Desempenho de uma mistura de solo argiloso melhorado com cimento e adição de RCD para aplicação em camadas de pavimentos

Abstract

A construção civil é um dos setores que mais geram resíduos, com impactos ambientais significativos devido ao descarte inadequado e à extração desenfreada de recursos naturais. Nesse contexto, a reciclagem de Resíduos de Construção e Demolição (RCD), especialmente o concreto, surge como uma solução sustentável, reduzindo a demanda por agregados naturais e minimizando a disposição em aterros. A aplicação desses materiais reciclados em pavimentação, no entanto, exige estudos que comprovem seu desempenho técnico, uma vez que suas propriedades podem diferir dos agregados convencionais. Este trabalho avalia o potencial de um solo argiloso melhorado com a substituição de 30% de solo por RCD de concreto e com adição de 4% de cimento para uso em camadas de pavimento. Inicialmente, são caracterizados o solo, o RCD e o cimento por meio de ensaios físicos, concluindo elevada presença de finos no solo tendo em vista valores de LL na ordem de 97%, densidade e absorção do RCD com valor médio de 2,32 g/cm³ e 4,55% para a parte graúda e para a parte miúda, valores na ordem de 2,02 g/cm³ e 13,8% respectivamente. Em seguida, determinou-se a umidade ótima e a pavimento. Inicialmente, são caracterizados o solo, o RCD e o cimento por meio de ensaios físicos, concluindo elevada presença de finos no solo tendo em vista valores de LL na ordem de 97%, densidade e absorção do RCD com valor médio de 2,32 g/cm³ e 4,55% para a parte graúda e para a parte miúda, valores na ordem de 2,02 g/cm³ e 13,8% respectivamente. Em seguida, determinou-se a umidade ótima e a densidade máxima aparente da mistura pelo ensaio de compactação Proctor na energia intermediária. Por fim, corpos de prova foram moldados e submetidos ao ensaio CBR após 28 dias de cura e ao ensaio de resistência à compressão aos 7 dias com o objetivo de analisar a influência do RCD na resistência mecânica da mistura. Os resultados indicaram que a adição de cimento reduziu a expansão do material em praticamente 100% e que combinado com o RCD alcançaram valores de CBR na ordem de 20%, não sendo satisfatórios para a aplicação em camadas de sub bases e base que exigem resultados mínimos de 30% e 80% respectivamente de acordo com as normativas. Os valores de resistência à compressão foram inferiores a 1 MPa, porém não foram levados em consideração para classificação quanto ao uso em camadas, visto que não são exigidos parâmetros mínimos para sub bases e bases melhoradas com cimento.

The construction industry is one of the sectors that generates the highest amount of waste, causing significant environmental impacts due to improper disposal and excessive extraction of natural resources. In this context, the recycling of Construction and Demolition Waste (CDW), especially concrete waste, emerges as a sustainable solution, reducing the demand for natural aggregates and minimizing landfill disposal. However, the application of these recycled materials in pavement layers requires technical performance evaluation, since their properties may differ from conventional aggregates. This study evaluates the potential of a clayey soil improved by replacing 30% of the soil with concrete CDW and solution, reducing the demand for natural aggregates and minimizing landfill disposal. However, the application of these recycled materials in pavement layers requires technical performance evaluation, since their properties may differ from conventional aggregates. This study evaluates the potential of a clayey soil improved by replacing 30% of the soil with concrete CDW and adding 4% cement for use in pavement layers. Initially, the soil, CDW, and cement were characterized through physical tests, indicating a high presence of fines in the soil, with a liquid limit around 97%. The CDW presented average density and water absorption values of 2.32 g/cm³ and 4.55% for the coarse fraction, and 2.02 g/cm³ and 13.8% for the fine fraction, respectively. Subsequently, the optimum moisture content and maximum dry density of the mixture were determined using the Proctor compaction test at intermediate energy. Finally, specimens were molded and subjected to the California Bearing Ratio (CBR) test after 28 days of curing and to the unconfined compressive strength test at 7 days to analyze the influence of CDW on the mechanical resistance of the mixture. The results indicated that the addition of cement reduced the material expansion by nearly 100%, and when combined with CDW, achieved CBR values around 20%, which are not satisfactory for application in subbase and base layers that require minimum values of 30% and 80%, respectively, according to technical standards. The compressive strength values were lower than 1 MPa; however, they were not considered for classification purposes, since minimum parameters are not required for cement- treated subbase and base layers.