ANALISE DE PARAMETROS HIDRAULICOS APLICADOS AO PROJETO DE SISTEMA DE COBERTURA DE ATERRO SANITARIO COMPOSTO POR MISTURA DE SOLO TROPICAL E RCD

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Análise de Parâmetros Hidráulicos Aplicados ao Projeto de 
Sistema de Cobertura de Aterro Sanitário Composto por Mistura 
de Solo Tropical e RCD 
 
Mônica Carolina Ciríaco Dias 
Universidade Federal de Goiás, Goiânia GO, Brasil, mony.carolina@gmail.com 
 
Márcia Maria dos Anjos Mascarenha 
Universidade Federal de Goiás, Goiânia-GO, Brasil, marciamascarenha@gmail.com 
 
André Luís Brasil Cavalcante 
Universidade de Brasília, Brasília-DF, Brasil, abrasil@unb.br 
 
Carlos Alejandro García López 
Universidade Federal de Goiás, Goiânia-GO, Brasil, carlosalejandrogarcialopez@gmail.com 
 
RESUMO: Nos últimos anos, a sociedade vem se preocupando com os problemas relacionados à 
disposição de resíduos de construção e demolição, uma vez que o crescimento acentuado da geração 
destes e sua concentração espacial devido à urbanização diminuem as chances de assimilação dos 
resíduos pelo meio ambiente. Uma alternativa eficaz para diminuir o problema da disposição de 
resíduo de construção e demolição (RCD), seria a reciclagem ou a reutilização desse material. Dessa 
forma, este trabalho apresenta uma análise dos parâmetros hidráulicos do solo, RCD e mistura, 
aplicados à projeto de sistema de cobertura de aterro sanitário. Para isso será analisados o solo, o 
RCD e uma mistura deste material com solo tropical na proporção de 50%. O estudo de uma 
mistura com esta composição é devido aos resultados obtidos por Barros (2005), que evidenciam 
que o RCD puro possui permeabilidade no limite do aceitável para camada de proteção. Para atingir 
o objetivo proposto, foram realizados ensaios de caracterização, de compactação, de permeabilidade 
obtendo o coeficiente de permeabilidade destes materiais, o ensaio de permeabilidade com 
carregamento feito durante o ensaio de adensamento e os ensaios de sucção realizados por meio do 
método do papel filtro, gerando as curvas de retenção de água desses materiais. Dessa forma, os 
resultados dos ensaios mencionados acima mostraram que os três materiais podem ser utilizados em 
sistema de cobertura como camada de cobertura, e nenhum deles apresentou viabilidade técnica 
para o uso como barreira hidráulica. 
 
PALAVRAS-CHAVE: Sistema de Cobertura, RCD, Condutividade Hidráulica. 
 
 
1 INTRODUÇÃO 
 
Nos últimos anos, a sociedade vem se 
preocupando com os problemas relacionados à 
disposição de resíduos de construção e 
demolição, uma vez que o crescimento 
acentuado da geração destes e sua concentração 
espacial devido à urbanização diminuem as 
chances de assimilação dos resíduos pelo meio 
ambiente. Uma alternativa eficaz para diminuir 
o problema da disposição de resíduo de 
construção e demolição (RCD), seria a 
reciclagem ou a reutilização desse material. 
 
No Brasil, desde a década de 80 existem 
pesquisas desenvolvidas utilizando resíduos da 
construção, sendo a maioria em obras de 
pavimentação, onde o uso desses materiais é 
promissor e tecnologicamente adequado. 
(RIBEIRO, 2006); OLIVEIRA, 2007; 
RESPLANDES, 2007 e QUINTANILHA, 
2008). Atualmente existem várias aplicações 
para a reutilização do RCD e algumas delas já 
estão bem difundidas tais como, a utilização na 
confecção de blocos de concreto, argamassa 
para revestimentos e na produção de concretos 
magros sem fins estruturais (LEVY, 1997; 
LEITE, 2001 e SANTANA, 2001). 
 
Os primeiros trabalhos sobre o uso de RCD para 
camada de cobertura de aterro sanitário foram 
as pesquisas de Barros (2005), que evidenciam 
que os finos do RCD possui permeabilidade no 
limite do aceitável para camada de proteção e 
Affonso (2005), que verificou que a parte 
grossa do RCD pode ser usado como uma 
camada drenante. 
 
Dessa forma, o uso de RCD em sistema de 
cobertura de um aterro sanitário pode ser uma 
alternativa à disposição destes materiais. Neste 
caso o conhecimento dos parâmetros 
hidráulicos destes materiais é essencial, visto 
que o sistema de cobertura deve ser projetado 
de forma a minimizar a infiltração. 
 
Dessa forma, o objetivo deste trabalho é a 
análise dos parâmetros hidráulicos do solo, 
RCD e mistura (composta de 50% de RCD) 
aplicado a projeto de sistema de cobertura de 
aterro sanitário. 
 
Como Barros (2005) verificou que o RCD puro 
possui permeabilidade no limite do aceitável 
para camada de cobertura, decidiu-se analisar 
neste trabalho uma mistura deste material com 
solo tropical na proporção de 50% de cada 
material. 
 
2 MATERIAIS E MÉTODOS 
 
2.1. Materias Utilizados 
 
O solo estudado nesta pesquisa é natural da 
cidade de Aparecida de Goiânia-GO - Brasil, 
município pertecente a região metropolitana de 
Goiânia, e o local da coleta foi na Avenida 
Brasília, Setor Vila Brasília. As amostras 
deformadas foram coletadas em sacos em um 
único dia à profundidade média de 0,50 cm da 
superfície. O solo utilizado apresenta uma 
coloração avermelhada originada pelos 
processos pedológicos onde destaca-se um 
elevado intemperismo químico na região, o qual 
faz que o solo tenha elevados índices de 
minerais ricos em ferros e aluminios. 
 
O resíduo da construção e demolição estudado é 
oriundo da cidade de Goiânia e Aparecida de 
Goiânia-GO - Brasil, sendo transformado em 
agregado reciclado miúdo através do processo 
de britagem em uma usina particular de 
reciclagem. Após passar pelo processo de 
beneficiamento, o RCD foi transportado para o 
laboratório, onde passou pelo processo de 
peneiramento, sendo utilizada nos ensaios a 
fração fina passante na peneira 4,8 mm. E em 
seguida foi armazenada e identificada em sacos 
plásticos para efetivação dos ensaios. 
 
A composição dos resíduos foi determinado 
visualmente, observando-se a presença de 4 
tipos de materiais: alvenaria, concreto, 
argamassa e cerâmica, com predominância dos 
dois ultimos. 
 
Conforme comentado anteriormente, além 
desses materiais foi preparada uma mistura 
constituída de 50% de massa seca do solo 
tropical e 50% de massa seca do RCD para 
execução dos ensaios laboratoriais. 
 
Os valores da massa específica dos grãos e dos 
limites de consistência e classificação de cada 
material são apresentados na Tabela 1. As 
curvas granulométricas estão apresentadas na 
Figura 1. Vale ressaltar que, além das curvas 
dos três materiais, nesta figura também é 
apresentada uma curva teórica da mistura, 
considerando-se que a mesma é composta de 
50% de cada material. 
 
Tabela 1- Índices físicos do Solo, RCD e Mistura. 
Indices Físicos Solo RCD Mistura
wL (%) 37 32 34
wP (%) 25 21 24
IP (%) 11 10 10
ρ (g/cm³) 2,79 2,78 2,75
Clasificação 
dos Materiais 
ML SM SM
 
 
Figura 1 – Curva granulométrica do Solo, RCD e Mistura. 
 
A partir dos resultados dos índices físicos 
apresentados na Tabela 1, pode-se observar que 
o aumento do teor de RCD reduz os valores dos 
limites de liquedez e plasticidade, mas 
praticamente não altera o valor de índice de 
plasticidade. Em relação à massa específica dos 
grãos, verifica-se que a mesma teve a 
variabilidade dentro do que se espera do ensaio. 
 
A partir das curvas granulométricas 
apresentadas nas Figuras 1 observa-se que a 
porcentagem de 50 % de cada material não 
ocorreu de forma homogênea, visto que a curva 
granulométrica da mistura apresenta-se 
deslocada da curva teórica. 
 
 A partir dos resultados dos índices físicos que 
constam na Tabela 1 e da curva granulométrica 
da Figura 1, os materiais foram classificados 
segundo o Sistema Unificado de Classificação 
de Solos (SUSC). Dessa forma, o solo é silte de 
baixa compressibilidade (ML)e o RCD e a 
mistura são areias siltosas (SM). 
 
A Figura 02 apresenta as curvas de 
compactação dos materiais compactados na 
Energia Porctor Normal. Os resultados mostram 
que a adição de solo ao RCD diminui o peso 
específico seco máximo e aumenta o teor de 
umidade ótima, sendo esses resultados 
coerentes com o comportamento esperado 
destes materiais. 
 
Figura 2 – Curvas de compactação do Solo, RCD e 
Mistura. 
 
2.2. Metodologia de ensaio 
 
Para a realização dos ensaios hidráulicos 
(permeabilidade e papel filtro), as amostras 
foram compactadas na Energia Proctor Nomal, 
na umidade ótima e seu respectivo peso 
específico aparente seco obtido a partir das 
curvas de compactação apresentadas na Figura 
2. 
 
Os ensaios de permeabilidade foram executados 
com o objetivo de obter o coeficiente de 
permeabilidade destes materiais, sendo que essa 
informação é importante para prever a 
quantidade de água percolada pela cobertura, 
que resultará na produção de chorume. O 
procedimento de ensaio foi regido pela NBR 
14545 (ABNT, 2000). 
 
Também foi executado o ensaio de 
adensamento com determinação de 
permeabilidade de acordo com a NBR 12007 
(ABNT, 1990), para obter a permeabilidade de 
cada material em diferentes carregamentos. 
 
A execução do ensaio de papel-filtro foi 
realizada com base no proposto por Marinho 
(1994), empregando-se papel-filtro Whatman nº 
42. Este ensaio tem a finalidade de obter a curva 
de retenção que permite determinar a 
capacidade de armazenamento de água do 
material e prever a permeabilidade não saturada. 
 
Os ensaios foram executados em trajetórias de 
umedecimento, na qual os corpos de provas 
moldados na umidade ótima foram secos ao ar 
até a umidade higroscópica e, a partir desta 
umidade, foi adicionada água nos corpos de 
prova para se atingir vários níveis de umidade 
até a máxima saturação possível. 
 
Após o corpo de prova atingir a umidade 
desejada, três papéis filtro foram colocados em 
contato com esse, para a determinação da 
sucção matricial. Então, as amostras 
devidamente seladas foram guardadas por 15 
dias para a ocorrência de equilíbrio de sucção 
entre o papel filtro e o material ensaiado. 
 
Ao fim do período de equilíbrio, realizaram-se 
as medidas da massa úmida do papel-filtro 
central de cada montagem. Os mesmos foram 
secos em estufa a 115ºC por 24 h, e tiveram 
suas massas aferidas, para determinação da 
umidade gravimétrica. Nesse procedimento, o 
manuseio do papel-filtro de cada montagem 
ocorreu em até 8 s. Ao término do ensaio, foram 
realizados ensaios de balança hidrotática nos 
corpos de prova para a obtenção dos índices de 
vazios, segundo a NBR 10838 (ABNT,1988). 
Ao final foram determinadas a umidade das 
amostras. 
 
3. RESULTADOS 
 
Nos itens que seguem são apresentados os 
resultados e as análises dos ensaios de 
permeabilidade, adensamento e papel filtro. 
 
3.1 Permeabilidade 
 
Na Tabela 2 são apresentados os valores do 
coeficiente de permeabilidade de cada material. 
Analisando os dados da Tabela 2, pode-se 
definir se os valores obtidos de permeabilidade 
são aceitáveis para algumas das camadas que 
constituem o sistema de cobertura de um aterro 
sanitário. 
 
Tabela 2 - Valores de permeabilidade dos materiais. 
Material k (cm/s) 
Solo 5,98x10
-6
 
RCD 2,79x10
-5
 
Mistura 8,69x10
-6
 
 
 
Segundo Koerne e Daniel (1997), a 
condutividade hidráulica máxima de uma 
camada de cobertura 10
-5 
cm/s e de uma barreira 
hidraúlica é 10
-7
 cm/s. Portanto, vemos que o 
solo e mistura atende aos requisitos de 
permeabilidade propostos para a camada 
superior da cobertura, mas não atendem para a 
barreira hidráulica, devido principalmente ao 
arranjo granulométrico que possui estes 
materiais. E a permeabilidade do RCD não 
atende o requisito para ser utilizado em 
nenhuma dessas camadas. 
 
Na Figura 3 é apresentada a variação da 
permeabilidade com o carregamento, obtidos 
por meio do ensaio de adensamento, onde 
verifica-se uma redução nos valores de 
permeabilidade com o carregamento. 
 
No entanto, devido aos níveis de carregamento 
a que são submetidas essas camadas, esta 
redução não foi suficiente para viabilizar o uso 
destes materiais em outra camada. 
 
 
Figura 3 – Valores da permeabilidade do Solo, RCD e 
Mistura com carregamento. 
 
3.2 Curvas de retenção 
 
Por meio do ensaio pelo método do papel filtro 
pode-se medir a sucção matricial do solo, RCD 
e mistura e traçar a curva de retenção de água. 
Para a representação matemática dos dados 
experimentais da curva de retenção utilizou-se a 
equação proposta por Durner (1994). Esse autor 
modificou a expressão para a curva 
característica de Van Genuchten (1980), a fim 
de estendê-la a curvas bimodais, típicas dos 
solos tropicais. As Figuras 4, 5 e 6 apresentam 
os resultados deste ensaio e as respectivas 
curvas de ajuste. 
 
Figura 4 - Curva de retenção de água do Solo 
 
 
Figura 5 - Curva de retenção de água do RCD. 
 
 
Figura 6 - Curva de retenção de água da Mistura. 
 
Analisando os gráficos, observamos que a curva 
de retenção do solo e da mistura é bimodal, 
típico de solos tropicais. Segundo CAMAPUM 
DE CARVALHO; LEROUEIL (2000) a 
existência de micro e macroporos resultam 
numa curva de retenção bimodal, com dois 
valores de entrada de ar, um na micro e outra na 
macroestrutura. E o RCD apresentou uma curva 
monomodal, o que é característico deste 
material. 
 
A partir da curva de retenção é possível 
determinar a umidade gravímetrica da 
capacidade de campo, que é a umidade referente 
a um teor de sucção de 33 kPa. De posse desses 
valores, pode-se calcular os valores da umidade 
gravimétrica da capacidade de campo (θCC), 
obtendo-se a máxima capacidade de 
armazenamento (WSmáx) do material por meio 
da Equação 1. Vale ressaltar que para estes 
cálculos considerou-se uma altura de raiz (Hraiz) 
de 40 cm. 
 
WSmáx = θcc Hraiz (1) 
 
A Tabela 3 apresenta a capacidade de 
armazenamento de água máxima de cada 
material. Observa-se que a mistura obteve 
ligeiramente uma maior capacidade de 
armazenamento em relação aos outros dois 
materiais. 
 
Tabela 3 – Valores da capacidade de armazenamento de 
água máxima dos materiais. 
Material WSmáx (mm)
Solo 112
RCD 114
Mistura 116
 
 
4 CONCLUSÃO 
 
Conclui-se que o Solo e a Mistura atendem aos 
requisitos de permeabilidade propostos para a 
camada superior da cobertura, mas não atendem 
para a barreira hidráulica, devido 
principalmente ao arranjo granulométrico que 
possui estes materiais. E a permeabilidade do 
RCD não atende o requisito para ser utilizado 
em nenhuma dessas camadas. 
 
A permeabilidade do solo, da mistura e do RCD 
reduz com o carregamento. No entanto, esta 
redução não é suficiente para viabilizar o uso 
destes materiais na barreira hidáulica. 
 
AGRADECIMENTOS 
 
Agradecimento ao CNPq pela bolsa de pesquisa 
da primeira autora e a FAPEG pelo 
financiamento da pesquisa. 
 
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