Comportamento mecânico de uma mistura de solo arenoso e material fresado asfáltico com adição de cimento e fibras

Abstract

Nos métodos comumente utilizados de restauração e reabilitação de rodovias inclui-se o processo de fresagem na maior parte deles. Este processo compreende a retirada de qualquer porção danificada e possibilita, posteriormente, a colocação de um novo revestimento. Este processo gera o chamado material fresado asfáltico, que, apesar das inúmeras maneiras de reutilização, acaba por ser subutilizado ou mesmo descartado. Tendo em vista que este material é, portanto, um rejeito, expandiu-se reiteradamente o conhecimento tecnológico deste a fim de diminuir os impactos econômicos e ambientes com a reintegração do material à construção de novas rodovias e ao reparo de rodovias já existentes. Apresenta-se então a alternativa de melhorar as condições de solos naturais com a inclusão de novos elementos, e com a inclusão do material fresado asfáltico, verificar a viabilidade da reinclusão deste material como, por exemplo, na camada de subleito. Neste trabalho, foi avaliado o melhoramento da mistura de solo arenoso fino, cimento Portland e material fresado asfáltico quando da inclusão de fibras, expandindo pesquisas anteriores nas possibilidades de reutilização deste rejeito. O programa experimental estabelecido nesta pesquisa teve o objetivo de avaliar o comportamento mecânico desta mistura, foram feitas amostras de 70% de areia de Osório e 30% material fresado asfáltico, acrescidos de cimento Portland nos teores 3%, 5%, 7% e 9%, e a inclusão de 0,5% de fibras nos pesos específicos secos de 16,4 kN/m³ 17,2 kN/m³ e 18,0 kN/m³. Foram realizados ensaios de resistência não confinada, velocidade de onda, durabilidade à ciclos de molhagem/secagem e ensaios simple shear monotônicos e cíclicos. Os resultados confirmaram a possibilidade de reintegração do material na construção e reparo de rodovias, de acordo com os critérios de projeto. E, em linhas gerais, percebeu-se um acréscimo relevante das resistências encontradas, concomitante a um decréscimo do módulo de rigidez ao cisalhamento, além da adequação esperada do parâmetro porosidade / teor volumétrico de cimento na dosagem e a diminuição da perda de massa nos ensaios de durabilidade.

In the commonly used methods of restoration and rehabilitation of highways, the milling process is included in most of them, this process comprises the removal of any damaged portion and makes it possible to subsequently place a new coating. Such process also generates the socalled reclaimed asphalt pavement, which, despite the numerous ways of reuse, ends up being underused or even discarded. Bearing in mind that this material is, therefore, a waste material, its technological knowledge has been repeatedly expanded in order to reduce the overall economic and environmental impact by reintegrating it to the construction of new highways and the repair of existing ones. An alternative is then presented to improve the conditions of natural soils with the inclusion of new elements, and along the inclusion of reclaimed asphalt pavement material, also to verify the feasibility of reincluding this material, for example, in the subgrade layer. In this work, the improvement of the mixture of fine sandy soil, Portland cement and reclaimed asphalt pavement with the inclusion of fibers was evaluated, expanding previous research on the possibilities of reusing this waste material. The experimental program established in this research had the objective of evaluating the mechanical behavior of these mixtures: samples made of 70% of Osório sand and 30% reclaimed asphalt pavement, Portland cement in the contents 3%, 5%, 7% and 9 %, and the inclusion of 0.5% of fibers in the dry specific weights of 16.4 kN / m³ 17.2 kN / m³ and 18.0 kN / m³. Tests of unconfined resistance, wave speed, durability of wetting / drying cycles and monotonic and cyclic simple shear tests were performed. The results confirmed the possibility of reintegrating the material in the construction and repair of highways, according to the design criteria. And, in general, it was noticed a relevant increase in the resistances found, concomitant to a decrease in the shear stiffness module, as well as the expected adequacy of the porosity / volumetric cement content parameter in the dosage and the decrease in mass loss in the durability tests.