Incorporação de pó de agregados reciclados de concreto como fíler em misturas asfálticas

Bastidas-Martínez, Juan Gabriel; Cardenas, Juan Carlos Ruge; García, Liosber Medina; Zuluaga, Robinson Andrés Giraldo

doi:10.1590/S1517-707620210003.13049

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Sumário

Artigos • Matéria (Rio J.) 26 (03) • 2021 • https://doi.org/10.1590/S1517-707620210003.13049 copiar

Incorporação de pó de agregados reciclados de concreto como fíler em misturas asfálticas

Incorporating powder from recycled concrete aggregates as filler in hot mixture asphalt

Autoria SCIMAGO INSTITUTIONS RANKINGS

RESUMO

A geração e o gerenciamento de resíduos sólidos industriais consideram-se uma problemática ambiental no mundo. Vários estudos têm se concentrado na utilização de resíduos da construção civil no âmbito da pavimentação. O objetivo deste artigo é avaliar o uso do pó de agregados reciclados de concreto RFPA (Recycled Fine Aggregates Powder) no Concreto Betuminoso Usinado a Quente (CBUQ). Para tal fim, se fabricaram três tipos de misturas asfálticas: a mistura de referência com materiais convencionais e dois misturas de estudo com substituição do 3% e 6% do filer natural pelo RFAP (composição total da massa da mistura). Avaliou-se a resistência sob carga monotônica das misturas (Ensaio Marshall e Tração Indireta-RT) e a resistência ao desgaste Cântabro. Uma análise de variância (ANOVA) foi realizada para verificar se os resultados obtidos eram estatisticamente significativos. Ao substituir a 3% do fíler da granulometria pelo pó RFAP, obteve-se um comportamento mecânico satisfatório sob a ação das cargas monotônicas, embora houvesse aumento da perda de massa no ensaio Cântabro. Os resultados evidenciam que a utilização do RFAP da forma proposta é viável desde o ponto de vista técnico e ambiental, por permitir uma forma de disposição final segura de resíduos.

Palavras-chave
Fíler; RFPA; Ensaio Marshall; Resistência à tração indireta

MINERAL	COMPOSIÇÃO QUÍMICA	% EM MASSA
Óxido de sílice	SiO₂	65,70
Óxido de alumínio	Al₂O₃	4,60
Óxido de cálcio	CaO	23,30
Óxido de ferro	Fe₂O₃	3,80
Magnesita	MgCO₃	2,10
Óxido de sulfura	SO₃	0,50

ENSAIO	NORMA	UNIDADE	RESULTADO	ESPECIFICAÇÃO
Abrasão “Los Ángeles”	AASHTO T 96-02 [³²32 AASHTO T 96-02, “Standard Method of Test for Resistance to Degradation of Small-Size Coarse Aggregate by Abrasion and Impact in the Los Angeles Machine.” American Association of State and Highway Transportation Officials, p. 12, 2019.]	%	19,5	Máx. 25–35
Micro-Deval	AASHTO T 327 [³³33 AASHTO T 327, “Standard Method of Test for Resistance of Coarse Aggregate to Degradation by Abrasion in the Micro-Deval Apparatus.” American Association of State and Highway Transportation Officials, p. 9, 2012.]	%	22,3	Máx. 20–25
Índice de achatamento/alongamento	NLT-354/91 [³⁴34 NLT-354/91, “Indices de lajas y agujas de los áridos para carreteras.” CEDEX, p. 4, 1991.]	%/%	19/14
Faces fraturadas	ASTM D5821 [³⁵35 ASTM D5821, “Standard Test Method for Determining the Percentage of Fractured Particles in Coarse Aggregate.” ASTM International, West Conshohocken, p. 5, 2018.]	%	85,2	Min. 85
Durabilidade dos Agregados pelo Uso do Sulfato de Sódio ou Magnésio	AASHTO T 104-99 [³⁶36 AASHTO T 104-99, “Standard Method of Test for Soundess of Aggregate by Use of Sodium Sulfate or Magnesium Sulfate.” American Association of State and Highway Transportation Officials, p. 11, 2016.]	%	13,34	Máx. 18
Agregado graúdo – adesividade a ligante betuminoso	DNER-ME 078-94 [³⁷37 DNER-ME 078-94, “DNER-ME 078: Agregado graúdo - adesividade a ligante betuminoso.” Departamento Nacional de Estradas de Rodagem, Rio de Janeiro, p. 3, 1994.]	----	Cumpre	----
Massa específica finos/absorção	AASHTO T 84-00 [³⁸38 AASHTO T 84-00, “Standard Method of Test for Specific Gravity and Absorption of Fine Aggregate.” American Association of State and Highway Transportation Officials, p. 9, 2004.]	-%	2,60/3,1	----
Massa específica graúdos/absorção	AASHTO T 85-91 [³⁹39 AASHTO T 85-91, “Standard Method of Test for Specific Gravity and Absorption of Coarse Aggregate.” American Association of State and Highway Transportation Officials, p. 10, 2004.]	-%	2,64/1,8	----

ENSAIO	NORMA	UNI- DADE	ESPECIFICAÇÃO		VALOR
ENSAIO	NORMA	UNI- DADE	MIN.	MÁX.	VALOR
ENSAIO SOBRE A AMOSTRA SEM ENVELHECIMENTO
Penetração (25°C, 100 g, 5 s)	ASTM D5 / D5M [⁴⁰40 ASTM D5 / D5M, “Standard Test Method for Penetration of Bituminous Materials.” ASTM International, West Conshohocken, PA, p. 4, 2019.]	0.1 mm	60	70	61,10
Ponto de Amolecimento	ASTM D36 [⁴¹41 ASTM D36 - 95, “Standard Test Method for Softening Point of Bitumen (Ring-and-Ball Apparatus).” ASTM International, West Conshohocken, p. 4, 2000.]	° C	48	54	52,00
Índice de Penetração	NLT 181/88 [⁴²42 NLT 181/88, “Indice de penetracion de los betunes asfálticos.” CEDEX, p. 2, 1988.]	-	-1,50	+0,70	-0,67
Massa específica	AASHTO T228-04 [⁴³43 AASHTO T 228, “Standard Method of Test for Specific Gravity of Semi-Solid Asphalt Materials.” American Association of State and Highway Transportation Officials, p. 3, 2009.]	-	-	-	1,022
Viscosidade dinâmica (60°C)	AASHTO T-316 [⁴⁴44 AASHTO T-316, “Standard Method of Test for Viscosity Determination of Asphalt Binder Using Rotational Viscometer.” American Association of State Highway and Transportation Officials, p. 10, 2019.]	Poises	1500	-	1750
Ponto de fulgor	ASTM D3143 [⁴⁵45 ASTM D3143, “Standard Test Method for Flash Point of Cutback Asphalt with Tag Open-Cup Apparatus.” ASTM International, West Conshohocken, p. 6, 2008.]	°C	230	-	338
Ductilidade (25°C, 5cm/min)	ASTM D113 [⁴⁶46 ASTM D113, “Standard Test Method for Ductility of Asphalt Materials.” ASTM International, West Conshohocken, PA, p. 5, 2017.]	cm	100	-	>105
AMOSTRA APÓS RTFOT
Perda de massa	ASTM D2872 [⁴⁷47 ASTM D2872, “Standard Test Method for Effect of Heat and Air on a Moving Film of Asphalt (Rolling Thin-Film Oven Test).” ASTM International, West Conshohocken, PA, p. 12, 2019.]	%	-	0,8	0,1
Penetração (% penetração amostra virgem)	ASTM D5 / D5M [⁴⁰40 ASTM D5 / D5M, “Standard Test Method for Penetration of Bituminous Materials.” ASTM International, West Conshohocken, PA, p. 4, 2019.]	%	55	-	81
Ponto de amolecimento	ASTM D36 – 95 [⁴¹41 ASTM D36 - 95, “Standard Test Method for Softening Point of Bitumen (Ring-and-Ball Apparatus).” ASTM International, West Conshohocken, p. 4, 2000.]	°C	-	8	7,5

ASFALTO (%)	GMB (g/cm³)	DMT (g/cm³)	VV (%)	VAM (%)	RBV (%)	E (kN)	F (mm)	E/F (kN/mm)
4,5	2,284	2,451	6,8	16,7	60,1	10,9	3,5	3,1
5,0	2,309	2,433	5,1	16,2	69,3	12,3	3,7	3,3
5,5	2,321	2,415	3,9	16,3	76,5	12,5	3,9	3,2
6,0	2,338	2,398	2,5	16,4	83,4	11,1	4,0	2,8

PARÂMETRO	AMOSTRA	MÉDIA	DESVIO PADRÃO	P	NORMALIDADE SHAPIRO-WILK
E(kN)	CBUQ Referência	12,91	0,20	0,86	Sim
	CBUQ-3 RFPA	17,66	0,48	0,28	Sim
	CBUQ-6 RFPA	15,15	1,04	0,69	Sim
F (mm)	CBUQ Referência	3,88	0,07	0,42	Sim
	CBUQ-3 RFPA	3,38	0,08	0,63	Sim
	CBUQ-6 RFPA	4,63	0,25	0,78	Sim
E/F (kN/mm)	CBUQ Referência	3,36	0,07	0,68	Sim
	CBUQ-3 RFPA	5,22	0,26	0,14	Sim
	CBUQ-6 RFPA	3,48	0,11	0,36	Sim

PARÂMETRO	MISTURA	MÉDIA	DESVIO PADRÃO	P	NORMALIDADE SHAPIRO-WILK
RT (kPa)	CBUQ Referência	1124,57	10,11	0,71	Sim
	CBUQ-3 RFPA	1495,50	71,93	0,07	Sim
	CBUQ-6 RFPA	1236,27	40,06	0,95	Sim

PARÂMETRO	MISTURA	MÉDIA	DESVIO PADRÃO	P	NORMALIDADE SHAPIRO-WILK
Resistência a abrasão Cântabro	CBUQ Referência	5,43	0,15	0.63	Sim
	CBUQ-3 RFAP	5,63	0,25	0.78	Sim
	CBUQ-6 RFAP	5,31	0,31	0.061	Sim

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[1] Autor Responsável: Juan Gabriel Bastidas-Martínez