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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.3.2004.tde-16122004-130717
Documento
Autor
Nome completo
João Fernando Dias
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2004
Orientador
Banca examinadora
Agopyan, Vahan (Presidente)
Bernucci, Liedi Legi Bariani
Ceratti, Jorge Augusto Pereira
Fabbri, Glauco Tulio Pessa
Selmo, Silvia Maria de Souza
Título em português
Avaliação de resíduos da fabricação de telhas cerâmicas para seu emprego em camadas de pavimento de baixo custo.
Palavras-chave em português
cerâmica vermelha
materiais de construção
pavimentos
reciclagem de resíduos
solo-agregado
Resumo em português
Este trabalho apresenta a análise de agregados reciclados de telhas de cerâmica vermelha, visando seu emprego em camadas de pavimentos de baixo custo, baseado em estudos de laboratório. A indústria de cerâmica vermelha gera refugos da queima que são tratados como resíduos, mas se constituem em materiais de alto conteúdo energético e matéria prima de qualidade. O quadro da geração desses resíduos foi diagnosticado nas cidades de Monte Carmelo e Ituiutaba, em Minas Gerais. Os dados quantitativos obtidos indicam que é justificável a sua reciclagem. Somente na cidade de Monte Carmelo, as quantidades geradas permitiriam executar 10,8 km de camada de base de pavimento, ao se misturar 40% de solo poderia atingir 32 km por ano. Aproximadamente 10 t destes resíduos foram britadas obtendo-se o agregado reciclado de telha (ART). Estes agregados foram caracterizados mediante os ensaios físicos e mecânicos, e submetidos aos ensaios empregados na pavimentação, como a metodologia tradicional, metodologia MCT, método da pastilha, resistência ao cisalhamento, outros ensaios denominados índices de qualidade, ensaio de módulo resiliente e deformação permanente. Apesar deste material atender aos principais requisitos da metodologia tradicional, identificou-se que ele quebra com a aplicação de energia de compactação e de tensões nos ensaios, e apresenta alta resiliência - grandes deformações resilientes-, o que levaria à perda da capacidade de suporte da estrutura do pavimento, por fadiga. Desenvolveu-se uma metodologia para a determinação da absorção no estado saturado superfície seca, de agregados porosos, com fração fina inclusive, pois os métodos conhecidos não são aplicáveis; esta metodologia pode ser aprimorada para se constituir em norma de ensaio. Estudou-se um método inédito para a otimização do volume compactado da mistura de agregado com solo, baseado na porosidade do material granular, como uma alternativa ao método da estabilização granulométrica que se mostrou inadequado, no caso. As misturas produzidas com solos lateríticos foram avaliadas após a compactação não apresentando mais a quebra dos grãos do agregado, e mostraram ganhos expressivos no valor do módulo de resiliência, chegando em um caso a atingir 288% acima do módulo do agregado. Os resultados dos ensaios de laboratório indicaram ser possível a aplicação deste material em misturas com solos lateríticos, em camadas de pavimentos de baixo custo.
Título em inglês
Evaluation of the waste from ceramic roofing tiles manufacturing for its use in unbound pavement layers.
Palavras-chave em inglês
ceramics roofing tiles
recycled aggregates
soil-aggregate
unbound pavement layers
Resumo em inglês
The purpose of this work is to use recycled aggregate of ceramics roofing tiles for low cost pavement layers, based on laboratory studies. The heavy-clay ceramic industry generates wastes, originated from the calcination stage, that are considered as residues which demand resources for its deposition. However they are high energy content materials which can be useful. The generation of these residues in the cities of Monte Carmelo and Ituiutaba, in the State of Minas Gerais indicated that its recycling is valid. For instance, in the city of Monte Carmelo, it is generated such a large amount of residues that it should be enough to execute about 10,8 km of base course of pavement; moreover if 40% of soil is mixed 32 km pavement per year can be produced. For this study, approximately 10 metric tones of these residues had been crushed to produce the recycled aggregate from roofing tile. The aggregates produced had been characterized by physical and mechanical tests. They were also submitted to the tests used for aggregates for pavement, such as the traditional methodology, methodology MCT (tropical compacted miniature), shear strength, resilient module, permanent deformation, and other tests called quality rates. These residues comply with the main requirements of the traditional methodology, however it is necessary to point out that the material breaks with the application of energy for compaction and under the tensions during the mechanical tests, it also presents high resilience, or great resilient deformations, which will lead to the loss of the supporting capacity of the pavement due to fatigue. An appropriate methodology was developed for the porous aggregate absorption measurement, including its fraction, in the saturated dry surface state. As the known methods for absorption are not applicable, this methodology with improvements can be proposed as standard test. A new method to optimize the compacted volume of the mixture was studied, based on the porosity of the granular material, as an alternative to the traditional method of the grain sized stabilization, which is not adequate for this purpose. The mixtures produced with lateritics soils were evaluated after the compacting, they have not presented the broken grains. These mixtures performed very well with significant increase in the value of the resilience module, up to 288% above of the module of the aggregate. The results of the laboratory indicate that it is possible to use these residues in mixtures with laterític soil, for layers of low cost pavements.
 
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JoaoFDias.pdf (7.89 Mbytes)
Data de Publicação
2004-12-16
 
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