Utilização de Areia de Fundição em Massa Asfaltica

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Este trabalho aborda a determinação de características de deformabilidade elástica (módulo de resiliência) e de resistência à tração em corpos de prova de concreto asfáltico em laboratório, assim como seu impacto ambiental em termos de ensaios de lixiviação e solubilização conforme normas NBR.

2. Metodologia

A partir de corpos de prova de massa asfáltica contendo areia normal e areia usada de fundição obtidos através de preparação a quente em empresa gaúcha fabricante de concreto asfáltico, estes foram ensaiados em laboratório. Estes ensaios consistiram na determinação de características de deformabilidade elástica (módulo de resiliência) e de resistência à tração em corpos de prova de concreto asfáltico, comparando-se resultados de ensaios em misturas com areia de fundição e com areia de rio, tradicionalmente empregada pela empresa fabricante. Após os ensaios mecânicos, um corpo de prova contendo areia de rio e outro contendo areia usada de fundição foram ensaiados utilizando os métodos de lixiviação e solubilização, obedecendo as respectivas normas NBR 10005 e 10006, para se determinar o impacto ambiental, em laboratório, de um concreto asfáltico contendo areia usada de fundição, simulando o seu pós-uso.

A areia usada de fundição utilizada nos corpos de prova de concreto asfáltico é uma misturada de 50% de areia usada descartada do processo de moldagem em areia verde e 50% de areia usada descartada de processo de moldagem utilizando resina ECOLOTEC.

3. Resultados e Discussão

3.1. Obtenção de corpos de prova de massa asfáltica

A determinação das percentagens (em peso) de agregados foi feita de forma a enquadrar a granulometria da mistura nos limites da Faixa C do DNER, resultando nos valores da tabela 1.

Tabela 1: Quantidade dos materiais na composição dos corpos de prova de concreto asfáltico.

Material

%

Brita 1

17

Brita 0

15

Pó de Pedra

55

Areia de fundição

13

O ligante asfáltico empregado na dosagem foi o CAP-20 (cimento asfáltico de petróleo mais comumente usado no sul do Brasil).

Foram moldados e ensaiados corpos de prova com teores de ligante de 5 a 7%, chegando-se, através da metodologia Marshall, ao teor ótimo (em peso) de ligante asfáltico de 5,7%. Com esse teor de ligante, a mistura asfáltica apresentou as características mecânicas apresentadas na tabela 2.

Tabela 2: Características mecânicas da mistura asfáltica.

Característica

Valor

Massa específica aparente

2,466 g/cm3

Fluência

12 x 10-2 polegadas

Estabilidade Marshall:

1.150 kgf

Percentagem de Vazios

4%

Relação Betume Vazios

78%

Todos esses valores de características mecânicas da tabela 2 enquadram-se nos limites estabelecidos pela Especificação DNER-ES-313/97.

3.2. Determinação de Módulo de Resiliência e Resistência a Tração

A determinação do módulo de elasticidade, sob cargas repetidas de curta duração (denominado, em pavimentação, de módulo de resiliência), e da resistência à tração (medida no ensaio de compressão diametral), é de fundamental importância na previsão da vida de fadiga de misturas asfálticas.

Foram ensaiados doze corpos de prova de concreto asfáltico, sendo que em seis deles (CP 1 a CP 6) foi empregada a areia de rio (AR) e nos outros seis (CP 7 a CP 12) areia usada de fundição (AF). A composição granulométrica dos corpos de prova foi apresentada na tabela 1 com o teor de ligante de 5,7% (teor ótimo). Os resultados de ensaios de Módulo de Resiliência (MR) e Resistência à Tração (RT), bem como o quociente entre as duas grandezas são apresentados no tabela 3.

Tabela 3: Resultados dos ensaios de Módulo de Resiliência (MR) e Resistência à Tração (RT) dos corpos de prova com e sem areia de fundição.

CP

MR (MPa)

RT (MPa)

Razão MR/RT

CP 1 (AR)

5949

1,39

4270

CP 2 (AR)

5906

1,52

3898

CP 3 (AR)

4575

1,51

3030

CP 4 (AR)

6054

1,40

4315

CP 5 (AR)

4446

1,42

3120

CP 6 (AR)

5749

1,39

4133

CP 7 (AF)

4874

1,33

3659

CP 8 (AF)

5604