{"id":2414,"date":"2009-02-02T15:33:22","date_gmt":"2009-02-02T15:33:22","guid":{"rendered":""},"modified":"2021-07-10T20:32:58","modified_gmt":"2021-07-10T23:32:58","slug":"utilizacao_do_residuo_proveniente_da_serragem_de_rochas_graniticas_como_material_de_enchimento_em_concretos_asfalticos_usinados_a_quente","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/localhost\/residuos\/artigos\/utilizacao_do_residuo_proveniente_da_serragem_de_rochas_graniticas_como_material_de_enchimento_em_concretos_asfalticos_usinados_a_quente.html","title":{"rendered":"Utiliza\u00e7\u00e3o do Res\u00edduo Proveniente da Serragem de Rochas Gran\u00edticas como Material de Enchimento em Concretos Asf\u00e1lticos Usinados a Quente"},"content":{"rendered":"\n
Introdu\u00e7\u00e3o<\/strong><\/p>\n\n\n\n Os pa\u00edses que disp\u00f5em de importantes recursos geol\u00f3gicos e onde a produ\u00e7\u00e3o encontra-se em pleno desenvolvimento, entre eles o Brasil, enfrentam s\u00e9rios problemas com os res\u00edduos provenientes das ind\u00fastrias de rochas ornamentais que contaminam diretamente os rios e o pr\u00f3prio solo, al\u00e9m da desfigura\u00e7\u00e3o da paisagem, o que vem preocupando as autoridades e a popula\u00e7\u00e3o (Figura 1).<\/p>\n\n\n\n O sistema de desdobramento de blocos de granito para a produ\u00e7\u00e3o de chapas, gera uma quantidade significativa de rejeitos na forma de lama, 20 a 25% dos blocos, geralmente constitu\u00edda de \u00e1gua, de granalha, de cal e de rocha mo\u00edda, que ap\u00f3s o processo s\u00e3o lan\u00e7adas no meio ambiente em forma de rejeito, ocupando espa\u00e7os ao ar livre.<\/p>\n\n\n\n \u00c0 medida que se processa a perda de umidade, o p\u00f3 resultante se espalha, contaminando o ar e os recursos h\u00eddricos, sendo alguns casos canalizada diretamente para os rios. Tal procedimento tem trazido s\u00e9rios problemas \u00e0s ind\u00fastrias de rochas ornamentais com preju\u00edzos ao meio ambiente.<\/p>\n\n\n\n Aliado aos problemas ambientais causados pelo deposi\u00e7\u00e3o do rejeito no meio ambiente, algumas caracter\u00edsticas espec\u00edficas deste rejeito vislumbram potencialidades a sua utiliza\u00e7\u00e3o como material de enchimento em concretos asf\u00e1lticos. Citam-se como exemplo sua fina granulometria, composi\u00e7\u00e3o pr\u00e9-definida (granito mo\u00eddo, cal ou substituto e granalha de ferro ou a\u00e7o) e a inexist\u00eancia de gr\u00e3os mistos entre os tr\u00eas componentes b\u00e1sicos.<\/p>\n\n\n\n O trabalho relata um estudo sobre a utiliza\u00e7\u00e3o do rejeito com origem da serragem do granito, nos concretos asf\u00e1lticos, como filer, em substitui\u00e7\u00e3o aos produtos convencionais do tipo cimento Portland, cal, como formas de aproveitamento deste tipo de rejeito industrial e a redu\u00e7\u00e3o do custo final dos concretos asf\u00e1lticos.<\/p>\n\n\n\n Desenvolvimento do Trabalho Ap\u00f3s extra\u00eddas, as rochas gran\u00edticas em forma de matac\u00f5es, s\u00e3o transportadas para \u00e0s serrarias para o desdobramento ou serragem, processo de transforma\u00e7\u00e3o dos blocos em chapas ou placas semi-acabadas, de espessuras que variam de 1 a 3cm, utilizando m\u00e1quinas denominadas de teares. As mais comuns utilizam lamas abrasivas, que tem como principais objetivos: lubrificar e resfriar as l\u00e2minas, evitar a oxida\u00e7\u00e3o das chapas, servir de ve\u00edculo ao abrasivo (granalha) e limpar os canais entre as chapas. Composta por \u00e1gua, granalha, cal e rocha mo\u00edda a lama abrasiva \u00e9 distribu\u00edda por chuveiros sobre o bloco atrav\u00e9s de bombeamento (Silva, 1998) (Figura 2).<\/p>\n\n\n\n O controle da viscosidade \u00e9 realizado acrescentando-se periodicamente \u00e1gua e descartando-se a parcela da mistura de menor granulometria, que \u00e9 bombeada para um tanque onde \u00e9 efetuada a separa\u00e7\u00e3o da mistura de maior granulometria. Nos casos mais gerais, esta separa\u00e7\u00e3o \u00e9 feita por densidade. Deixa-se o tanque ser preenchido completamente e separa-se a fra\u00e7\u00e3o de menor granulometria que se posiciona na regi\u00e3o superficial, de onde ser\u00e1 descartada por transbordamento (Rochas de Qualidade, 1993) (Figura 3).<\/p>\n\n\n\n A partir deste descarte, o res\u00edduo \u00e9 transportado e, posteriormente, depositado em po\u00e7os e lan\u00e7ados em tanques de deposi\u00e7\u00e3o final, estes tanques absorvem toda a gera\u00e7\u00e3o de rejeito do desdobramento. Uma vez cessada esta capacidade, o volume depositado \u00e9 removido para que o tanque fique novamente pronto para estocagem de nova quantidade de res\u00edduo (Farias, 1995).<\/p>\n\n\n\n O res\u00edduo da serragem ou polpa, como \u00e9 normalmente denominado, apresenta uma granulometria fina, com 71,65% de materiais com dimens\u00f5es inferior a 0,075mm. A varia\u00e7\u00e3o do tipo de rocha gran\u00edtica que ser\u00e1 cortada n\u00e3o proporciona significativas altera\u00e7\u00f5es na composi\u00e7\u00e3o do res\u00edduo final.<\/p>\n\n\n\n Quanto a sua morfologia e estrutura, apresenta-se basicamente com tr\u00eas fases distintas: branca, cinza claro e cinza escuro. A fase branca \u00e9 caracterizada pela presen\u00e7a do elemento ferro (? 93%) e por outros elementos Si (? 5%), Ca e Al em menor quantidade, esta fase constitui a fra\u00e7\u00e3o met\u00e1lica do res\u00edduo e \u00e9 constitu\u00edda de part\u00edculas de morfologia irregular e superf\u00edcies arredondadas. A fase cinza claro \u00e9 caracterizada como sendo constitu\u00edda de outros componentes da mistura abrasiva (cal e res\u00edduo da pr\u00f3pria rocha, Si (? 40%)) possuem morfologia regular e cantos arredondados. A fase cinza escuro \u00e9 caracterizada pela presen\u00e7a de elementos da pr\u00f3pria rocha gran\u00edtica, com a mesma morfologia da fase anterior (Silva, 1998).<\/p>\n\n\n\n Import\u00e2ncia do Filer para as Misturas Asf\u00e1lticas<\/strong><\/p>\n\n\n\n O filer \u00e9 um material finamente dividido, constitu\u00eddo de part\u00edculas minerais proveniente de agregados gra\u00fados e\/ou mi\u00fados empregados nas misturas asf\u00e1lticas, tendo como finalidade principal em misturas asf\u00e1lticas melhorar seu desempenho reol\u00f3gico, mec\u00e2nico, t\u00e9rmico e de sensibilidade a \u00e1gua (Santana, 1993) (Figura 4).<\/p>\n\n\n\n No comportamento das misturas asf\u00e1lticas o \u00edndice de vazios assume particular import\u00e2ncia. A influ\u00eancia da porcentagem de vazios no comportamento das misturas, quanto a fadiga, pode ser explicado pelos seus efeitos na rigidez e nas tens\u00f5es de tra\u00e7\u00e3o que se desenvolvem no ligante ou na combina\u00e7\u00e3o filer-ligante, perdendo caracter\u00edstica de flexibilidade, provocando assim, um aumento na resist\u00eancia \u00e0 fadiga do material (Robert, 1996).<\/p>\n\n\n\n O filer al\u00e9m de preencher os vazios apresenta a propriedade de aumentar a viscosidade do asfalto espa\u00e7ando-o e incorporando-o. Esta atividade faz com que o m\u00e1stique tenha maior viscosidade que o asfalto correspondente. Simultaneamente tem-se o aumento do ponto de amolecimento, diminui\u00e7\u00e3o da suscetibilidade t\u00e9rmica, aumento na resist\u00eancia aos esfor\u00e7os de cisalhamento (estabilidade), no m\u00f3dulo de rigidez e na resist\u00eancia a tra\u00e7\u00e3o na flex\u00e3o (Santana, 1995).<\/p>\n\n\n\n Destaca-se sua grande import\u00e2ncia na composi\u00e7\u00e3o das misturas asf\u00e1lticas, principalmente as densas que s\u00e3o estruturas formadas por esqueletos p\u00e9trios integrados por agregado gra\u00fado e mi\u00fado devidamente adensados em que os vazios deixados est\u00e3o em partes preenchidos pelo conjunto coesivo formado pelo asfalto, no qual encontra-se disperso o filer. Neste tipo de mistura o filer enche os vazios deixados pelos agregados gra\u00fados e mi\u00fados, o que contribui para fechar as misturas, dando maior equil\u00edbrio \u00e0 estrutura e consequentemente, aumentando a estabilidade, sem que haja a necessidade de grandes aumentos no teor de asfalto.<\/p>\n\n\n\n M\u00e9todos e Materiais<\/strong><\/p>\n\n\n\n Realizaram-se ensaios de caracteriza\u00e7\u00e3o, visando classificar as amostras de cimento asf\u00e1lticos, agregados (mi\u00fados e gra\u00fados) e o material de enchimento \u201cfiler\u201d. Foi verificado o comportamento mec\u00e2nico da mistura asf\u00e1ltica (cimento asf\u00e1ltico, agregados e filer) a partir de dados obtidos de ensaios Marshall. Comparam-se resultados obtidos com as misturas asf\u00e1lticas utilizando fileres tradicionais, cimento portland e cal, com o filer do res\u00edduo.<\/p>\n\n\n\n Agregados Mi\u00fados: Quanto aos agregados mi\u00fados, optou-se por uma areia de rio, por ser de uso comum em obras de engenharia da regi\u00e3o.<\/p>\n\n\n\n Filer: Foi utilizado cimento portland, cal e o res\u00edduo de serragem do granito, objeto de pesquisa.<\/p>\n\n\n\n Cimento Asf\u00e1ltico de Petr\u00f3leo: Foi utilizado um CAP de penetra\u00e7\u00e3o 50 \u2013 60.<\/p>\n\n\n\n Experimento Nesta fase inicial da campanha de ensaios, buscou-se a familiariza\u00e7\u00e3o com os diversos equipamentos a serem utilizados, visando minimizar as diversas fontes de erros que a metodologia Marshall esta exposta, tentou-se tamb\u00e9m verificar a real possibilidade de utiliza\u00e7\u00e3o do material alvo da pesquisa como alternativo no concreto asf\u00e1ltico e um poss\u00edvel entendimento do comportamento dos materiais envolvidos na pesquisa. Para tanto foram confeccionados 45 corpos de provas, sendo 15 para cada filer analisado e 3 para cada teor de cimento asf\u00e1ltico. Trabalhou-se com 45% de agregado gra\u00fado, 50% de agregado mi\u00fado e 5% de filer.<\/p>\n\n\n\n Nesta etapa inicia-se uma bateria de ensaios que forneceram subs\u00eddios para an\u00e1lise do comportamento do material alvo da pesquisa, para tanto, foram confeccionados 150 corpos de provas rompidos no aparelho Marshall, sendo 50 para cada filer analisado e 10 para cada teor de cimento asf\u00e1ltico. Trabalhou-se com 45% de agregado gra\u00fado, 50% de agregado mi\u00fado e 5% de filer.<\/p>\n\n\n\n Na tentativa de entender o comportamento da mistura asf\u00e1ltica com a variabilidade do teor de filer, foram confeccionados 45 corpos de provas, sendo 15 para teor de filer analisado (4, 6 e 7%) e tr\u00eas para cada teor de cimento asf\u00e1ltico, variando o teor de filer, sem alterar quantitativamente os demais materiais envolvidos. Nesta etapa trabalhou-se apenas com o filer res\u00edduo.<\/p>\n\n\n\n Nas Tabelas 1 e 2 est\u00e3o inseridos dados caracter\u00edsticos para classifica\u00e7\u00e3o dos materiais utilizados na pesquisa segundo procedimentos normalizados.<\/p>\n\n\n\n A Figura 5 ilustra a distribui\u00e7\u00e3o dos tamanhos dos gr\u00e3os dos fileres utilizados como material de enchimentos do concreto betuminoso.<\/p>\n\n\n\n
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Res\u00edduo com Origem na Serragem de Rochas Gran\u00edticas<\/strong><\/p>\n\n\n\n
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M\u00e9todos<\/strong><\/p>\n\n\n\n
Materiais
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Agregados Gra\u00fados: Os agregados gra\u00fados utilizados foram do tipo gran\u00edtico, designados como convencionais.<\/p>\n\n\n\n
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O experimento foi dividido em tr\u00eas fases, a saber:<\/p>\n\n\n\n
Fase 01 – \u201cProjeto Piloto\u201d<\/strong><\/p>\n\n\n\n
Fase 02 \u2013 \u201cVerifica\u00e7\u00e3o do Comportamento Mec\u00e2nico das Misturas Asf\u00e1lticas\u201d<\/strong><\/p>\n\n\n\n
Fase 03 \u2013 \u201cVariabilidade do Teor de Filer e seus Efeitos\u201d<\/strong><\/p>\n\n\n\n
Resultados<\/strong><\/p>\n\n\n\n Tabela 1 – Massa Espec\u00edfica dos materiais utilizados na pesquisa <\/strong><\/td><\/tr> Materiais<\/strong><\/td> Brita<\/strong><\/td> Areia<\/strong><\/td> Cimento<\/strong><\/td> Cal <\/strong><\/td> Res\u00edduo <\/strong><\/td> CAP<\/strong><\/td><\/tr> Massa Espec\u00edfica (g\/cm3<\/sup>)<\/td> 2,705<\/td> 2,610<\/td> 3,080<\/td> 2,270<\/td> 3,335<\/td> 1,02<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n Tabela 2 – Ensaios de catacteriza\u00e7\u00e3o do ligante<\/strong><\/td><\/tr> Ensaios <\/strong><\/td> M\u00e9todo<\/strong><\/td> Valor<\/strong><\/td><\/tr> Penetra\u00e7\u00e3o (100g, 5s \u00e0 25o<\/sup>C)<\/td> DNER – ME 003\/94<\/td> 58<\/td><\/tr> Ponto de Fulgor (o<\/sup>C, min)<\/td> DNER – ME 148\/94<\/td> 295<\/td><\/tr> Densidade<\/td> DNER – ME 1554\/94<\/td> 1,020 g\/cm3 <\/td><\/tr> Viscosidade Saybolt Furol (135o<\/sup>C,s)<\/td> DNER – ME 004\/94<\/td> 32<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n