Engenharia no Sec XXI v18

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Editora Poisson 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Engenharia no Século XXI 
Volume 18 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1ª Edição 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Belo Horizonte 
Poisson 
2020 
 
 
Editor Chefe: Dr. Darly Fernando Andrade 
 
Conselho Editorial 
Dr. Antônio Artur de Souza – Universidade Federal de Minas Gerais 
Msc. Davilson Eduardo Andrade 
Dra. Elizângela de Jesus Oliveira – Universidade Federal do Amazonas 
Msc. Fabiane dos Santos 
Dr. José Eduardo Ferreira Lopes – Universidade Federal de Uberlândia 
Dr. Otaviano Francisco Neves – Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais 
Dr. Luiz Cláudio de Lima – Universidade FUMEC 
Dr. Nelson Ferreira Filho – Faculdades Kennedy 
Msc. Valdiney Alves de Oliveira – Universidade Federal de Uberlândia 
 
 
Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP) 
E57 
Engenharia no Século XXI – Volume 18/ 
 Organização Editora Poisson – Belo 
 Horizonte - MG: Poisson, 2020 
 
 
 Formato: PDF 
 ISBN: 978-65-86127-82-9 
 DOI: 10.36229/978-65-86127-82-9 
 
 
 Modo de acesso: World Wide Web 
 Inclui bibliografia 
 
1. Engenharia 2. Educação.I. Título. 
 
 
 
CDD-620 
Sônia Márcia Soares de Moura – CRB 6/1896 
 
O conteúdo dos artigos e seus dados em sua forma, correção e confiabilidade são de 
responsabilidade exclusiva dos seus respectivos autores. 
 
 
 
www.poisson.com.br 
 
contato@poisson.com.br 
 
 
http://www.poisson.com.br/
mailto:contato@poisson.com.br
SUMÁRIO 
Capítulo 1: Análise da proporção de argila expandida na qualidade do concreto leve
 ............................................................................................................................................................................ 08 
Marcos David dos Santos, Ana Caroline de Sousa Andrade, Maria Beatriz da Silva Neto, Fernanda Karolline 
de Medeiros 
DOI: 10.36229/978-65-86127-82-9.CAP.01 
Capítulo 2: Concreto reforçado com fibras alternativas: Análise das resistências a flexão 
e compressão. .............................................................................................................................................. 17 
Joedy Mayara Santa Rosa de Souza, Wildson Wellington Silva, Leon Ney Ramos Lima, Everton Gustavo da 
Silva Lima, Gustavo Ribeiro da Silva, Taís Gomes de Sousa, Nylkson Rodrigues da Silva 
DOI: 10.36229/978-65-86127-82-9.CAP.02 
Capítulo 3: Estudo do comportamento estrutural de um traço de revestimento asfáltico 
produzido com agregado reciclado a partir de resíduo de concreto ................................... 25 
André da Silva Luz, Flávio Alessandro Crispim 
DOI: 10.36229/978-65-86127-82-9.CAP.03 
Capítulo 4: Modelagem Numérica de Fundações Ramificadas ............................................. 39 
Illa Beghine Soncin, Lucas Teotônio de Souza, Marcelo Miranda Barros 
DOI: 10.36229/978-65-86127-82-9.CAP.04 
Capítulo 5: Avaliação do Método de Van Der Veen para estimativa das cargas de ruptura 
em estacas raiz da cidade de Fortaleza ............................................................................................ 54 
Fernando Feitosa Monteiro, Alfran Sampaio Moura, Marcos Fábio Porto de Aguiar, Renato Pinto da Cunha, 
Yago Machado Pereira de Matos 
DOI: 10.36229/978-65-86127-82-9.CAP.05 
Capítulo 6: Análise das condições geológicas-geotécnicas de vilas e favelas ................. 62 
Gustavo Vinicius Gouveia, Bruno Henrique Longuinho Gouveia, Gabrielle Sperandio Malta, Cristina Santos 
Araujo, Ana Mara Araújo Torres, Karoline Rodrigues Costa 
DOI: 10.36229/978-65-86127-82-9.CAP.06 
Capítulo 7: Sensor de Deformação baseado em FBG com compensação de temperatura
 ............................................................................................................................................................................ 74 
Martim Bandt Neto, Valmir de Oliveira 
DOI: 10.36229/978-65-86127-82-9.CAP.07 
Capítulo 8: Solução do Problema de Despacho Econômico não suave, não convexo e 
descontínuo utilizando a otimização por enxame de partículas ........................................... 83 
Amanda Nerger, Leonardo Nepomuceno 
DOI: 10.36229/978-65-86127-82-9.CAP.08 
SUMÁRIO 
Capítulo 9: Otimização de geração distribuída e de baterias para redução das perdas e 
regulação de tensão. ................................................................................................................................. 96 
Luíza Saleme de Menezes, Luan Diego de Lima Pereira, Lucas Frizera Encarnação, Jussara Farias Fardin, 
Ícaro Henrique Honorato, Helder Roberto de Oliveira Rocha, Rodrigo Fiorotti 
DOI: 10.36229/978-65-86127-82-9.CAP.09 
Capítulo 10: Análise do efeito do acúmulo de sujeira nos sistemas fotovoltaicos da 
UTFPR: Câmpus Curitiba ........................................................................................................................ 104 
Édwin Augusto Tonolo, Juliana D’Angela Mariano, Jair Urbanetz Junior 
DOI: 10.36229/978-65-86127-82-9.CAP.10 
Capítulo 11: Sensores a fibra óptica baseados em redes de Bragg aplicados no 
monitoramento de temperatura de painéis fotovoltaicos ....................................................... 114 
Carlos Henrique Palma Kotinda, Valmir de Oliveira, João Paulo Bazzo, André Eugênio Lazzaretti, Clayton 
Hilgemberg da Costa, Jean Carlos Cardozo da Silva 
DOI: 10.36229/978-65-86127-82-9.CAP.11 
Capítulo 12: Coeficientes convectivos de transferência de calor e massa em leitos 
recheados aplicados para fermentação em estado sólido ........................................................ 127 
Fernanda Perpétua Casciatori, Natalia Alvarez Rodrigues 
DOI: 10.36229/978-65-86127-82-9.CAP.12 
Capítulo 13: Caracterização de carvão ativado de origem mineral e aplicação na 
remoção de glicerol em ésteres etílicos ........................................................................................... 135 
Natália Dolfini, Isabela Yumi Asanome, Felipe Gâmbaro Pereira, Nehemias Curvelo Pereira 
DOI: 10.36229/978-65-86127-82-9.CAP.13 
Capítulo 14: Avaliação das propriedades tecnológicas de cerâmica vermelha com adição 
de rejeito de minério de ferro de Carajás-PA ................................................................................ 142 
Elias Fagury Neto, Renata Lilian Ribeiro Portugal Fagury, Adriano Alves Rabelo 
DOI: 10.36229/978-65-86127-82-9.CAP.14 
Capítulo 15: Influência do poli (etileno glicol) nas propriedades das blendas de 
quitosana/poli (alcool vinílico) ........................................................................................................... 152 
Aracelle de Albuquerque Santos Guimarães, Cristiano José de Farias Braz, Marcus Vinícius Lia Fook, 
Itamara Farias Leite 
DOI: 10.36229/978-65-86127-82-9.CAP.15 
 
SUMÁRIO 
Capítulo 16: Desenvolvimento de processo de produção de biodiesel em escala piloto 
através de rota inovadora utilizando irradiação ultrassônica ............................................... 160 
Alex Nogueira Brasil, Édipo Filipe Souza e Silva, André Nogueira Brasil, Leandro Soares de Oliveira 
DOI: 10.36229/978-65-86127-82-9.CAP.16 
Capítulo 17: Manutenção portuária: Desafios e soluções relacionados às defensas 
marítimas ...................................................................................................................................................... 168 
Antônio Marcio Figueirêdo Filho 
DOI: 10.36229/978-65-86127-82-9.CAP.17 
Capítulo 18: O processo de ensino e aprendizagem baseada em projetos: Relato de 
experiência na engenharia ..................................................................................................................... 175 
Tania Luna Laura, Patrícia Rodrigues de Araújo, Adiana Nascimento Silva 
DOI: 10.36229/978-65-86127-82-9.CAP.18 
Capítulo 19: Desafios para a abordagembaseada em problemas no ensino-
aprendizagem em disciplinas isoladas na Engenharia Civil .................................................... 183 
Letícia Santos Machado de Araújo, Marina Sangoi de Oliveira Ilha 
DOI: 10.36229/978-65-86127-82-9.CAP.19 
Capítulo 20: Fast-300 – Based learning: A methodological proposal combining team-
based learning and three hundred method .................................................................................... 195 
Adriano Bressane, Lazaro José Guimarães Neto, Ana Aleixo Diniz Mattosinho de Castro Ferraz, Marcos 
Vinícius Ribeiro, Sandra Bizarria Lopes Villanueva 
DOI: 10.36229/978-65-86127-82-9.CAP.20 
Capítulo 21: Engineering education for a visually impaired student in the professor's 
perspective: A case study for the physics discipline .................................................................. 203 
Ana Aleixo Diniz Mattosinho de Castro Ferraz, Adriano Bressane, Marcos Vinícius Ribeiro, Sandra Bizarria 
Lopes Villanueva 
DOI: 10.36229/978-65-86127-82-9.CAP.21 
Capítulo 22: Avaliação do desenvolvimento de Projeto Baja sob a luz de PBL - Problem-
Based Learning ........................................................................................................................................... 209 
Bianca Lima e Santos Figueirêdo, Ivonete Maciel Lima Oliveira, Aldi Rui Morais Silva 
DOI: 10.36229/978-65-86127-82-9.CAP.22 
 
SUMÁRIO 
Capítulo 23: A utilização de um compilador como recurso pedagógico no curso de 
Engenharia de Computação no IFMT Campus Cuiabá ............................................................... 215 
Ed Wilson Tavares Ferreira, Nádia Cuiabano Kunze, Stévillis Monteiro de Sousa 
DOI: 10.36229/978-65-86127-82-9.CAP.23 
Capítulo 24: Aplicação de Métodos Estatísticos em Engenharia de Software: Teoria e 
Prática ............................................................................................................................................................. 223 
Tassio Ferenzini Martins Sirqueira, Marcos Alexandre Miguel, Humberto Luiz de Oliveira Dalpra, Marco 
Antônio Pereira Araújo 
DOI: 10.36229/978-65-86127-82-9.CAP.24 
Capítulo 25: Detecção de botnets através da análise do trafego DNS e engenharia 
reversa ............................................................................................................................................................ 242 
Juliano Stolpe, Carlos Oberdan Rolim 
DOI: 10.36229/978-65-86127-82-9.CAP.25 
Autores: ......................................................................................................................................................... 276 
 
Engenharia no Século XXI – Volume 18 
 
 
 
 
8 
Capítulo 1 
 
Análise da proporção de argila expandida na 
qualidade do concreto leve 
 
Marcos David dos Santos 
Ana Caroline de Sousa Andrade 
Maria Beatriz da Silva Neto 
Fernanda Karolline de Medeiros 
 
Resumo: A inovação tecnológica empregada no concreto impulsionou vários 
profissionais a procura por novas constituições de materiais, assim como a possibilidade 
de empregá-las no concreto, de modo a promover melhorias nos canteiros de obras. A 
partir de pesquisas relacionadas à substituição dos agregados graúdos por materiais de 
baixa densidade específica, como vermiculita, isopor e argila expandida, surgiu a 
definição de concretos especiais, dentre os quais se destaca o concreto de agregados 
leves, reconhecido pelo seu reduzido peso específico e elevada capacidade de isolamento 
térmico e acústico. O concreto leve pode ser aplicado tanto em elementos arquitetônicos 
pré-fabricados de paisagismo quanto de isolamento de ambientes, graças a sua 
capacidade de apresentar densidades e resistências variadas. Com o propósito de 
reduzir o peso próprio dos elementos estruturais, bem como diminuir o orçamento da 
construção com a compra em menores proporções de aço, empregou-se no estudo a 
argila expandida em substituição total (100%) da brita, para confecção dos concretos 
leves. O trabalho tem como objetivo analisar a qualidade do concreto leve, de acordo 
com as proporções de agregado graúdo leve (argila expandida) utilizados. Na pesquisa 
para a determinação das composições granulométricas realizou-se a caracterização 
física dos materiais, além do estudo dos traços, moldagem e cura dos corpos de prova e 
ensaios mecânicos (absorção e resistência à compressão axial simples). Observou-se que 
as características e proporções dos materiais empregados para a confecção dos 
concretos leves influenciam diretamente nos resultados de resistência à compressão 
axial simples, sendo o traço que contém a menor proporção de argila expandida (1:2:2,5) 
o que atingiu a maior resistência à compressão axial simples e a menor absorção de 
água, entres os traços analisados. 
 
Palavras-chave: materiais de construção, agregado leve, propriedades mecânicas, ensaio 
destrutivo. 
 
Engenharia no Século XXI – Volume 18 
 
 
 
 
9 
1. INTRODUÇÃO 
De acordo com Helene e Andrade (2010) o concreto de cimento Portland é o material de construção mais 
utilizado no mundo desde o século XX. Essa mistura convencional tão importante pode aumentar o peso 
das estruturas, como também, apresentar deficiências que causam segregação dos materiais componentes, 
exudação e consequentemente, retração. 
Com os avanços tecnológicos construtivos, além do progresso na indústria dos aditivos químicos para 
concreto, foi possível o desenvolvimento dos concretos especiais, como o concreto autoadensável, 
concreto de alta resistência, concreto reforçado com fibras e concreto leve. 
O concreto leve é feito com agregado leve, de modo que sua massa específica é de aproximadamente dois 
terços da massa específica do concreto feito com agregado natural típico (MEHTA E MONTEIRO, 2008). 
De acordo com a ABNT NBR 8953 (2015), a massa específica do concreto leve é inferior a 2000 kilogramas 
por metro cúbico. Essa signifcativa redução no peso dos elementos estruturais proporciona o aumento na 
produtividade na obra, bem como reduz as dimensões das fundações, gerando uma economia no custo 
total da edificação. 
 As demais vantagens deste material ocorre pelo uso de agregado leve, como a argila expandida. Segundo 
Moraiva, Gumieri e Vasconcelos (2010) a argila expandida além da sua reduzida densidade em relação aos 
agregados convencionais, possui qualidades de isolamento térmico e acústico, é quimicamente inerte, o 
que evita reações adversas com o cimento, como também apresenta alta resistência em relação ao peso, 
bem como elevada durabilidade. 
De acordo com Santis (2016), a resistência à compressão axial simples dos concretos leves depende do 
tipo de agregado leve, da quantidade de água utilizada, do processo de lançamento, da relação 
água/cimento, do tipo de mistura dos componentes, e também do processo de cura dos concretos leves. 
Diante do exposto, o trabalho tem como objetivo analisar a influência das proporções dos agregrados 
graúdos leves na qualidade do concreto, quando produzidos com argila expandida, realizando uma 
substituição total (100%) do agregado convencional (brita), pelo agregado leve (argila expandida). Além 
disto, propor a sua aplicação na construção civil, uma vez que sua utilização proporciona vantagens como 
economia, leveza e alta durabilidade. 
 
2. MATERIAIS E MÉTODOS 
Os materiais utilizados para pesquisa foram: 
 Agregado miúdo: areia do tipo média/grossa, comumente utilizada nas construções da região, 
obtida no município de Pombal-PB; 
 Agregado graúdo: argila expandida, advinda do município de Campina Grande-PB; 
 Aglomerante: cimento Portland CP V (ARI); 
 Água: proveniente da rede de abastecimento do município de Pombal-PB. 
Para análise dos dados e elaboração da pesquisa, o trabalho realizou as etapas apresentadas no 
fluxograma – Figura 1, para melhor compreensão do processo executado. 
 
Engenharia no Século XXI – Volume 1810 
Figura 1 – Etapas do estudo 
Fonte: Autor, 2019. 
 
2.1. CARACTERIZAÇÃO FÍSICA DOS MATERIAIS 
2.1.1. GRANULOMETRIA 
Segundo a ABNT NBR 7211 (2019) os agregados podem ser classsificados conforme a granulometria dos 
grãos em miúdos ou graúdos. O ensaio foi definido de acordo com a ABNT NBR NM 248 (2003). 
 
2.1.2. MASSA UNITÁRIA, MASSA ESPECÍFICA E MÓDULO DE FINURA 
A determinação da massa unitária dos materiais foi realizada segundo a ABNT NBR NM 45 (2006). 
Empregou-se o cimento Portland de alta resistência inicial (CP V-ARI) para o estudo, confeccionado por 
empresa nacional, com massa específica aparente infrmada pelo fabricante. As massas específicas dos 
agregados e cimento foram obtidas conforme a ABNT NBR NM 52 (2009) e ABNT NBR 16605 (2017). 
A finura do cimento foi determinada de acordo com a ABNT NBR 11579 (2013). 
 
2.2. DEFINIÇÃO DAS DOSAGENS DOS CONCRETOS LEVES 
Com base no primeiro traço de concreto leve (T1) obtido a partir de experimentações empíricas, por falta 
de normativa vigente ou método nacional empregado para dosagem de concreto leve, foram determinados 
outros três traços leves (T2, T3, T4), de forma a modificar apenas os percentuais de argilas expandidas 
(um volume), mantendo uniformes as propriedades da argamassa. Além disto, utilizou-se o traço em 
volume, para manter as características da argamassa, devido à substituição do agregado graúdo 
convencional (brita) pelo agregado graúdo leve (argila expandida). 
 
2.3. PRODUÇÃO, MOLDAGEM E CURA DOS CORPOS DE PROVA CILÍNDRICOS 
Os concretos foram confeccionados no Laboratório de Resíduos Sólidos, do Centro de Ciências e 
Tecnologia Agroalimentar, da Universidade Federal de Campina Grande, Campus Pombal-PB. 
Para produção do concreto leve foi empregado uma betoneira com capacidade de cento e vinte litros. A 
argila expandida foi colocada submersa em água durante um período de aproximadamente vinte e quatro 
horas, para ser utilizada na condição de saturada com superfície seca, antes do início do processo de 
mistura, após adquirir tais características foi iniciado o procedimento, posicionando a argila expandida na 
betoneira, seguida da areia e de aproximadamente metade da água para o traço em questão, logo após se 
adicionou o cimento e o restante da água. 
 
Engenharia no Século XXI – Volume 18 
 
 
 
 
11 
Foram seguidas as prescrições da norma ABNT NBR 5738 (2016), para o processo de moldagem e cura 
dos corpos de prova cilíndricos.A moldagem dos corpos de prova cilíndricos foi executada em duas 
camadas por meio de adensamento manual, aplicando doze golpes por camada de maneira uniforme por 
toda a superfície com haste de adensamento. Logo após o adensamento da última camada, com uma régua 
metálica procedeu-se o rasamento de superfície. Após vinte e quatro horas os moldes dos corpos de prova 
cilíndricos foram desmoldados e postos em um tanque com água, para processo de cura por vinte e oito 
dias. 
 
2.3.1. CLASSIFICAÇÃO DO CONCRETO 
Calculou-se o peso específico dos concretos, definido como o peso por unidade de volume, utilizando a 
norma ABNT NBR 9778 (2009), bem como sua classificação obtida conforme descrita na norma ABNT 
NBR 8953 (2015). 
 
2.4. ENSAIOS MECÂNICOS 
2.4.1. ABSORÇÃO DE ÁGUA 
A determinação da absorção de água realizou-se conforme a norma ABNT NBR 9778 (2009). A diferença 
percentual entre a massa saturada e a massa seca corresponde ao valor de sua capacidade total de 
absorção de água, calculada em base seca. 
 
2.4.2. RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO AXIAL SIMPLES 
Para a avaliação da resistência à compressão axial simples foram ensaiados 3 corpos de prova cilíndricos 
(10x20cm) para cada traço, com idade de 28 dias, executados segundo a norma ABNT NBR 5739 (2018), 
sendo ao total 12 corpos de provas ensaiados. 
Antes da execução do ensaio os corpos de prova foram retificados, de forma a garantir uma superfície lisa 
e livre de abaulamentos. Para execução do ensaio, foi utilizada uma prensa hidráulica com aplicação de até 
cem toneladas de carregamento, presente no laboratório de Resíduos Sólidos da Universidade Federal de 
Campina Grande, Campus Pombal-PB. 
 
3. RESULTADOS E DISCUSSÕES 
3.1. CARACTERIZAÇÃO FÍSICA DOS MATERIAIS 
3.1.1. GRANULOMETRIA 
Realizou-se a análise granulométrica do agregado miúdo e graúdo, a fim de identificar o tamanho dos 
grãos que os compõem. O Gráfico 1 apresenta a distribuição da curva granulométrica da areia. 
 
Gráfico 1 – Distribuição da curva granulométrica da areia 
Fonte: Autor, 2019. 
Engenharia no Século XXI – Volume 18 
 
 
 
 
12 
A partir do Gráfico 1, nota-se que aproximadamente 54% dos seus grãos estão inseridos na faixa 
granulométrica, que segundo Bauer (2008), corresponde a areia média (intervalo de 2,4 – 0,6 milímetros). 
O Gráfico 2 apresenta a distribuição da curva granulométrica da argila expandida. 
 
Gráfico 2 – Distribuição da curva granulométrica da argila expandida 
Fonte: Autor, 2019. 
 
Encontra-se uma maior porcentagem retida de argila nas peneiras de abertura 9,5 e 6,3 milímetros, 
apresentando 90,39% do total da amostra, mostrando que o material apresenta grande quantidade de 
partículas grossas. A maior dimensão dos grãos da argila expandida é comprovada pelo modulo de finura 
do mesmo, maior do que a areia (Tabela 1). 
 
3.1.2. MASSA UNITÁRIA, MASSA ESPECÍFICA E MÓDULO DE FINURA 
Os resultados referentes à massa unitária, massa específica e finura dos materiais são apresentados na 
Tabela 1. 
 
Tabela 1 – Caracterização física dos materiais 
Material Massa Unitária (g/cm³) 
Massa Específica 
(g/cm³) 
Modulo de Finura 
Areia 1,52 2,58 2,77 
Argila Expandida 0,36 0,83 7,55 
Cimento - 1,20 2,68 
Fonte: Autor, 2019. 
 
As massas unitária e específica da areia são maiores que as da argila expandida, cerca de 23,68% e 
32,17%, respectivamente. O modulo de finura da argila expandida mostra-se maior que o da areia, tendo 
em vista um maior diâmetro das partículas em relação ao agregado natural. 
Nota-se conforme massa unitária que a argila expandida é aproximadamente 4 vezes mais leve que a areia. 
Isto pode ser explicado pela relação entre densidade e a absorção, de tal forma que segundo Moraiva 
(2006), agregados produzidos pelo processo de forno rotativo, como é o caso da argila expandida, 
apresentam uma camada externa vitrificada de baixa porosidade, que consequentemente diminui a 
absorção de água, logo sua densidade é reduzida. 
 
Engenharia no Século XXI – Volume 18 
 
 
 
 
13 
3.2. DEFINIÇÃO DOS TRAÇOS DOS CONCRETOS LEVES 
As dosagens dos traços de concretos leves fundamentaram-se em um traço comumente empregado para 
concretos na construção civil: 1:2:3 (cimento:areia:brita) em volume, devido a falta de normativa 
brasileira vigente para dosagem dos mesmos. Após a caracterização dos materiais, para fins práticos de 
laboratório, foram realizados testes de forma manual e visual, até que os concretos leves, com diferentes 
proporções de agregado graúdo leve (argila expandida) adquirissem semelhança na textura e 
trabalhabilidade do traço de referência. A partir do primeiro traço produzido (T1), por meio de 
experimentações laboratoriais, as composições dos demais traços de concretos leves (T2, T3 e T4) se 
estabeleceram conforme Tabela 2. 
 
Tabela 2 – Composição dos traços de concreto leve 
Composições Cimento Areia 
Argila 
Expandida 
Relação 
a/c 
T1 
Traço em volume 1 2 2,5 0,67 
Consumo/m³ 402,442 884,15 261,985 195,572 
T2 
Traço em volume 1 2 3,5 0,67 
Consumo/m³ 361,789 785,101 325,618 173,663 
T3 
Traço em volume 1 2 4,5 0,67 
Consumo/m³ 325,223 705,733 376,608 156,107 
T4 
Traço em volume 1 2 5,5 0,67 
Consumo/m³ 295,468 641,167 418,088 141,825 
Fonte: Autor, 2019. 
 
Com o propósito de analisar a aplicabilidade de produção mais viável do material, bem como averiguar a 
influência da argila expandida na fabricação do concreto leve, foi empregada a mesma relação 
água/cimento para os traços analisados na pesquisa. 
 
3.3. PRODUÇÃO,MOLDAGEM E CURA DOS CORPOS DE PROVA CILÍNDRICOS E PLACAS 
3.3.1. CLASSIFICAÇÃO DO CONCRETO 
A classificação do concreto se estabeleceu com base nas massas específicas das amostras secas 
previamente calculadas, conforme mostra a Tabela 3. 
 
Tabela 3 – Classificação dos concretos leves 
Traços 
Peso Específico 
(Kg/m³) 
Classificação 
(NBR NM 8953) 
T1 1584 Leve 
T2 1522 Leve 
T3 1383 Leve 
T4 1264 Leve 
Fonte: Autor, 2019. 
 
A partir da Tabela 3, nota-se que todos os pesos específicos estão de acordo com as recomendações 
prescritas pela NBR 8953 (2015), que classifica o concreto leve (CL), como aquele concreto que apresentar 
massa específica seca inferior a 2000 kilogramas por metro cúbico. 
 
Engenharia no Século XXI – Volume 18 
 
 
 
 
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3.4. ENSAIOS MECÂNICOS 
3.4.1. ABSORÇÃO DE ÁGUA 
O Gráfico 3 apresenta os resultados médios do ensaio de absorção de água dos concretos leves 
confeccionados com argila expandida, conforme recomendações da ABNT NBR 9778 (2009). 
 
Gráfico 3 –Resultados do ensaio de absorção de água 
Fonte: Autor, 2019. 
 
Os concretos leves fabricados com agregados graúdos leves mostram valores de absorção maiores 
conforme aumento da proporção de argila expandida. Percebe-se que T1 apresentou uma absorção de 
água menor que os demais traços (T2, T3 e T4), com uma absorção de aproximadamente 29,90% menor 
em relação a T4. Isto demostra uma maior acomodação das partículas presente em T1, proporcionando 
um melhor empacotamento da mistura, e por consequência, uma maior resistência. 
 
3.4.2. RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO AXIAL SIMPLES 
O Gráfico 4 apresenta os resultados médios do ensaio de resistência à compressão axial simples dos 
concretos leves, realizado conforme recomendações da ABNT NBR 5739 (2018). 
 
Gráfico 4 – Resultados do ensaio de resistência à compressão axial simples 
Fonte: Autor, 2019. 
 
Engenharia no Século XXI – Volume 18 
 
 
 
 
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Percebe-se através dos resultados de resistência a compressão axial simples que os concretos leves para 
os dois primeiros traços (T1 e T2), atingiram resistência superior a 17 MPa, valor mínimo definido pela 
norma americana ACI 213R (2003), enquanto que os demais traços (T3 e T4) não atingiram tal resistência, 
fato este provavelmente ocasionado devido ao aumento da proporção de argila expandida na mistura que 
influencia diretamente na quantidade de vazios, tornando o produto final menos resistente. 
Entre os quatro traços, o de proporção de 1:2:2,5 (T1) apresentou melhor resultando de resistência à 
compressão axial simples quando comparado aos demais traços (T2, T3 e T4). Isto pode ser explicado pelo 
fato evidenciado anteriormente, relacionado a uma maior quantidade de agregado graúdo em relação à 
fração de argamassa empregada na mistura, além disto, a argila expandida possui alto teor de porosidade 
que influencia na resistência do material. 
 
4. CONSIDERAÇÕES FINAIS 
As características e proporções dos materiais empregados para confecção dos concretos leves influenciam 
os resultados de resistência. A granulometria da areia mostrou elevada concentração de partículas nas 
malhas de 0,3 e 0,6 milímetros dos grãos, enquanto que para a argila expandida existe uma maior 
quantidade de partículas de diâmetro igual a 9,5 milímetros quando comparado a areia. 
As massas específicas e unitárias dos materiais indicam que o agregado graúdo (argila expandida) é mais 
leve que o agregado miúdo (areia), influenciando no peso específico do concreto, levando-o a classificar 
como leve. 
Entre as composições de concreto leve, observou-se que o traço de menor proporção de argila expandida 
(1:2:2,5) atingiu a maior resistência, aos vinte e oito dias de cura para o ensaio de compressão, bem como 
a menor absorção de água dentre os traços analisados. Entretanto, como a resistência à compressão axial 
simples dos concretos leves em estudo demostrou-se inferior ao valor considerado mínimo segundo 
especificado na ABNT NBR 6118 (2014) para ser classificado como concreto estrutural, propõem-se então 
sua aplicação em elementos que não solicitam alta resistência como: elementos pré-fabricados 
arquitetônicos e de paisagismo, painéis de fechamento e elementos tipo móveis (bancos para ambientes 
externos), entre outras aplicações. 
 
REFERÊNCIAS 
[1] AMERICAN CONCRETE INSTITUTE. Guide for structural lightweight aggregate concrete. ACI 213R-2003. 
USA, 1999. 
[2] ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 11579: Cimento Portland - Determinação da finura 
por meio da peneira 75 µm (nº 200). Rio de Janeiro, 2013. 
[3] NBR 5738: Concreto - Procedimento para moldagem e cura de corpos de prova. Rio de Janeiro, 2016. 
[4] NBR 5739: Concreto - Ensaio de compressão de corpos de prova cilíndricos. Rio de Janeiro, 2018. 
[5] NBR 6118: Projeto de estruturas de concreto - Procedimento. Rio de Janeiro, 2014. 
[6] NBR 7211: Agregados para concreto - Especificação. Rio de Janeiro, 2019. 
[7] NBR 16605: Cimento Portland e outros materiais em pó — Determinação da massa específica. Rio de Janeiro, 
2017. 
[8] NBR 9778: Argamassa e concreto endurecidos - Determinação da absorção de água, índice de vazios e massa 
específica. Rio de Janeiro, 2009. 
[9] NBR NM 248: Agregados - Determinação da composição granulométrica. Rio de Janeiro, 2003. 
[10] NBR NM 52: Agregado miúdo - Determinação da massa específica e massa específica aparente. Rio de Janeiro, 
2009. 
[11] NBR 8953: Concreto para fins estruturais - Classificação pela massa específica, por grupos de resistência e 
consistência. Rio de Janeiro, 2015. 
[12] NBR NM 45: Agregados - Determinação da massa unitária e do volume de vazios. Rio de Janeiro, 2006. 
[13] BAUER, L. A. F. Materiais de Construção. 5. ed. Rio de Janeiro, 2008. 
 
Engenharia no Século XXI – Volume 18 
 
 
 
 
16 
[14] HELENE, P.; ANDRADE, T. Concreto de Cimento Portland. In: ISAIA, G. C. Materiais de construção civil e 
princípios de ciência e engenharia de materiais. Rev. IBRACON, C. 29, P.1-40, 2010. 
[15] MEHTA, P. K.; MONTEIRO, P.J.M., Concreto: microestrutura, propriedades e materiais. 3.ed. São Paulo, 
IBRACON, 2008. 
[16] MORAVIA, W. G. Caracterização microestrutural da argila expandida para aplicação como agregado em 
concreto leve. Cerâmica, V.52, N.322, P.193-199, São Paulo, 2006. 
[17] MORAVIA, W.G; GUMIERI, A. G.; VASCONCELOS, W. L.. Efficiency factor and modulus of elasticity of 
lightweight concrete with expanded clay aggregate. Rev. IBRACON Estrut. Mater., V.3, N.2, P.195-204, São Paulo, 2010. 
[18] SANTIS, Bruno Carlos de. Concretos leves com agregados inovadores de argila vermelha calcinada e 
subprodutos agroindustriais. Tese (Doutorado em desenvolvimento, caracterização e aplicação de materiais voltados 
à agroindústria) - Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos, Universidade de São Paulo, Pirassununga, 2016. 
 
Engenharia no Século XXI – Volume 18 
 
 
 
 
17 
Capítulo 2 
 
Concreto reforçado com fibras alternativas: Análise 
das resistências a flexão e compressão 
 
Joedy Mayara Santa Rosa de Souza 
Wildson Wellington Silva 
Leon Ney Ramos Lima 
Everton Gustavo da Silva Lima 
Gustavo Ribeiro da Silva 
Taís Gomes de Sousa 
Nylkson Rodrigues da Silva 
 
Resumo: O concreto é o material mais utilizado no setor da construção civil, contudo o 
seu uso prejudica consideravelmente o ambiente devido à enorme emissão de CO² na 
atmosfera. Neste contexto, a busca de materiais renováveis que concedam ao concreto 
um maior teor de sustentabilidade e melhores propriedades físicas e mecânicas está em 
uma constante crescente. O presente trabalho objetivou analisar a inserção de fibra de 
vegetal (Bambu), sendo um material abundantemente encontrado em todo território 
nacional com uma excelente adaptação inclusive no sertão pernambucano, e fibra 
sintética (PET), uma vez que é um insumo encontrado em grandes quantidades para 
reciclagem, realizando a função de fibra no concreto, buscando a elaboração de um 
concretoeconomicamente viável, sustentável e eficaz para o setor. Foram realizados os 
ensaios de compressão axial e ensaio de tração na flexão em três tratamentos, dois com 
adição de fibras (Bambu e PET) e um sem adição (controle). Em ambos os ensaios as 
amostras com inserção de fibras apresentaram resistências satisfatórias em relação ao 
concreto sem adição de fibras, mostrando ser uma alternativa para a melhoria e 
sustentabilidade do material. 
 
Palavras-chave: Sustentabilidade, material, concreto, fibras alternativas. 
 
Engenharia no Século XXI – Volume 18 
 
 
 
 
18 
1. INTRODUÇÃO 
O concreto é utilizado em larga escala nas mais diversas obras de construção civil, ocupando o posto de 
material mais utilizado neste setor, devido ao seu baixo custo, alta durabilidade, resistência ao fogo e por 
se adequar as mais diversas formas de produção. Segundo Dias, Silva, Poggiali (2017), o desenvolvimento 
de um país está ligado à sua urbanização, por isso, pôr o concreto ser um dos materiais mais consumidos 
em todo o mundo, o crescimento de uma nação é imprescindível a produção e consumo deste material. 
Essa grande utilização do concreto prejudica o meio ambiente consideravelmente, pois de acordo com 
Lima et al (2014), um dos seus componentes é o cimento que na sua formação há a produção de CO2, 
assim agravando o aquecimento global. Camões (2012) relata que para cada tonelada de cimento 
produzida é emitido aproximadamente uma tonelada de CO2 na atmosfera, sendo necessárias, atualmente, 
inovações tecnológicas para a diminuição da quantidade de cimento produzido. 
Além disso, “Como um material estrutural, ele tem certas limitações e desvantagens. Como grande parte 
dos materiais cerâmicos, o concreto produzido por Cimento Portland é relativamente pouco resistente e 
bastante frágil; quando submetido a esforços, seu limite de resistência a tração é aproximadamente 10 a 
15 vezes menor que sua resistência a compressão” (CALLISTER, 2012). Segundo Bastos (2017), essa 
reduzida resistência do concreto quando submetido a tração, quando comparada à compressão, é devida à 
sua dificuldade de paralisar a propagação das fissuras. No concreto convencional, a uma grande 
concentração de tensões na extremidade da fissura. Essa concentração de tensões, em um certo tempo, 
causa a ruptura da matriz, aumentando assim a fissura e seguindo esse mesmo procedimento até a 
ruptura total do concreto. 
Nesse contexto, um dos desafios da construção civil é a busca de materiais que concedam ao concreto uma 
maior resistência a esforços e um maior teor de sustentabilidade. Segundo Figueiredo (2011), um material 
alternativo para conferir uma maior resistência ao concreto é a fibra. Quando há a inserção de fibras com 
consideráveis resistências e módulo de elasticidade em um teor apropriado, a fragilidade do concreto 
diminui. Isso acontece pela fibra agir como ponte de tensão nas fissuras, tendo uma maior capacidade de 
resistir as mesmas, logo, evitando retrações, reduzindo a fadiga e o rompimento abrupto do concreto. Silva 
et al (2015) relata que a inserção de fibras naturais no concreto pode adquirir um maior teor de 
sustentabilidade devido à diminuição da extração de recursos naturais inseridos na fabricação de 
compósitos cimentícios. 
 O Brasil é um dos países com a indústria de reciclagem de garrafas PET mais desenvolvida em todo o 
mundo. Segundo dados da CEMPRE (Compromisso Empresarial para Reciclagem), apenas 59% das 
embalagens pós-consumo produzidas de PET foram efetivamente recicladas em 2012, totalizando 331 mil 
toneladas. Esse dado mostra que mesmo o Brasil sendo um dos principais países na reciclagem desse 
material, grande parte ainda é descartada de forma incorreta. Quanto algumas propriedades desse 
material, pode-se destacar: módulo de elasticidade entre 2,76 a 4,14 GPa, resistência a tração de 57 MPa e 
módulo em flexão de 1200 kg/mm². 
Segundo Pereira e Beraldo (2007), devido à grande abundância, sua variada aplicação e facilidade no 
plantio, o bambu é um material renovável e de uso ecologicamente sustentável que pode ser explorado. 
Seu plantio é rápido e seu corte pode ser anual sem a necessidade de replantio, mostrando seu grande 
potencial agrícola. Esse vegetal apresenta uma das estruturas mais perfeitas da natureza, pois combina 
flexibilidade com leveza. Além disso, este material apresenta módulo de elasticidade igual a resistência a 
tração de 126 MPa e resistência a compressão de 50,4 MPa. 
Através do presente trabalho, foram realizadas análises de acordo com os dados obtidos nos ensaios 
elaborados com o CRF (Concreto Reforçado com Fibra), tentando obter assim resultados que possam 
tornar esses materiais uma fonte alternativa, segura e sustentável para o setor da construção civil 
 
2. MATERIAIS E MÉTODOS 
A pesquisa foi desenvolvida no Laboratório de Materiais de Construção da Faculdade de Integração do 
Sertão em Serra Talhada/PE. Foram confeccionados, para este estudo, réplicas de: concreto controle (sem 
adição de fibras), concreto com fibra vegetal (bambu) e concreto com fibra sintética reciclada (PET), com o 
objetivo de analisar o desempenho e as propriedades mecânicas dos materiais. 
Para a realização da moldagem foram utilizadas formas metálicas (corpos de prova) no formato cilíndrico 
(com dimensões 10cm x 20cm) e prismático (com dimensões 10cm x 10cm x 40cm). O concreto produzido 
teve como aglomerante o cimento CP II-Z-32, conforme a norma NBR 11578:1997. A areia quartzosa 
Engenharia no Século XXI – Volume 18 
 
 
 
 
19 
(agregado miúdo) utilizada nesse estudo é proveniente do Rio Pajeú/PE, seguindo todas as atribuições 
exigidas pela NBR 7211:2009, necessitando ser resultante do britamento de rochas estáveis ou de origem 
natural, ou mistura a de ambas, cujos grãos passam pela peneira com malha 4,8 mm e ficam retidos na 
peneira ABNT 0,075 mm. O agregado miúdo utilizado tem massa específica aparente de 1385 kgf/m³ e 
massa específica de 2660 kgf/m³. Os agregados graúdos utilizados foram brita 0 e brita 1 de origem 
metamórfica (gnaisse), contendo massa especifica aparente de 1356 kgf/m³ e massa especifica absoluta 
de 2668 kgf/m³, seguindo as requisições da NBR 7211:2009. 
O bambu utilizado é da espécie Bambusa vulgaris vittata proveniente de plantações na cidade de 
Triunfo/PE. No preparo da fibra vegetal (Bambu) para o experimento, foram retirados os fios da casca 
superficial, postos para secar e separados de acordo com seu comprimento (aproximadamente 4 cm). A 
fibra sintética (PET) foi obtida através de material reciclado e, em seguida, foram lavadas, cortadas e 
separadas segundo seu comprimento (cerca de 4 cm). A água utilizada em todo o estudo foi fornecida pela 
Companhia Pernambucana de Saneamento- COMPESA. Foram inseridos no traço dois aditivos para obter 
uma melhor trabalhabilidade no concreto, sendo eles: AMT POWERFLOW 3100 e o AMT POWERFLOW 
1108. 
 
Figura 1. A. Aditivo AMT POWERFLOW 3100. B. Aditivo AMT POWERFLOW 1108. C. Fibra de PET cortada. 
D. Fios da fibra de Bambu após ser retirado da casca. 
 
 
Foram confeccionadas amostras do traço 1:2:2 com fator água cimento de 0,55 para ambos os moldes. 
Posteriormente, seguindo as especificações da NBR 5738:2015, as amostras foram submetidas ao 
processo de cura úmida em um tanque com água e cal. O primeiro teste realizado durante a moldagem foi 
o ensaio de abatimento de tronco de cone (slump test) segundo a NBR NM 67:1998, para determinar a 
consistência do concreto fresco através da medição do seu adensamento. 
De acordo com a NBR 5739 os corpos de prova cilíndricos passaram pelo ensaio destrutivo de compressão 
axial aos sete dias, catorze dias e vinte e oito dias. E seguindo a NBR 12142 Os corpos de prova prismáticos 
passaram pelo ensaio de tração na flexão aos sete dias e catorze dias. 
 
2.1 CONFECÇÃO 
Na confecção dos traços foi utilizada uma betoneira com capacidade de 120 litros. Os materiais foram 
colocados de acordo com a NBR 12655:2015 e respeitandoa ordem: 50% da água, brita, cimento, areia, 
50% da água e aditivos. Nos traços onde houve a adição de fibras, as mesmas foram inseridas quando a 
mistura se encontrava homogeneizada. 
 
Tabela 1. Proporções de materiais utilizados no tratamento de um corpo de prova cilíndrico. 
Descrição dos 
tratamentos 
Cimento 
(kg) 
Areia(kg) 
Brita 
0(kg) 
Brita 
1(kg) 
Fibra 
(g) 
Água(L) 
Aditivo 
1 (ml) 
Aditivo 
2 (ml) 
Controle 0,996 1,992 0,996 0,996 
 
0,55 2 2 
Bambu 0,996 1,992 0,996 0,996 29,85 0,55 2 2 
PET 0,996 1,992 0,996 0,996 29,85 0,55 2 2 
Fonte:Autores (2019). 
Engenharia no Século XXI – Volume 18 
 
 
 
 
20 
Tabela 2. Proporções de materiais utilizados no tratamento de um corpo de prova prismático. 
Descrição dos 
tratamentos 
Cimento
(kg) 
Areia 
(kg) 
Brita 
0(kg) 
Brita 
1(kg) 
Fibra 
(g) 
Água(L) 
Aditivo 
1 (ml) 
Aditivo 2 
(ml) 
Controle 2,85 5,7 2,85 2,85 
 
1,57 5,7 5,7 
Bambu 2,85 5,7 2,85 2,85 256 1,57 5,7 5,7 
PET 2,85 5,7 2,85 2,85 256 1,57 5,7 5,7 
Fonte: Autores (2019). 
 
2.2 ENSAIO DESTRUTIVO COMPRESSÃO AXIAL 
Os corpos de prova cilíndricos aos sete, catorze e vinte e oito dias foram submetidos ao ensaio de 
compressão axial para avaliar a resistência e as propriedades mecânicas seguindo a NBR 5739:2007. O 
ensaio foi realizado em uma prensa com capacidade para 100 toneladas, onde foram colocados os moldes 
e aplicado cargas até o momento da sua ruptura. Após os testes, os resultados foram colhidos e calculados 
para obter a resistência final do concreto em cada amostra, através da equação: 
 
 
 
 
 (1) 
 
Onde: 
 
 
2.3 ENSAIO DESTRUTIVO DE TRAÇÃO NA FLEXÃO 
De acordo com a NBR 12142, foi realizado o ensaio de tração na flexão para os corpos de prova 
prismáticos com sete dias e catorze dias de idade com o intuito de analisar as propriedades mecânicas dos 
materiais. A prensa utilizada foi a mesma do ensaio destrutivo de compressão axial. Para o cálculo da 
resistência nesse ensaio, os resultados coletados foram inseridos na seguinte equação: 
 
 
 
 
 (2) 
 
Onde: 
 
 
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO 
O gráfico (Figura 2) a seguir exibe a média dos resultados aos sete, catorze e vinte e oito dias quando 
submetidos ao ensaio destrutivo de compressão axial para cada modelo de corpo de prova. 
 
fc = Resistência a compressão (MegaPascal - MPa) 
F = Força máxima alcançada (Newton - N) 
D = Diâmetro do CP (Milímetro - mm). 
 fct,f = Resistência à tração na flexão (MegaPascal - MPa) 
 F = Força máxima registrada na máquina de ensaio (Newton - N) 
 l = Dimensão do vão entre apoios (Milímetro - mm) 
 b = Largura média do corpo de prova (Milíetro - mm) 
 d = Altura média do corpo de prova (Milímetro - mm). 
Engenharia no Século XXI – Volume 18 
 
 
 
 
21 
Figura 2. Gráfico com os resultados dos tratamentos cilíndricos aos sete, catorze dias e vinte e oito dias. 
Fonte: Autores (2019) 
 
Constata-se que, aos sete dias, o concreto com adição de fibra vegetal (Bambu) adquiriu uma maior 
resistência em relação aos demais, chegando a atingir 22,34 MPa, sendo aproximadamente 9% superior a 
amostra controle e cerca de 4% maior que o com concreto com PET. O concreto com adição de fibra 
sintética (PET), mesmo tendo uma resistência inferior ao concreto com fibra de Bambu, superou o 
concreto referencial, atingindo 21,44 MPa. Já o concreto controle (sem adição de fibras) obteve a menor 
resistência entre todos, obtendo a marca de 20,35 MPa. 
Aos 14 dias, constatou-se que o concreto com adição da fibra de Bambu continuou com resultados 
melhores em relação as outras duas amostras, atingindo uma resistência média de 24,41 MPa, vale a pena 
destacar que o concreto referencial (sem adição de fibra) se mostrou um pouco superior ao concreto com 
fibra de PET, obtendo resistências iguais a 24,06 Mpa e 23,82 MPa, respectivamente. 
Aos 28 dias de idade, o concreto com Bambu mais uma vez se destacou ao apresentar resultado 
satisfatório em relação aos demais traços, alcançando uma resistência média final de 28,63 MPa, 
aproximadamente 10% superior em relação ao concreto controle e com adição de PET. O tratamento com 
fibra sintética (PET) mostrou um aumento da sua resistência final aos 28 dias em relação a resistência 
final do tratamento referencial, obtendo um resultado médio de 25,92 MPa, por volta de 0,5%. 
Vale a pena destacar que, em todas as idades, as amostras obtiveram resultados superiores a 20 MPa que é 
o mínimo exigido pela NBR 6118:2014 para concreto estrutural. 
 
Figura 3. Ruptura dos corpos de prova cilíndricos. A. Concreto controle (sem inserção de fibras). B. 
Concreto com fibra de PET. C. Concreto com fibra vegetal (Bambu). 
Fonte: Autores (2019). 
 
Observa-se que o concreto com adição de fibra de Bambu adquiriu uma maior constância, tendo fraturas 
na parte central e inferior e microfissuras na parte superior, obtendo um rompimento conciso em quase 
toda sua extensão. O concreto com fibra de PET obteve rompimento com fraturas na parte central e 
superior apresentando microfissuras na em inferior, contendo algumas na parte central. Em relação ao 
concreto controle, pode-se observar que houve um rompimento mais abrupto em toda a sua extensão. 
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22 
Com isso, destaca-se que as amostras com adição de fibras obtiveram um rompimento consideravelmente 
melhor e mais conciso em relação ao referencial, assim, as fibras agiram como ponte de tensão nas 
fissuras, retardando-as e fazendo com que não houvesse o drástico rompimento do corpo de prova. 
 
O gráfico (Figura 4) abaixo apresenta os resultados obtidos aos sete e catorze dias, dos corpos de prova 
com e sem inserção de fibras, quando submetidos ao ensaio de tração na flexão. 
 
Figura 4. Gráfico demonstrativo dos resultados obtidos pelo ensaio de tração na flexão. 
Fonte: Autores (2019). 
 
Aos sete dias de idade, os resultados coletados do ensaio de tração na flexão foram: O concreto sem adição 
de fibras obteve a menor resistência entre os demais, atingindo uma marca de 3,16 MPa. A amostra com 
inserção de fibra sintética (PET) foi superior ao referencial em aproximadamente 37% e inferior ao 
concreto com adição de fibra de Bambu em cerca de 6,5%, atingindo uma média de 5 MPa. Em relação ao 
concreto com adição de fibra vegetal (Bambu), vale destacar que, o mesmo foi superior aos demais, 
obtendo um resultado de 41% a mais que o concreto controle, atingindo uma resistência final de 5,34 MPa. 
Observa-se que os resultados obtidos aos catorze dias, a amostra com fibra vegetal (Bambu) destaca-se 
novamente com sua resistência, sendo superior aos demais, com aproximadamente 2,5% em relação a PET 
e 10,5% em relação ao referencial, atingindo 4,57 MPa. O concreto com PET continuou superior ao 
referencial, tendo uma resistência final de 4,47 MPa. 
 
Figura 5. Demonstração da ruptura dos corpos de prova prismáticos. A. Concreto referencial. B. Concreto 
com adição de fibra sintética (PET). C. Concreto com adição de fibra vegetal (Bambu). 
Fonte: Autores (2019). 
 
Percebeu-se que o concreto referencial, quando submetido a tensões no ensaio de tração na flexão, obteve 
um rompimento abrupto devido a sua baixa resistência a tração e módulo de elasticidade. 
Os tratamentos com adição de fibras, além de obter resistências maiores em relação ao referencial, 
tiverem um rompimento excelente. A amostra com fibra de PET, mesmo com a adição de tensões, não 
Engenharia no Século XXI – Volume 18 
 
 
 
 
23 
houve o rompimento brusco do material, pois as fibras agiram excepcionalmente como ponte de tensão, 
transferindo forças e fazendo com que essa tensão recebida descaísse gradualmente com a sua 
deformação. Isso aconteceu devido a PET ter um considerável módulo de elasticidade e resistência a 
tração. Além do mais, vale ressaltar que a fibra de PET não possuiugrande aderência com o concreto, com 
isso, quando se adicionava tensões cada vez maiores, algumas fibras eram arrancadas da amostra. O 
concreto com fibra de Bambu se destacou pela sua resistência, além disso, mesmo suportando grandes 
tensões e tendo paralisado o avanço das fissuras, servindo como ponte de tensão, com o passar do tempo, 
com o acréscimo dessas tensões na amostra, o concreto chegou a ruptura total. 
 
4. CONCLUSÃO 
Através das análises feitas no estudo foi possível perceber que a fibra de bambu apresentou resultados 
superiores em todas as idades no tratamento cilíndrico, mostrando sua ótima resistência quando 
submetido a compressão. Mesmo com resultados um pouco inferiores ao bambu, a fibra sintética (PET) 
também apresentou ótimos resultados no ensaio de compressão, obtendo uma resistência 1% maior 
quando comparada com o referencial aos 28 dias. 
Nos tratamentos prismáticos, os resultados coletados no ensaio de tração na flexão, mostraram a eficácia 
da adição da fibra em todas as idades. Os tratamentos com adição de fibra obtiveram resultados 
superiores quando comparados com o referencial. Todos os traços foram desenvolvidos igualitariamente 
com a mesma quantidade de insumos, então, qualquer alteração nos resultados foram decorrentes da 
utilização das fibras. 
Com isso, este trabalho proporcionou um novo potencial de aplicação, mostrando ser uma viável 
alternativa econômica, sustentável e eficaz para sua utilização na área. Vale ressaltar que o estudo é 
inovador e deve ser continuado com o objetivo analisar, aperfeiçoar e estudar as propriedades dos 
materiais visando o desenvolvimento científico e proporcionando a inclusão de novas tecnologias ao setor 
da construção civil. 
 
REFERÊNCIAS 
[1] ABNT NBR 11578:1997, Associação Brasileira de Normas Técnicas – ABNT (1997), “Cimento Portland – 
Especificações”, Rio de Janeiro, Brasil. 
[2] ABNT NBR 7211:2009, Associação Brasileira de Normas Técnicas – ABNT (2009), “Agregados: Determinação 
da composição granulométrica”, Rio de Janeiro, Brasil. 
[3] ABNT NBR 5738:2015, Associação Brasileira de Normas Técnicas – ABNT (2015), “Concreto – Procedimento 
para moldagem e cura de corpos de prova”. Rio de Janeiro, Brasil. 
[4] ABNT NBR 5739:2007, Associação Brasileira de Normas Técnicas – ABNT (2007), “Concreto- Ensaios de 
compressão de corpos-de-prova cilíndricos”. Rio de Janeiro, Brasil. 
[5] ABNT NBR/NM 67, Associação Brasileira de Normas Técnicas – ABNT (2007), “Concreto - Determinação da 
consistência pelo abatimento do tronco de cone”. Rio de Janeiro, Brasil. 
[6] ABNT NBR 12655:2015, Associação Brasileira de Normas Técnicas – ABNT (2015), “Concreto de cimento 
Portland: Preparo, controle, recebimento e aceitação-Procedimento”. Rio de Janeiro, Brasil. 
[7] ABNT NBR 12142:2010, Associação Brasileira de Normas Técnicas – ABNT (2010), Determinação da 
resistência à tração na flexão em corpos de prova prismáticos. Rio de Janeiro, Brasil. 
[8] ABNT NBR 6118:2014, Associação Brasileira De Normas Técnicas – Abnt (2014), “Projeto De Estruturas De 
Concreto — Procedimento”. Rio De Janeiro, Brasil. 
[9] BASTOS, P. S. S. Concreto com fibras. Bauru/SP, 2017. Disponível em: 
<wwwp.feb.unesp.br/pbastos/c.especiais/Concreto%20Fibras.ppt>. Data de postagem não divulgada. 
[10] CAMÕES, A. 2005. Betões de elevado desempenho com volume de cinzas volantes. Revista de Engenharia 
Cívil. Universidade do Minho. Departamento de Engenharia Civil, Azurém, Portugal, 23. 
[11] CALLISTER JR., W. D.; Rethwisch, D. G. 2012. Ciência E Engenharia Dos Materiais: Uma Introdução. Ltc, V. 8° 
Edição, 2012. 
[12] CEMPRE. Artigos e Publicações 2019. Disponível em: http://cempre.org.br/artigo-publicacao/ficha-
tecnica/id/8/pet. Acesso em: 17/07/2019. 
http://wwwp.feb.unesp.br/pbastos/c.especiais/Concreto%20Fibras.ppt
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http://cempre.org.br/artigo-publicacao/ficha-tecnica/id/8/pet
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Engenharia no Século XXI – Volume 18 
 
 
 
 
24 
[13] DIAS, A. M.; SILVA, T. J. V.; POGGIALI, F. S. J. O Concreto Sustentável Brasileiro. Construindo. Belo Horizonte, 
v.09, n.1, p. 84-97, jan/abr., 2017. 
[14] FIGUEIREDO, A. 2011. Concreto reforçado com fibras [Tese de livre docência]. Escola Politécnica da 
Universidade de São Paulo. São Paulo (SP). 
[15] LIMA, C. I. V.; COUTINHO, C. O. D.; AZEVEDO, G. G. C.; BARROS, T. Y. G.; TAUBER, T. C.; LIMA, S. F. Concreto e 
suas Inovações. Maceió/AL, 2014. Disponível em: 
<https://periodicos.set.edu.br/index.php/fitsexatas/article/download/1285/755>. Data de postagem não divulgada. 
[16] SILVA, E.; MARQUES, M. L.; FORNARI JUNIOR, C.; VELASCO, F. Análise técnica para o reaproveitamento da 
fibra de coco na construção civil. Ambiência Guarapuava, v.11 n.3 p. 669-683, Set./Dez. 2015. 
[17] PEREIRA, M. A. R.; BERALDO, A. L. Bambu de Corpo e Alma. Ed. Canal 6, Bauru/SP, 2007. 
 
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25 
Capítulo 3 
 
Estudo do comportamento estrutural de um traço de 
revestimento asfáltico produzido com agregado 
reciclado a partir de resíduo de concreto 
 
André da Silva Luz 
Flávio Alessandro Cripsim 
 
Resumo: A cadeia produtiva do setor da construção civil, está fortemente ligada a 
cenários de degradação ambiental, como por exemplo, a exploração de ambientes 
naturais para mineração e, por conseguinte a geração de resíduos sólidos. Frente a estes 
problemas e impulsionado pelos modelos atuais de produção sustentável, cada vez mais 
países, implementam e geram leis que corroboram para a prevenção e minimização de 
tais impactos. Entretanto, o maior desafio para o setor é disseminar ideias, através de 
estudos, que incentivem a reciclagem e a reutilização do resíduo produzido, e 
minimizem o impacto ambiental gerado pela exploração de jazidas e pela destinação 
final desse subproduto. Esta pesquisa apresenta como alternativa ao problema exposto, 
a produção de pavimentos flexíveis do tipo CBUQ, com agregados reciclados a partir de 
resíduo de concreto. Para atestar a viabilidade técnica da alternativa, o material 
reciclado passou por ensaios de caracterização física, e por ensaios mecânicos exigidos 
para produção de concreto asfáltico. A mistura proposta no estudo, foi: 80% de resíduo 
de concreto, 15% de brita 1, 2% de pedrisco e 3% de cal. Os resultados obtidos através 
da caracterização física do resíduo, para os ensaios aos quais foi submetido, apontaram 
para valores acima dos valores minimos exigidos pela norma 031/2006 do DNIT. 
Entretanto para a proporção sugerida de substiuição, não foi possível estabelecer um 
valor para o teor ótimo de ligante; isso porque o volume de vazios da mistura ficou 
acima do resultado esperado. Em relação aos ensaios mecânicos, foram realizados os 
ensaios de estabilidade e fluênica, e ambos atenderam aos requisitos estabelecidos; o 
valor da estabilidade ficou acima do valor mínimo exigido e o valor da fluência ficou 
dentro do intervalo sugerido. Os resultados indicam que possíveis interações entre 
materiais de origem natural e materiais reciclados, no âmbito da pavimentação asfáltica, 
podem apresentar resultados eficientes. 
 
Palavras-chave: Resíduos; concreto; agregado reciclado; CBUQ; pavimentação asfáltica. 
 
Engenharia no Século XXI – Volume 18 
 
 
 
 
26 
1. INTRODUÇÃO 
O setor da construção civil atua como um dos principais colaboradores da economia. No Brasil o setor é 
responsável por aproximadamente 15% do produto interno bruto – PIB, e pela geração de 62 para cada 
100 empregos diretos. Ainda, conta com investimentos anuais de cerca de R$100 milhões que contribuem 
para redução da insuficiência habitacional e de infraestrutura (MORAIS, 2006). Segundo dados do 
Cadastro Geral de Empregados e Desempregados – CAGED, no ano de 2018 no estado de Mato Grosso o 
setor registrava 32759 empregos formais. 
No entanto, apesar de desempenhar um papel importantena economia do país, a construção civil gera 
uma grande quantidade de malefícios ao meio ambiente (CÂNDIDO,2013). 
Segundo Freitas (2009), em decorrência da alta demanda por materiais de origem natural, o maior 
impacto ambiental causado pelas atividades produtivas do setor é a superexploração de jazidas minerais. 
Por se tratarem de recursos naturais provenientes de fontes não renováveis, o crescimento da exploração 
mineral, contribui para o esgotamento desse recurso, além de concorrer para a, poluição do ar, solo e água, 
e para geração de resíduos. 
 Estima-se que do total de recursos naturais extraídos e consumidos pela sociedade, uma faixa entre 15% 
e 50% esteja diretamente ligada as atividades relacionadas à construção civil (LEAL, 2003). 
Todavia os prejuízos causados por esses impactos vão além dos problemas relacionados ao meio 
ambiente. Também são gerados impactos de ordem social interligados, que refletem na qualidade de vida 
da população e na geração de custos extras ao poder público, que obrigatoriamente necessita realizar 
medidas corretivas. Exemplos disso, são os danos causados aos sistemas de drenagem do espaço urbano, 
observado principalmente nos períodos chuvosos, a capacidade viária comprometida e a proliferação de 
vetores epidêmicos, que afetam diretamente na saúde pública (I&T, 2004). Isso ocorre, pois, parte dos 
recursos naturais utilizados nas atividades construtivas, ao final do processo, geram um subproduto 
denominado Resíduos da Construção Civil – RCC (MORAIS, 2006). 
A Figura 1 mostra que, esses resíduos são gerados a partir do desperdício nas obras de construção, 
reformas e demolições (ÂNGULO, 2005). Lima (2012) ressalta que, além do desperdício de materiais 
ocorrido durante o processo de execução das obras, grande parte da geração de RCC, está relacionada a 
danos ocorridos nos processos de transporte, recebimento e armazenamento desses materiais. 
 
FIGURA 1 - Origem dos resíduos. 
Fonte: Crea – PR (2012) 
 
No Brasil grande parte dos resíduos gerados provém de fontes informais. Segundo Pinto (2005), do total 
de resíduos da construção civil gerados em alguns municípios brasileiros, mais de 75% são originados em 
obras não licenciadas, ou seja, provém de fontes informais; enquanto que os resíduos gerados pelas obras 
licenciadas pelo poder público (fontes formais) representam apenas um percentual de 15% a 30%. 
 
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27 
Outro impacto ambiental preocupante, em relação, as atividades desenvolvidas pelo setor, somado a 
geração de resíduos, é a destinação final dada a este subproduto (Figura 2 e 3). Apesar de existirem 
espaços regularizados de aterro sanitário para descarte dos resíduos da construção civil, devido ao grande 
volume de resíduos gerados, comumente o descarte desse rejeito é realizado de maneira irregular em 
áreas de bota-fora, e até mesmo em vias públicas, terrenos baldios e margens de rios e córregos (FREITAS, 
2009). 
FIGURA 2 - Entulhos na Av. André Maggi, Sinop – MT. 
Fonte: LUZ, 2017. 
 
FIGURA 3 - Entulhos obstruindo vias. Rua Alcides Faganelo, Sinop – MT. 
Fonte: LUZ, 2017. 
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28 
Com um crescente na preocupação, em relação, aos prejuízos causados ao meio ambiente pela geração de 
RCC, o setor da construção civil oferece diversas possibilidades para a reciclagem e aplicação do próprio 
RCC na sua cadeia produtiva. Alguns exemplos da utilização do resíduo (reciclado) são: camadas de base e 
sub-base para pavimentação, coberturas primárias de vias, fabricação de argamassas de assentamento e 
revestimento, fabricação de concretos, fabricação de pré-moldados (blocos, meio-fio, dentre outros), 
camadas drenantes e etc (BRASILEIRO,2013). 
Segundo Pinto (1999), no Brasil os primeiros estudos sobre a reciclagem de RCC iniciaram a partir de 
1983. No ano de 1991 a primeira usina de reciclagem do país foi instalada na cidade de Itatinga – SP; 
operando inicialmente com capacidade de 100 toneladas por dia. A usina empregava o resíduo reciclado 
como base na pavimentação de ruas e estradas, iniciando assim a reciclagem e reutilização de RCC no país. 
Entretanto, um relatório divulgado em 2013 pela Associação Brasileira para Reciclagem de Resíduos da 
Construção Civil e Demolição – ABRECON, mostrou que, apenas 19% do total de resíduos gerados são 
reciclados; enquanto uma pequena parte está inclusa no grupo que conta com algumas ações, e todo o 
restante do RCC é descartado de forma irregular no meio ambiente. 
No seguimento da pavimentação asfáltica, inserido dentro do escopo da indústria da construção civil, 
Brasileiro (2013) explica que, aproximadamente 90% do peso total, da mistura produzida para 
revestimento asfáltico, corresponde a agregados de várias granulometrias. Dessa forma, com o intuito de 
diminuir a crescente exploração de jazidas para obtenção de agregados naturais e a redução de áreas para 
o destino final do resíduo produzido por essa matéria prima, diversas pesquisas buscam ampliar as 
técnicas de reciclagem do RCC para o uso na pavimentação asfáltica, estimulando assim, o retorno do 
material aos processos produtivos do próprio setor, na forma de matéria prima alternativa. 
Concordando com a implantação de novas técnicas, Lourenço e Cavalcante (2014), mostraram em sua 
pesquisa que, os estudos realizados em torno da reciclagem de resíduos, sustentam a ideia da reutilização 
do RCC, na forma de agregado reciclado, para pavimentação asfáltica. Tais estudos demonstram que, por 
se tratar de uma vertente da construção civil que, demanda grandes quantidades de matéria prima, à área 
da pavimentação apresenta resultados muito positivos no sentido da reutilização de resíduos reciclado. 
Segundo Bernucci et al. (2008), a principal forma de revestimento de estradas na maioria dos países do 
mundo é a pavimentação asfáltica. No Brasil, do total de estradas pavimentadas cerca de 95% são de 
revestimento asfáltico, além disso, o revestimento asfáltico é amplamente empregado nas ruas e avenidas 
dos centros urbanos. 
De acordo com dados da Confederação Nacional do Transporte – CNT (2016), a malha rodoviária 
brasileira possui uma extensão de 1.720.872 km, entretanto estão pavimentados apenas 211.399,10 km 
desse total, ou seja, somente 12,30% das rodovias do país são pavimentadas. Ainda segundo esses dados, 
para o estado de Mato Grosso dos 42.044 km de rodovias, apenas 8.467 km estão pavimentados. 
Esses dados podem ser observados, na Figura 4, em um levantamento realizado pelo Departamento 
Nacional de Infra-estrutura de Transportes – DNIT no ano de 2015. 
 
FIGURA 4 - Tabela - Rede nacional de viação (SNV). 
Fonte: DNIT (2015) 
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29 
Até o ano de 2002 ainda não existia no Brasil nenhum tipo de política pública a respeito da gestão dos 
resíduos gerados pelo setor da construção civil. Porém em julho de 2002 entrou em vigor a Resolução nº 
307 do Conselho Nacional de Meio Ambiente – CONAMA, e oito anos após em agosto de 2010, surgindo 
para somar forças a essa resolução, foi sancionada a lei nº 12.305, que se refere à Política Nacional de 
Resíduos Sólidos – PNRS. 
Seguindo a grande quantidade de estudos a cerca deste assunto, e com o objetivo de nortear os 
pesquisadores que desenvolvem trabalhos nessa área, no ano de 2004, “a ABNT de São Paulo elaborou, 
com a contribuição do Sinduscon-SP, da Escola Politécnica de São Paulo, de empresas privadas e das 
administrações municipais de São Paulo e Santos, as NBR 15116 (2004) e 15115 (2004)” (LOURENÇO E 
CAVALCANTE, 2014). 
A NBR 15115 (2004) define os critérios e procedimentos para o uso de RCD em camadas de pavimentação 
e a NBR 15116 (2004) classifica o agregado em dois tipos: 
 Agregado de resíduo de concreto (ARC): “É o agregado reciclado obtido do beneficiamento de 
resíduo pertencente à classe A, composto na sua fração graúda, de no mínimo 90% em massa de 
fragmentos à base de cimento Portland e rochas”; Agregado de resíduo misto (ARM): “É o agregado reciclado obtido do beneficiamento de resíduo 
de classe A, composto na sua fração graúda com menos de 90% em massa de fragmentos à base de 
cimento Portland e rochas”. 
Com base na contextualização e no constante crescimento de infraestrutura urbana e rodoviária no país, o 
objetivo da pesquisa é analisar a possibilidade técnica do uso de agregado reciclado, a partir de resíduo de 
concreto, como materia prima alternativa para o setor rodoviário. Dessa forma, avaliou-se o 
comportamento estrutural de uma mistura de revestimento asfáltico, produzida parcialmente com esse 
subproduto. 
 
2. DESCRIÇÃO METODOLÓGICA 
Para o desenvolvimento da pesquisa, foram utilizados os laboratórios de concreto e solos da Universidade 
do Estado de Mato Grosso (UNEMAT), o laboratório de pavimentação asfáltica de uma empresa privada, 
algumas obras para captação do material estudado e o triturador de uma empresa de blocos de concreto. 
Todo processo metodológico apresentado, foi realizado entre os meses de julho e outubro de 2018, na 
cidade de Sinop, região norte do Estado de Mato Grosso. 
A ordem das atividades executadas, durante o período de desenvolvimento do estudo, está ilustrada na 
Figura 5. 
 
FIGURA 5 - Ordem das Atividades Realizadas. 
Fonte: LUZ, 2018. 
 
 
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30 
2.1 DETERMINAÇÃO DO RESÍDUO 
Na primeira etapa, foi definido qual tipo de resíduo existente nas obras disponibilizadas, seria escolhido 
para ser utilizado na composição do CBUQ. O critério de avaliação para essa escolha, levou em 
consideração as especificações apresentadas pela resolução nº 307 do CONAMA, em relação aos resíduos 
pertencentes a Classe A. 
Dessa forma, dentre os resíduos disponíveis nas obras analisadas, foi decidida a utilização de resíduos de 
concreto, pois, além de estarem enquadrados dentro da classe definida pela pesquisa, existe um respaldo 
técnico-cientifico extenso, em relação aos ensaios de caracterização do mesmo. 
 
2.2 COLETA E BRITAGEM DOS RESÍDUOS 
Na segunda etapa foram realizadas as coletas e a britagem do resíduo selecionado. Em cada obra foram 
coletadas manualmente algumas amostras desse material, que após recolhidas foram acondicionadas em 4 
baldes plásticos com capacidade aproximada de 25 kg cada, totalizando um total de 100 kg de resíduo. O 
processo de britagem ocorreu no equipamento triturador da empresa de blocos de concreto (Figura 6). 
 
FIGURA 6 - Coleta e britagem dos resíduos. 
Fonte: LUZ, 2018. 
 
2.3 CARACTERIZAÇÃO DOS AGREGADOS RECICLADOS 
Na terceira etapa, foi realizada a análise granulométrica dos agregados resultantes do processo de 
britagem do resíduo. Para essa avaliação foi utilizado o método de ensaio do Departamento Nacional de 
Infraestrutura de Transportes (DNIT), DNER-ME 083. A quantidade de amostra utilizada foi de 
aproximadamente 1 kg, passada em um conjunto de peneiras de malha quadrada conforme a sequência: 
25,4; 19,1; 12,7; 9,5; 4,8; 2,0; 0,42; 0,18 e 0,075 mm. 
 
2.4 DETERMINAÇÃO DO EQUIVALENTE DE AREIA DOS AGREGADOS RECICLADOS 
Na quarta etapa, foi determinado o Equivalente de Areia, realizado conforme a norma DNER-ME 054 
(DNER, 1997). 
 
2.5 PARÂMETROS INICIAIS DA MISTURA 
Na quinta etapa, foram feitas a escolha da faixa granulométrica que seria utilizada, a caracterização e as 
possíveis dosagens da mistura. 
Em relação as faixas granulométricas, o DNIT estabelece o uso de três delas: A, B e C, que variam de acordo 
com a distribuição granulométrica dos agregados. Levando em consideração o possível comportamento 
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31 
granulométrico do agregado reciclado, optou-se pelo uso da faixa C, considerando que, além de ser a faixa 
mais utilizada em execuções de camadas de rolamento, poderia possibilitar uma quantidade maior de 
substituição de material natural por material reciclado. 
O valor da substituição proposta para análise, foi obtido através de uma planilha eletrônica (Microsoft® 
Excel®), onde vários valores foram testados, de maneira a se obter o máximo de substituição possível de 
agregado natural por agregado reciclado, até o ponto em que, a curva se enquadrasse nos limites de 
tolerância estabelecidos para a faixa granulométrica adotada. 
 
2.5.1 DOSAGEM E MOLDAGEM DOS CORPOS-DE-PROVA 
Para o procedimento de dosagem foi seguida metodologia Marshall, que é especificada pelo DNIT, na 
norma DNER–ME 043 (DNER, 1995) e pela Associação Brasileira de Normas Técnicas – ABNT na norma 
NBR 1289. 
Conforme as especificações do DNIT (2006) para a faixa C (camadas de rolamento), devem ser respeitadas 
as respectivas tolerâncias no que diz respeito a granulometria e a quantidade de CAP, que deve estar 
dentro do intervalo estabelecido para ligante asfáltico pelo projeto da mistura (entre 4,5% a 9,0% +/- 
0,3%). 
A quantidade de ligante inicial utilizada para a mistura, foi de 5%. Esta quantidade foi estimada com base 
na experiência de campo, da equipe envolvida, e foram estabelecidas porcentagens abaixo (-0,5% e -1,0%) 
e porcentagens acima (+0,5% e +1,0%) desse valor. Nessa pesquisa foi utilizado o CAP 30/45. 
Foram preparados 3 corpos-de-prova para cada teor de ligante, seguindo a metodologia DNER–ME 043 
(DNER, 1995). Cada corpo-de-prova foi moldado manualmente com a utilização de um soquete Marshall 
padronizado. Para a compactação foram aplicados 75 golpes, com o soquete, por face do corpo-de-prova. 
Após a compactação e repouso de 12 horas, os corpos-de-prova foram desenformados, medidos, pesados 
ao ar e pesados imersos em água para a determinação dos parâmetros volumétricos e mecânicos 
necessários para atender à especificação de serviço ES 031(DNIT, 2006) (Figura 7). 
 
FIGURA 7 - Etapas do ensaio Marshall: a) Agregados na estufa; b) Dosagem; c) Incorporação do CAP 30/45 
à mistura; d) Moldagem do corpo de prova; e) Amostras desenformadas. 
Fonte: LUZ, 2018. 
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32 
2.6 CÁLCULO DOS PARÂMETROS VOLUMÉTRICOS 
Na sexta etapa, foram realizados os cálculos dos parâmetros volumétricos da mistura. Após o resfriamento 
e desmoldagem dos corpos-de-prova, determinou-se o percentual de vazios e a relação betume/ vazios. 
Obteve-se as dimensões dos corpos de prova (diâmetro e altura), a massa seca (Ms) e a massa submersa 
(Msub), e com esses valores foi determinada a massa específica aparente (Gmb). 
 
2.7 ENSAIOS MECÂNICOS 
Por fim, na sétima etapa, foram realizados os ensaios mecânicos nos corpos-de-prova, afim de se avaliar o 
comportamento estrutural dos mesmos. Os ensaios realizados foram: Estabilidade Marshall e Fluência 
(DNER, 1995). 
 
FIGURA 8 – Etapas do ensaio Marshall: f) Banho Maria; g) Rompimento. 
Fonte: LUZ, 2018. 
 
3. RESULTADOS E DISCUSSÕES 
De acordo com os limites estabelecidos pela faixa granulométrica escolhida (Faixa C), foi possível realizar 
uma substituição de 80% do agregado natural por agregado reciclado, sem que os valores máximos e 
mínimos da faixa fossem ultrapassados. Dessa forma obteve-se a seguinte composição para a mistura: 
80% de resíduo de concreto, 15% de brita 1, 3% de cal e 2% de pedrisco (Tabela 1). 
 
TABELA 1 - Percentual dos agregados que formam a nova composição enquadrados na faixa C do 
Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes (DNIT). P=Porcentagem passante, 
C=Porcentagem calculada. 
PENEIRAS 
BRITA 1 PEDRISCO RESÍDUO CAL 
ResultadoTotal 
% útil. 15% % útil. 2% % útil. 80% % útil. 3% 
% % % % % % % % 
% P. 
(mm) pol. P. C. P. C. P. C. P. C. 
25,4 1" 100,00 15,00 100,00 2,00 100,00 80,00 100,00 3,00 100,0 
19,1 3/4 100,00 15,00 100,00 2,00 100,00 80,00 100,00 3,00 100,0 
12,7 1/2 60,80 9,12 100,00 2,00 100,00 80,00 100,00 3,00 94,1 
9,5 3/8 21,08 3,16 98,88 1,98 92,58 74,07 100,00 3,00 82,2 
4,8 Nº 04 2,82 0,42 35,96 0,72 71,37 57,10 100,00 3,00 61,2 
2,0 Nº 10 1,41 0,21 4,27 0,09 45,97 36,78 100,00 3,00 40,1 
0,42 Nº 40 0,79 0,12 1,830,04 20,05 16,04 93,28 2,80 19,0 
0,18 Nº 80 0,63 0,10 1,38 0,03 13,37 10,70 76,23 2,29 13,1 
0,075 Nº 200 0,54 0,08 1,12 0,02 2,56 2,05 59,54 1,79 3,9 
Fonte: LUZ, 2018. 
 
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33 
A cal hidratada CH-III, foi utilizada como material de enchimento (fíler), pois, de acordo com as 
informações extraídas em suas especificações técnicas (ANEXO C), o material atende a todos os critérios 
da norma DNER-EM 367 (DNER, 1997). 
Na Figura 9 é mostrada a composição granulométrica (Faixa C) obtida através da mistura com 
incorporação de resíduo (curva pontilhada central) e as tolerâncias aceitas em relação a composição 
granulométrica determinada pelo DNIT (DNIT, 2006) (limites mínimos nas linhas pontilhadas internas e 
limites máximos nas linhas cheias). 
 
FIGURA 9 - Limites da Faixa C estabelecida pelo DNIT (ano) e curva granulométrica da mistura avaliada. 
Fonte: LUZ, 2018. 
 
Independente da origem e do tipo de material reciclado utilizado, não basta apenas estabelecer uma 
determinada quantidade e promover a substituição; primeiramente é necessário analisar como a 
interação entre o resíduo (material reciclado) e os materiais de origem natural (agregados pétreos), vão se 
comportar granulometricamente; somente após essa análise é possível determinar uma composição apta 
para a mistura de CBUQ (GARCIA, 2017). 
O Equivalente de Areia, médio obtido foi 80% (Tabela 2), valor este superior ao mínimo de 55% exigido 
pelo DNIT (DNIT, 2006). 
 
TABELA 2 - Resultado do Equivalente de Areia 
DESCRIÇÃO 
AMOSTRA AMOSTRA AMOSTRA 
01 02 03 
Leitura do topo da areia (cm) 8,5 8,7 8,4 
Leitura do topo da argila (cm) 9,9 11,8 10,5 
Equivalente de areia (%) 86% 74% 80% 
Equivalente de areia - média geral (%) 80% 
Fonte: LUZ, 2018. 
 
O resultado se mostrou coerente, visto que se encontra dentro da média observada na pesquisa de Garcia 
(2017) e Pestana (2008), onde ambos também trabalharam com incorporação de resíduos de base 
cimentícia, como por exemplo o concreto, na mistura de CBUQ, e chegaram a resultados de 88% e 83% 
respectivamente. 
Os valores dos parâmetros volumétricos, volume de vazios e a relação betume vazios, são apresentados 
nas Figuras 10 e 11. A partir desses valores observou-se que a mistura promovida apresentou um grande 
volume de vazios. Isso pôde ser notado também através dos valores referentes a densidade de cada corpo 
de prova, apresentados no APÊNDICE E. 
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34 
 
FIGURA 10 - Volume de Vazios para a mistura realizada. 
Fonte: LUZ, 2018. 
 
FIGURA 11 - Relação Betume Vazios para a mistura realizada. 
Fonte: LUZ, 2018. 
Conforme estabelecido pela norma DNIT-ES 031 (DNIT, 2006), o valor da Relação Betume Vazios (RVB) 
que deve ser alcançado para determinar o valor do teor ótimo de ligante, precisa estar compreendido 
dentro do intervalo que varia de 75% a 82%. Porém, conforme mostrado na Figura 11, a partir dos 
resultados de densidade obtidos para esta mistura, os valores dessa relação variaram de 48% a 62%, 
impossibilitando assim, a estimativa de tal teor. 
Em relação aos ensaios mecânicos, foram previstas a realização dos ensaios de tração por compressão 
diametral e o ensaio de estabilidade Marshall. No entanto, para a realização do ensaio de tração por 
compressão diametral seriam necessários a confecção de 3 corpos de provas moldados no teor ótimo de 
ligante, porém, como o valor deste teor não pôde ser determinado, não foi possível realizar o 
procedimento para este ensaio. Sendo assim, foi executado apenas o ensaio de estabilidade e fluência. 
Para a realização destes ensaios, foram moldados três corpos de provas para cada teor de ligante. 
Conforme descrito no processo metodológico, foi trabalhado com um valor inicial de 5%, e mais dois 
valores acima e dois valore abaixo; 4%, 4,5%, e 5,5% e 6%, respectivamente, resultando um total de 15 
amostras 
O ensaio de estabilidade se mostrou satisfatório, considerando que o mesmo apresentou um resultado 
mínimo de 1048 Kg (Figura 12), para o teor de ligante de 4,5%; maior que o mínimo exigido de 500kg. O 
resultado alcançado para a fluência, também foi positivo. Foi obtida uma deformação total com a carga 
máxima aplicada de 3,44 mm (Figura 13) (menor deformação), enquanto que, a norma estabelece um 
intervalo de deformação que varie de 2,0mm a 4,5mm. 
 
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35 
FIGURA 12 - Estabilidade corrigida para a mistura realizada. 
Fonte: LUZ, 2018. 
 
FIGURA 13 - Fluência para a mistura realizada. 
Fonte: LUZ, 2018. 
 
Apesar dos valores encontrados em relação a densidade e a relação betume vazios da mistura, terem 
ficado fora do esperado, a mesma se mostrou bastante eficiente no que diz respeito a resistência. Os 
resultados obtidos e os limites de norma estão resumidos na Tabela 03. 
 
TABELA 3 - Análise comparativa dos resultados mínimos obtidos, para análise de viabilidade técnica 
Característica 
Especificação 
(DNIT/DNER) 
Resultados 
Teor ótimo de ligante (%) 4,5 - 9,0 - 
Densidade aparente (g/cm³) - 2,10 
Vazios Reais (%) 3,0 - 5,0 5,75 
Relação Betume Vazios R.B.V 75 - 82 53 
Estabilidade (kg) mínimo 500 1048 
Fluência (mm) 2,0 - 4,5 3,44 
Resistência à Tração - RT (Mpa) 0,65 - 
Fonte: LUZ, 2018. 
Engenharia no Século XXI – Volume 18 
 
 
 
 
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Nota-se assim, a existência de um possível equilíbrio entre a utilização de agregados reciclados e o 
desempenho técnico, em relação a concretos asfálticos. 
Na pesquisa de Brasileiro (2013) também são apresentados resultados superiores em relação as 
propriedades mecânicas; para misturas contendo agregados reciclados de RCC, o valor mínimo de 
estabilidade obtido por ela, foi de 864Kg. Garcia (2017) e Bonet (2003) também alcançaram em suas 
pesquisas, para CBUQ reciclado, resultados superiores aos valores mínimos exigidos pelo DNIT (DNIT, 
2006), para pavimentos asfálticos. 
Este fato está diretamente ligado à composição e dosagem das misturas, pois o arranjo proporciona uma 
interação melhor entre os grãos, garantindo um maior atrito interno obtido pelo entrosamento das 
partículas, gerando um melhor funcionamento do conjunto e uma estabilidade maior. 
 
4. CONCLUSÃO 
O concreto asfáltico produzido a partir da composição proposta para esta pesquisa (80% de resíduo de 
concreto, 15% de brita 1, 3% de cal e 2% de pedrisco), resultou em um produto com uma concentração 
elevada de poros. Isso ficou explicito através dos resultados de densidade e volume de vazios 
apresentados. Em decorrência da porosidade acima do esperado para a mistura de CBUQ analisada, não 
foi possível estabelecer um teor ótimo para o ligante asfáltico. Somado a este fato, não foi possível a 
realização de um dos ensaios mecânicos, visto que este, necessitava do valor anterior para ser executado. 
Tais resultados podem ser associados, ao fato de que, por se tratar de um material reciclado, o agregado de 
resíduo de concreto, possui características que variam muito em um curto espaço de tempo. 
Ainda assim, podemos observar que para as propriedades mecânicas estabelecidas pelo DNIT (2006), para 
as quais a mistura foi testada, a mesma apresentou valores aceitáveis e até mesmo acima dos valores 
mínimos exigidos. No entanto, para este caso em específico, não podemos concluir que, a mistura 
executada seja tecnicamente viável, devido ao fato de que, não foram atendidos todos os parâmetros 
mínimos. 
Por fim, é importante salientar que, além da viabilidade técnica também deve ser observada a questão 
econômica de uma mistura de CBUQ produzida com material reciclado. O ideal de um traço de concreto 
asfáltico reciclado é que o mesmo utilize a maior quantidade de resíduos possível versus a menor 
quantidade de ligante asfáltico, isto porque, dentro de uma mistura de CBUQ o CAP (ligante asfáltico) é o 
material com o custo mais alto. Sendo assim, a ideia da reciclagem de RCC, para o uso na própria indústria 
da construção