Avaliação do efeito da adição de resíduo de ardósia no módulo de resiliência de misturas com solo argiloso
DOI:
https://doi.org/10.14295/transportes.v27i4.1824Keywords:
Dynamic tests, Resilient Modulus, Pavement, Slate waste.Abstract
The extraction of slate generates large volumes of waste that could be applied in paving. The dynamic Resilient Modulus (RM) test provides important data for the structural analysis of pavements. Although several studies have been carried out to evaluate RM for pavement applications, few refer to the analysis of the effects of the percentage increase of wastes in mixtures. In this paper, it was possible to verify, through physical-mechanical characterization and MR tests of mixtures with clayey soil containing percentages (60, 70 and 80% by mass) of slate waste (SLT) and aggregate of gneiss (REF), which there is similar physical behavior of the SLT and REF mixtures. It was observed that the California Bearing Ratio (CBR) and MR values of the SLT increased by 16.1% and 40.9%, respectively, with the addition of the slate waste between SLT 60/40 and SLT 80/20. The MR results obtained are within the range reported in the bibliographic references for recycled and natural materials used in paving. Finally, the software MeDiNa was used to prove the possibility of using SLT mixtures as base and subbase paving layer. Thus, it is important to develop studies that allow a better analysis of the applicability of waste as a substitute for conventional paving materials.
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References
AASHTO, T 307 (2003). Standard method of test for determining the resilient modulus of soils and aggregate materials. American Association of State Highway and Transportation Officials, v. 99. Washington.
Aatheesan, T. B.; A. Arulrajah; M. W. Bo; B. Vuong e J. Wilson (2010). Crushed brick blends with crushed rock for pavement systems. Waste and Resource Management, v. 163, n. 1, p. 29-35. DOI: 10.1680/warm.2010.163.1.29
Arm, M. (2003). Mechanical properties of residues as unbound road materials. Doctoral Thesis, KTH Royal Institute of Technolo-gy, Stockholm, Sweden.
Arulrajah, A.; J. Piratheepan; M. W. Bo e N. Sivakugan (2012). Geotechnical characteristics of recycled crushed brick blends for pavement subbase applications. Canadian Geotechnical Journal, v. 49, n. 7, p. 796-811. DOI: 10.1139/t2012-041
Arulrajah, A., J. Piratheepan; M. M. Disfani e M. W. Bo (2013). Geotechnical and geoenvironmental properties of recycled construction and demolition materials in pavement subbase applications. Journal of Materials in Civil Engineering, v. 25, n. 8, p. 1077-1088. DOI: 10.1061/(asce)mt.1943-5533.0000652
Bennert, T.; W. Papp; A. Maher e N. Gucunski (2000). Utilization of construction and demolition debris under traffic-type loading in base and subbase applications. Transportation Research Record: Journal of the Transportation Research Board, v. 1, n. 1714, p. 33-39. DOI: 10.3141/1714-05
Bernucci, L. B.; L. M. G. Motta; J. A. P. Ceratti e J. B. Soares (2007). Pavimentação Asfáltica: Formação Básica para Engenheiros. PETROBRAS/ABEDA, Rio de Janeiro.
Bezerra Neto, R. S. (2004). Análise comparativa de pavimentos dimensionados através dos métodos empírico do DNER e mecanís-tico e proposta de um catálogo simplificado de pavimentos para a região de Campo Grande (MS). Dissertação (mestrado). Programa de Pós-Graduação em Transportes, Universidade de São Paulo. São Carlos. DOI: 10.11606/d.18.2004.tde-03052004-153504
Cardoso, R.; R. V. Silva; J. Brito e R. Dhir (2016). Use of recycled aggregates from construction and demolition waste in ge-otechnical applications: A literature review. Waste Management, v. 49, n. 1, p. 131-145. DOI: 10.1016/j.wasman.2015.12.021
Chiodi, C. F e D. K. Chiodi (2014). Plano de ação para sustentabilidade do setor de rochas ornamentais - ardósia em Papagaios. Belo Horizonte, MG.
Couto, J. B. (2009). Estudo de misturas de solo-agregado em bases e sub-bases rodoviárias do Rio Grande do Sul: caracterização de laboratório e execução de trecho experimental. Dissertação (mestrado). Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ci-vil, Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Porto Alegre. Disponível em: https://www.lume.ufrgs.br/bitstream/handle/10183/17358/000714649.pdf?sequence=1&isAllowed=y (acesso em 03/02/2018).
Del Carpio, J. A. V. (2006). Estudo da influência da adição da cinza de casca de arroz nas propriedades do CCR (Concreto Compac-tado com Rolo) para seu uso em pavimentos compostos. Dissertação (mestrado). Programa de Pós-Graduação em Enge-nharia Civil, Universidade Federal de Santa Catarina. Florianópolis. Disponível em: https://repositorio.ufsc.br/xmlui/bitstream/handle/123456789/93235/270046.pdf?sequence=1&isAllowed=y (acesso em 15/12/2017).
Dhir, R. K.; M. C. Limbachiya e T. Leelawat (1999). Suitability of recycled concrete aggregate for use in BS 5328 designated mixes. Jornal of Institution of Civil Engineering, Structures and Buildings, v. 134, n. 3, p. 257-274. DOI: 10.1680/istbu.1999.31568
Disfani, M. M.; A. Arulrajah e R. Hankour (2011). Recycled crushed glass in road work applications. Waste Management, v. 31, n. 11, p. 2341-2351. DOI: 10.1016/j.wasman.2011.07.003
DNIT (2010) 134/2010-ME: Pavimentação - Solos - Determinação do módulo de resiliência. Departamento Nacional de Infra-estrutura de Transportes. Rio de Janeiro.
DNIT (2010) 141/2010-ES: Pavimentação - Base estabilizada granulometricamente. Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes. Rio de Janeiro.
DNIT (2016) 172/2016-ME: Solos - Determinação do Índice de Suporte Califórnia utilizando amostras não trabalhadas. Depar-tamento Nacional de Infraestrutura de Transportes. Rio de Janeiro.
Fernandes, C. G. (2004). Caracterização mecanística de agregados reciclados de resíduos de construção e demolição dos municí-pios do Rio de Janeiro e de Belo Horizonte para uso em pavimentação. Dissertação (mestrado). Programa de Pós-graduação em Engenharia Civil, Universidade Federal do Rio de Janeiro. Rio de Janeiro.
Ferreira, J. G. H. M. (2002). Elaboração e análise da base de dados de ensaios triaxiais dinâmicos da COPPE/UFRJ. Dissertação (mestrado). Programa de Pós-graduação em Engenharia Civil, Universidade Federal do Rio de Janeiro. Rio de Janeiro.
Franco, F. A. C. P. (2018). MeDiNa – Método de Dimensionamento Nacional. Manual de Utilização. Versão 1.0.0. Rio de Janeiro.
Frías, M.; R. V. de la Villa; R. García; I. de Soto; C. Medina e M. S. de Rojas (2014). Scientific and technical aspects of blended cement matrices containing activated slate wastes. Cement and Concrete Composites, v. 48, p. 19-25. DOI: 10.1016/j.cemconcomp.2014.01.002
Guimarães, A. C. R. (2009). Um método mecanístico empírico para a previsão da deformação permanente em solos tropicais constituintes de pavimentos. Tese (doutorado). Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Universidade Federal do Rio de Janeiro. Rio de Janeiro. Disponível em: http://www.coc.ufrj.br/pt/teses-de-doutorado/153-2009/1199-antonio-carlos-rodrigues-guimaraes (acesso em 26/03/2018).
Hansen, T. C. (2014). Recycling of demolished concrete and masonry. CRC Press. DOI: 10.4324/9780203626450
Hossain K. M. A. e L. Mol (2011). Some engineering properties of stabilized clayey soils incorporating natural pozzolans and industrial wastes. Construction and Building Materials, v. 25, n. 8, p. 3495-3501. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2011.03.042
Kim, W.; J. Labuz e S. Dai (2007). Resilient modulus of base course containing recycled asphalt pavement. Transportation Research Record: Journal of the Transportation Research Board, n. 2005, p. 27-35. DOI: 10.3141/2005-04
Klinsky, L. M. G. (2008). Proposta de Reaproveitamento de areia de fundição em sub-bases e bases de pavimentos flexíveis, através de sua incorporação a solos argilosos. Dissertação (mestrado). Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Transpor-tes, Universidade de São Paulo. São Paulo. Disponível em: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18143/tde-07082008-162426/publico/Klinsky.pdf (acesso em 07/11/2017). DOI: 10.11606/d.18.2008.tde-07082008-162426
Leite, F. C. (2007). Comportamento mecânico de agregado reciclado de resíduo sólido da construção civil em camadas de base e sub-base de pavimentos. Dissertação (mestrado). Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Transportes, Universi-dade de São Paulo. São Paulo. Disponível em: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3138/tde-09012008-162141/publico/Dissertacao_de_Mestrado_Revisada_Fabiana_da_Conceicao_Leite.pdf (acesso em 05/01/2018). DOI: 10.11606/d.3.2007.tde-09012008-162141
Leite, F. C.; R. S. Motta; K. L. Vasconcelos e L. Bernucci (2011). Laboratory evaluation of recycled construction and demolition waste for pavements. Construction and Building Materials, v. 25, n. 6, p. 2972-2979. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2010.11.105
Li, D. e E. T. Selig (1994). Resilient modulus for fine-grained subgrade soils. Journal of Geotechnical Engineering, v. 120, n. 6, p. 939-957. DOI: 10.1061/(asce)0733-9410(1994)120:6(939)
Mansur, A. A.; A. E. C. Peres; L. Palhares e H. S. Mansur (2006). Study of pore size distribution of slate ceramic pieces pro-duced by slip casting of waste powders. Minerals Engineering, v. 19, n. 5, p. 525-527. DOI: 10.1016/j.mineng.2005.10.001
Medina, J. e L. Motta (2005). Mecânica dos Pavimentos. Livro, 2ª Edição. Rio de Janeiro.
Medina, J. e E. S. Preussler (1980). Características resilientes de solos em estudos de pavimentos. Solos e Rochas, v. 3, n. 1, p. 3-26.
Mendes T. M.; G. Morales e P. J. Reis (2016). Use of basaltic waste as red ceramic raw material. Cerâmica, v. 62, n. 362, p. 157-162. DOI: 10.1590/0366-69132016623621955
Miranda, L. P. (2013). Análise do comportamento mecânico de pavimento reforçado com geossintético sob carregamento cíclico em modelo físico de verdadeira grandeza. Dissertação (mestrado). Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro. Rio de Janeiro. DOI: 10.17771/pucrio.acad.22959
Molin, C.; K. Larsson e H. Arvidsson (2004). Quality of reused crushed concrete strength, contamination and crushing tech-nique. International RILEM Conference on the Use of Recycled Materials in Buildings and Structures, v. 1, n. 1, p. 150-155.
Moreira, J. M. S.; J. P. Manhães e J. N. F. Holanda (2008). Processing of red ceramic using ornamental rock powder waste. Jour-nal of Materials Processing Technology, v. 196, n. 1-3, p. 88-93. DOI: 10.1016/j.jmatprotec.2007.05.008
Nataatmadja, A. e Y. L. Tan (2001). Resilient response of recycled concrete road aggregates. Journal of Transportation Engi-neering. Reston, Virginia, v.127, n.5, p.450-453. DOI: 10.1061/(ASCE)0733-947X(2001)127:5(450)
Neves, J. e A. G. Correia (2006). Consideração da não-linearidade do comportamento dos solos na modelação numérica de pavimentos rodoviários. Congresso Nacional de Geotecnia, v.2, p.473-482. Disponível em: https://repositorium.sdum.uminho.pt/bitstream/1822/6785/3/Neves_2006_CN.pdf>(acesso em 22/04/2018).
Norback, C. (2018). Caracterização do módulo de resiliência e da deformação permanente de duas misturas solo-brita. Disserta-ção (mestrado). Programa de Pós-graduação em Engenharia Civil, Universidade Federal do Rio de Janeiro. Rio de Janeiro. Disponível em: http://www.coc.ufrj.br/pt/documents2/mestrado/2018/3099-norback-c-tm-18-1 (acesso em 08/08/2018).
Nunes, M. C. M.; M. G. Bridges e A. R. Dawson (1996). Assessment of secondary materials for pavement construction: Tech-nical and environmental aspects. Waste Management, v. 16, n. 1-3, p. 87-96. DOI: 10.1016/S0956-053X(96)00030-X
O’Mahony, M.M. (1990). Recycling materials in Civil Engineering. Doctoral Thesis, New College, University of Oxford, Oxford, UK.
Oliveira, G. E. e J. N. F. Holanda (2004). Utilization of solid waste from siderurgical industry in red ceramic. Cerâmica, v. 50, n. 314, p. 75-80.
Oti, J. E.; J. M. Kinuthia; J. Bai; R. Delpak e D. G. Snelson (2010a). Applications of slate waste material in the UK. Waste and Resource Management, v. 163, n. 1, p. 9-15. DOI: 10.1680/warm.2010.163.1.9
Oti, J. E.; J. M. Kinuthia; J. Bai; R. Delpak e D. G. Snelson (2010b). Engineering properties of concrete made with slate waste. Construction Materials, v. 163, n. 3, p. 131-142. DOI: 10.1680/coma.800062
Pagnussat, D. T. (2004). Utilização de escória granulada de fundição (EGF) em blocos de concreto para pavimentação. Dissertação (mestrado). Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Porto Alegre. Disponível em: https://www.lume.ufrgs.br/bitstream/handle/10183/5945/000522425.pdf?sequence=1&isAllowed=y (acesso em 02/03/2018).
Papp, W. J.; H. M. Maher; T. A. Bennert e N. Gucunski (1998). Behavior of construction and demolition debris in base and subbase applications. Recycled Materials in Geotechnical Applications, v. 79, n. 1, p. 122-136.
Poon, C. S. e D. Chan (2006). Feasible use of recycled concrete aggregates and crushed clay brick as unbound road sub-base. Construction and Building Materials, v. 20, n. 8, p. 578-585. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2005.01.045
Puppala, A. J.; L. R. Hoyos e A. K. Potturi (2011). Resilient moduli response of moderately cement-treated reclaimed asphalt pavement aggregates. Journal of Materials in Civil Engineering, v. 23, n. 7, p. 990-998. DOI: 10.1061/(asce)mt.1943-5533.0000268
Retore, T. S. (2005). Comportamento mecânico de agregados de basaltos alterados para pavimentação: rejeitos de garimpo de ametista. Dissertação (mestrado). Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Porto Alegre. Disponível em: https://www.lume.ufrgs.br/bitstream/handle/10183/5946/000522434.pdf?sequence=1&isAllowed=y (acesso em 11/12/2017).
Rodrigues, R. (2015). Propostas de aproveitamento de resíduos de ardósia da cidade de Pompéu, Minas Gerais. Revista Inter-câmbio, v. 6, p. pág. 86-95.
Rodrigues, W. C. (2011). Estudo sobre a viabilidade técnica e econômica da utilização de resíduo industrial de ardósia em mistura asfáltica do tipo Pré-Misturado a Frio. Dissertação (mestrado). Instituto Militar de Engenharia. Rio de Janeiro.
Roohbakhshan, A. e B. Kalantari (2013). Influence of lime and waste stone powder on the pH values and atterberg limits of clayey soil. Annals of the Faculty of Engineering Hunedoara, v. 11, n. 4, p. 177-180.
Santos, C. G.; L. B. Palhares; E. D. Rosa; E. F. Cruz e M. M. Costa (2013). Adição de rejeitos de extração de ardósia em concreto. Pós em Revista do Centro Universitário Newton Paiva, v. 8, p. 100-103.
Seed, H. B; F. G. Mitry; C. L. Monismith e C. K. Chan (1967). Factors influencing the resilient deformations of untreated aggre-gate base in two-layer pavements subjected to repeated loading. Highway Research Record, n. 190.
Senço, W. (2001). Manual de técnicas de pavimentação. São Paulo: PINI.
Souza, L. P. F. e H. S. Mansur (2004). Production and characterization of ceramic pieces obtained by slip casting using powder wastes. Journal of Materials Processing Technology, v. 145, n. 1, p. 14-20. DOI: 10.1016/s0924-0136(03)00857-4
Svenson, M. (1980). Ensaios triaxiais dinâmicos de solos argilosos. Dissertação (mestrado). Programa de Pós-Graduação em Engenharia, Universidade Federal do Rio de Janeiro. Rio de Janeiro. Disponível em: https://pantheon.ufrj.br/bitstream/11422/3001/1/152894.pdf (acesso em 29/03/2018).
Silveira, J. (2000). Metodologia para Projetos de Pavimentos Flexíveis em Vias Urbanas da Região Metropolitana de Porto Alegre. Dissertação (mestrado). Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Porto Alegre.
Solanki, P.; M. M. Zaman e J. Dean (2010). Resilient Modulus of Clay Subgrades Stabilized with Lime, Class C Fly Ash and Cement Kiln Dust for Pavement Design. Journal of the Transportation Research Board, v. 1, n. 2186, p. 101-110. DOI: 10.3141/2186-11
Thorn, N. H. e S. F. Brown (1989). The mechanical properties of unbound aggregates from various sources. International Symposium of Unbound Aggregates in Roads, p. 130-142. DOI: 10.1016/b978-0-408-04355-7.50024-8
Witczak, M. W.; X. Qi e M. W. Mirza (1995). Use of nonlinear subgrade modulus in AASHTO design procedure. Journal of Transportation Engineering, v. 121, n. 3, p. 273-282. DOI: 10.1061/(ASCE)0733-947X(1995)121:3(273)
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