansão.
Fonte: Do Autor.
4 REFERÊNCIAS.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. 6457: Amostras de solo:
Preparação para ensaios de compactação e ensaios de caracterização. Rio de Janeiro,
2016.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. 6459: Solo: Determinação
do limite de liquidez: método de ensaio. Rio de Janeiro, 2016.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. 6508: Grãos de solos que
passam na peneira de 4,8 mm: Determinação da massa específica dos grãos. Rio de
Janeiro, 1984.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. 6502: Rochas e solos:
Coeficiente de uniformidade. Rio de Janeiro, 1993.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. 7180: Solo: Determinação
do limite de plasticidade. Rio de Janeiro, 2016.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. 7181: Análise
Granulométrica. Rio de Janeiro, 1984.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. 7182: Solo: Ensaio de
compactação. Rio de Janeiro, 1986.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. 9895: Solo: Índice de
suporte Califórnia: método de ensaio. Rio de Janeiro, 1987.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. 12007: Solo: Ensaio de
adensamento unidimensional. Rio de Janeiro, 1990.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. 12770: Ensaio de
compressão simples de corpos de prova - cilíndricos. Rio de Janeiro, 1992.
ASTM - AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS. D3080:
Standard Test Method for Direct Shear Test of Soils Under Consolidated Drained
Conditions. PA, USA, 2011.
DNIT. NORMA DNIT 139/2010 – ES (Pavimentação – Sub-base estabilizada
Granulometricamente - Especificação de serviço)