A Análise Mecânica De Um Solo Argiloso Reforçado Com Resíduos De Fibra De Vidro Para Aplicação Em Camadas De Pavimento

Análise mecânica de um solo argiloso reforçado com resíduos de fibra de vidro para aplicação em camadas de pavimento

Mechanical analysis of a clay soil reinforced with fiberglass residues for application in layers of pavement

Vinícius Gabriel Bender¹*, Rodrigo André Klamt2

¹ Acadêmico: Departamento de Engenharias e Ciência da Computação, URI – Campus de Frederico Westphalen - RS.

² Professor: Departamento de Engenharias e Ciência da Computação, URI – Campus de Frederico Westphalen - RS.

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Resumo: A grande preocupação com o meio ambiente tem estimulado pesquisas com vista a amenizar os impactos causados ao planeta. Como a construção civil é uma das áreas que mais consome recursos naturais, o presente estudo tem como objetivo analisar o emprego do resíduo de fibra de vidro (nas proporções de 0,25, 0,50 e 1,0%) como reforço de solos, visando a aplicação em camadas de pavimento. O solo utilizado nesta pesquisa é proveniente de uma jazida no município de Frederico Westphalen/RS. O resíduo de fibra de vidro foi cedido pela empresa Bakof Tec, com sede na mesma cidade. Foram realizados ensaios de compactação, resistência à compressão simples (RSC) e Índice de Suporte Califórnia (ISC). Com relação à RCS, as misturas tiveram bom desempenho, com um aumento de resistência de 199,6% para mistura com 1% do resíduo, comparado ao solo. Porém, pelo ensaio de ISC foi verificada a impossibilidade de usar o material como camada de pavimento, mas, mesmo assim, as misturas com 0,5% e 1,0% de resíduo apresentaram melhorias se comparado ao solo. Por não atenderem às exigências mínimas normativas, as misturas não foram favoráveis à aplicação de solos reforçados com resíduos de fibra de vidro em camadas de pavimentos.

Palavras-chave: Resíduo, fibra de vidro, reforço de solos, pavimentação.

Abstract: The great concern with the environment has stimulated research with an aim to alleviating the impacts caused to the planet. The civil construction is one of the areas that consume the most natural resources, this study aims to analyze the use of fiberglass waste (in proportions of 0.25, 0.50 and 1.0%) as soil reinforcement, for application in pavement layers. The soil used in this research comes from a deposit in the municipality of Frederico Westphalen / RS. The fiberglass residue was supplied by the company Bakof Tec, headquartered in the same city. Compaction, compressive strength (CS) and California bearing ratio (CBR) tests were performed. In relation to CS, the mixtures performed well, with an increase in resistance of 199.6% for a mixture with 1% residue, in relation to the soil. However, by the CBR test, it was verified the impossibility of using the material as a pavement layer, but even so, the mixtures with 0.5% and 1.0% of improved improvements when compared to the soil. The mixtures were not favorable to the application of soils reinforced with fiberglass residues in the pavement layers

Keywords: Waste, fiberglass, soil reinforcement, paving.

1. INTRODUÇÃO

Desde os primórdios da sociedade, os recursos naturais eram utilizados de forma descontrolada, sem preocupações em relação a uma possível escassez das fontes naturais, onde o conceito de sustentabilidade era considerado contrário ao desenvolvimento. No entanto, esse cenário rapidamente trouxe malefícios, o que culminou com a adoção de critérios e diretrizes para limitar a extração e o uso de matérias primas.

Uma área que apresenta um grande consumo de recursos naturais é a pavimentação, a qual é composta por diversas camadas, que são definidas de forma técnica e econômica, para proporcionar aos usuários boas condições de rodagem, incluindo conforto, economia e segurança. Com este intuito, a busca por materiais que se adaptem às especificações vigentes no Brasil, principalmente em camadas de base e sub-base de pavimentos, representa um problema que desafia os órgãos rodoviários brasileiros (KLAMT, 2012).

Em algumas camadas do pavimento pode ser necessária a utilização de solos, que é um material complexo e muito variável, mas devido a sua abundância demonstra grande potencial para emprego em obras rodoviárias. Porém, é comum que o mesmo apresente características indesejáveis aos projetos, não sendo possível sua utilização em camadas de base e sub-base. Diante deste caso, deve-se optar por: aceitar o material como ele é e dimensionar os pavimentos considerando estas limitações; substituir o material por outro de melhor qualidade; ou alterar as propriedades do solo existente, criando um novo material que atenda às necessidades do projeto. Esta última opção é conhecida como estabilização de solos (AZEVÊDO, 2010).

A estabilização de solos, seja ela química ou física, surge como uma ótima alternativa para as camadas do pavimento, tornando-se um material menos suscetível a rupturas, o que conduz a estruturas mais duráveis e com bom desempenho (FREITAS, 2018). Esses requisitos são indispensáveis, principalmente em um cenário onde, segundo a Confederação Nacional do Transporte – CNT (2019), o modal rodoviário é responsável por movimentar 61% de todas as mercadorias e 95% de todos os passageiros no país, ressaltando a importância que a infraestrutura rodoviária representa para a economia brasileira.

Portanto, para viabilizar economicamente a construção e manutenção de vias é preciso reduzir os custos, seja através do reaproveitamento de estruturas existentes ou pela utilização de materiais locais, ou alternativos na execução da estrutura do pavimento. Procuram-se soluções de baixo custo ao mesmo tempo em que se assegura a qualidade técnica da obra. Por isso, ao reciclar um material, torna-se necessário o conhecimento das características regionais, desde sua concepção até o seu descarte, para visualizar se as possibilidades de tratamento e reutilização desses materiais seguem um padrão.

A procura por materiais que possam melhorar a capacidade de suporte se une à demanda por sustentabilidade, buscando, principalmente, a resíduos que sejam pouco aproveitados, os quais podem se tornar uma ótima alternativa quando misturados à outra matriz, como o solo. Portanto, nessa linha de sustentabilidade, ao longo dos últimos anos é crescente o número de pesquisadores que se dedicam a desenvolver processos de reciclagem para diferentes tipos de resíduos, bem como sua reinserção no ciclo produtivo (BRASILEIRO e MATOS, 2015). Isso acontece em muitas empresas e pode-se aqui citar as produtoras de materiais a base de fibra de vidro. À medida que novas tecnologias aplicáveis às fibras de vidro são desenvolvidas, em contrapartida há um problema a resolver, o descarte dos resíduos gerados nessa produção.