Artigos científicos para auxilo de TCC - Mecanica dos solos

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Utilização de Material Proveniente de Fresagem na Composição 
de Base e Sub-base de Pavimentos Flexíveis 
 
 
Garcês, A. 
Universidade Estadual de Goiás, Anápolis-GO, Brasil, alexandregarces@gmail.com 
 
Ribeiro, G. Z. 
Secretaria Municipal de Obras e Serviços Públicos, Goiânia-GO, Brasil, gzanelati@gmail.com 
 
Vaz, E. F. 
Universidade Estadual de Goiás, Anápolis-GO, Brasil, emilio-vaz@hotmail.com 
 
Sereno, M. V. C. 
Universidade Estadual de Goiás, Anápolis-GO, Brasil, malk.sereno@gmail.com 
 
Oliveira, V. N. 
Universidade Estadual de Goiás, Anápolis, Goiás, Brasil, viniciusnaves7@hotmail.com 
 
 
RESUMO: Em cidades em que ainda existem vias urbanas a serem pavimentadas, a escassez de 
material estrutural é um grande desafio para composição do pavimento. As jazidas de materiais 
lateríticos, conhecido como cascalho, já não oferecem mais disponibilidade e aquelas que ainda o 
possuem, inviabilizam sua utilização devido a grandes distâncias de transporte. A procura de 
materiais alternativos vem sendo bastante estudada por vários pesquisadores na tentativa de reduzir 
o custo da pavimentação urbana. Como materiais alternativos de baixo custo, as pesquisas tem dado 
ênfase para algum tipo de resíduo ou expurgo. O material proveniente de fresagem por exemplo, é 
um tipo de resíduo que não possui uma destinação correta se acumulando nos depósitos de várias 
prefeituras que realizam este tipo de serviço. O procedimento de fresagem é a retirada do 
revestimento deteriorado para aplicação de um novo revestimento. O material retirado é composto 
basicamente por um concreto betuminoso com agregados e cimento asfáltico de petróleo (CAP). 
Este estudo teve como objetivo analisar a utilização de material proveniente de fresagem na 
composição da estrutura de pavimentos flexíveis, com a principal aplicação em solos do subleito 
local, podendo assim, evitar a aquisição e/ou transporte de materiais de outros locais. A utilização 
do material foi estudada por meio da mistura solo local e material fresado, sendo o principal 
parâmetro de avaliação da mistura, os resultados de compactação e do Índice de Suporte Califórnia. 
Os resultados dos ensaios na mistura, mostraram um bom ganho de resistência do solo local 
viabilizando a utilização da mistura. Um trecho de uma avenida localizada na região Sudoeste da 
Cidade de Goiânia, foi executada com os resultados obtidos neste estudo. Para fins de observação 
do comportamento do trecho executado, do total de 500,00 m da avenida 60,00 m foram executados 
com a mistura solo local/material fresado. 
 
PALAVRAS-CHAVE: Pavimentos flexíveis, Material de fresagem, ISC, Solos lateríticos. 
 
 
1 INTRODUÇÃO 
 
A utilização de solos lateríticos em camadas 
estruturais de pavimentos vem enfrentando 
dificuldades devido a escassez das jazidas de 
materiais com resistência apropriada e, ainda, 
devido às grandes distâncias de transporte que, 
em alguns casos, inviabiliza sua utilização. 
Materiais alternativos ganham espaço para 
suprir essa necessidade. O solo melhorado com 
cimento, por exemplo, é uma boa alternativa 
muito utilizada para ganho de resistência em 
solos, porem o alto custo deste tipo de 
melhoramento direcionou as pesquisas para 
adição de materiais de baixo custo. Alguns 
destes materiais, considerados como resíduos, já 
foram estudados e apresentaram bons 
resultados, os quais cabem ressaltar o 
fosfogesso (NNANG, 2010), resíduos de 
pedreira (LUZ, 2008) e resíduos de construção 
civil (RESPLANDES, 2007). 
Pode-se definir como fresagem do pavimento 
a operação em que é realizada o corte ou 
desbaste de uma ou mais camadas do pavimento 
asfáltico por um processo mecânico (DNIT 
159/2011). Este procedimento retira parte do 
revestimento asfáltico deteriorado para 
aplicação de um novo revestimento. Nos casos 
em que a base do pavimento não apresenta 
defeitos, a fresagem se mostra muito eficaz no 
sentido de recuperar o revestimento 
aumentando a durabilidade das outras camadas 
estruturais do pavimento. 
Na maioria dos casos, poderá haver a retirada 
total do revestimento asfáltico, esta decisão irá 
depender do grau de deterioração a ser analisada 
por um técnico antes da realização do serviço 
(FHWA, 1981). 
Outro aspecto que viabiliza a utilização de 
fresagem em vias urbanas são as limitações 
geométricas impostas por meios-fios, soleiras 
das edificações e prédios, sistemas de drenagem 
dentre outros (DAU, 2001). Essas limitações 
impedem que sejam realizados outros tipos de 
recuperações como recapeamentos, pois a altura 
do pavimento não pode ser alterada. 
A proposta deste trabalho é avaliar, em 
termos de resistência, a utilização de resíduos 
de fresagem na base e sub-base de pavimentos. 
O uso deste resíduo para melhoramento de solos 
de baixa resistência poderá contribuir na 
redução dos custos de pavimentação. Para 
execução deste estudo, foram feitas analises 
para determinação do melhor traço de mistura 
solo - resíduo e determinação da melhor energia 
de compactação. 
 A utilização de fresagem para ganho de 
resistência em camadas estruturais de 
pavimentos, já foi aplicada em algumas regiões 
do país (DAU, 2001), porém não ainda em solos 
característicos da região metropolitana de 
Goiânia. 
 
 
2 MATERIAIS E MÉTODOS 
 
Neste item serão apresentados os métodos 
utilizados para avaliação da mistura de solo 
local de subleito com material fresado para 
ganho de resistência e utilização como material 
estrutural. 
 
2.1 Estudos iniciais 
 
O trabalho se dividiu em quatro etapas, sendo 
elas: analise para concepção do traço, analise 
para definição da energia de compactação, 
sendo normal, intermediaria ou modificada, 
ensaio de Índice de Suporte Califórnia (ISC ou 
CBR) e a construção de parte de uma pista com 
os resultados obtidos. 
Para escolha do material a ser utilizado neste 
estudo, foi indicado, em parceria com a 
Prefeitura de Goiânia, uma pista a ser 
pavimentada na região Sudoeste da Cidade. A 
pista, com o nome de Av. Nadra Bufaical será 
uma importante ligação do setor Residencial 
Faicalville que receberá, após sua 
pavimentação, um tráfego podendo ser 
classificado como trafego médio. Do total de 
500,00 m de extensão, 60,00 m foram 
executados com a mistura indicada neste 
trabalho. 
Como a proposta do trabalho é a utilização 
do solo local, proveniente do subleito, foi 
necessário o rebaixamento da pista com retirada 
de bastante material. Os ensaios para definição 
do traço (solo/material fresado) foram 
realizados no solo proveniente do rebaixamento 
que, com a definição da proporção correta, foi 
“devolvido” na forma de camadas estruturais, 
base e sub-base. 
Devido a idade do pavimento da Cidade de 
Goiânia, os serviços de fresagem são 
constantes. Este serviço é realizado como 
método de recuperação dos revestimentos 
deteriorados e prevenção, nos casos em que são 
observados trincas profundas no revestimento. 
O resíduo é armazenado no complexo 
industrial da prefeitura, localizado na parte leste 
da cidade. Acúmulos de resíduos são 
constantes, sua utilização nem sempre é feita de 
forma apropriada sendo este um dos 
motivadores deste estudo. 
 
2.2 Investigação do subleito 
 
Para melhorar a viabilidade do estudo, foi 
proposto a utilização do próprio material local, 
material de subleito, para ganho de resistência 
por meio de mistura com material fresado e, 
assim, ser utilizado nas camadas estruturais, 
base e/ou sub-base. 
Foram retiradas três amostras no subleito do 
trecho de 60,00 m da Av. Nadra Bufaical. No 
material retirado foram realizados ensaios de 
classificação e ensaios de compactação com 
dois diferentes traços e energia de compactação. 
 
2.3 Ensaios de laboratório 
 
Os ensaios foram realizados no laboratório de 
solos da Secretaria Municipal de Obrase 
Serviços Públicos de Goiânia-GO (SEMOB) e 
também no laboratório de mecânica dos solos 
da Universidade Estadual de Goiás (UnUCET). 
Os ensaios realizados foram: analise 
granulométrica – ABNT NBR 7181, 
determinação do limite de plasticidade – ABNT 
NBR 7180, determinação do limite de liquidez 
– ABNT NBR 6459, ensaio de compactação – 
ABNT NBR 7182 e ensaio de Índice de Suporte 
Califórnia (ISC ou CBR) – ABNT NBR 9895. 
 
2.4 Ensaios de compactação para 
determinação da mistura solo/material fresado 
 
Para definição da proporção solo/material 
fresado utilizou-se, basicamente, resultados de 
ensaios de ISC. Considerou-se uma boa 
composição aquela que apresentou maior 
resultado de resistência submetida a energias 
normal e intermediária. Optou-se pela não 
utilização de energia de compactação 
modificada devido à grande quantidade de 
passadas do equipamento compactador em 
campo, aumentando o custo da pavimentação. 
Por meio dos ensaios de compactação é 
possível analisar o aumento da densidade 
máxima seca com a adição de materiais no solo 
local. A densidade seca é a principal relação 
com a resistência a penetração do pistão no solo 
no ensaio de ISC ou CBR. 
 
2.5 Ensaios de ISC ou CBR 
 
O ensaio de ISC seguiu a norma ABNT NBR 
9895, o ensaio consiste em medir a resistência à 
penetração de um pistão, com dimensões 
especificadas, em uma amostra compactada 
segundo o método de compactação 
normatizado. 
O pistão para o ensaio tem área de secção 
transversal de 49,7 mm² e penetra na amostra a 
uma velocidade de 1,27mm/min. 
A resistência é medida em porcentagem, 
sendo que 100% é a porcentagem de resistência 
de penetração de uma brita graduada tomada 
como referencial. 
 
2.6 Execução de uma pista com os resultados 
obtidos 
 
Com os resultados de composição da mistura, 
solo/material fresado, que apresentou melhor 
resultado, foi executado um trecho de 60,00 m 
da Av. Nadra Bufaiçal. O trecho total 
pavimentado da avenida foi de 500,00 m. 
Porém, a extensão de 440,00 m foi executada 
com materiais tradicionais provenientes de 
jazida, com resistência (ISC) apropriada. 
O dimensionamento das espessuras das 
camadas foi realizado por técnicos da SEMOB. 
No dimensionamento utilizou-se o método de 
pavimentos flexíveis do DNIT. 
 
 
3 RESULTADOS 
 
Neste item serão apresentados os resultados do 
subleito e das misturas para determinação do 
traço a ser executado no trecho experimental. 
 
3.1 Caracterização 
 
Foram realizados ensaios de caracterização em 
3 amostras, retiradas a cada 20,00 m de 
subleito, para verificar a uniformidade das 
propriedades básicas do solo. Os resultados 
apresentados na Tabela 1 mostram que tal 
uniformidade pode ser considerada, logo 
adotou-se que, neste caso, os estudos de ISC e 
do traço serão realizados em apenas uma das 
amostras. 
 
Tabela 1. Resultados dos ensaios de caracterização. 
Solo LL 
(%) 
LP 
(%) 
IP 
(%) 
Classif. 
HRB 
Furo 01 34 23 10 A-4 
Furo 02 34 24 10 A-4 
Furo 03 38 28 14 A-4 
 
3.2 Compactação energia normal 
 
Os ensaios de compactação, inicialmente, foram 
realizados coma energia normal. Por meio da 
curva de compactação do solo sem mistura, 
foram obtidos os valores de umidade ótima 
(15,7%) e densidade seca máxima (1,602 
g/cm3). Estes valores serviram como principais 
parâmetros para a homogeneização da mistura 
solo-material fresado. 
O primeiro traço experimental foi composto 
por 70% de solo acrescido de 30% de material 
fresado. Esta primeira composição mostrou um 
grande aumento na densidade seca máxima e 
uma leve redução na umidade ótima. O valor da 
densidade seca máxima passou a ser 1,797 
g/cm³ e a umidade ótima 14,75%. 
Um segundo traço foi utilizado para 
avaliação da mistura, sua composição foi de 
50% de solo, 20% de brita 0 e 30% de material 
fresado. A escolha de utilização da brita 0 se 
deu por dois motivos: o primeiro é a fácil 
disponibilização deste material, tendo em vista 
que a Prefeitura possui uma usina própria de 
britagem, e o segundo motivo é por possuir uma 
granulometria mais uniforme do que o material 
fresado. A densidade seca máxima nesta nova 
mistura passou para 1,842 g/cm³ e a umidade 
ótima para 12,60%. 
As curvas de compactação dos três materiais 
estão apresentadas na Figura 1. 
 
3.3 ISC energia normal 
 
Os valores de ISC para as misturas realizadas e 
compactadas na energia normal, estão 
apresentadas na Tabela 2. Com esta energia de 
compactação, a composição de 70% de solo e 
30% de material fresado, mostrou melhor 
resultado melhorando o ISC do solo local em 
250%. 
As duas misturas realizadas geraram boa 
melhora no valor de ISC do solo local, porém, a 
primeira mistura mostrou-se bem mais eficiente 
e econômica, podendo ser utilizada em sub-
bases, pois, neste caso, o valor mínimo de ISC é 
de 20%. 
 
Tabela 2. Valores de ISC para energia normal 
Material ISC (%) Energia normal 
Solo local 9,5 
70% solo local + 30% 
material fresado 23,7 
50% solo local + 20% brita 0 
+ 30% material fresado 18,8 
 
 
Figura 1. Comparação das curvas de compactação energia normal. 
 
 
3.4 Compactação energia intermediária 
 
Na tentativa de conseguir uma composição para 
utilização em bases de pavimentos urbanos que 
necessitam de valores de ISC ≥ 60%, optou-se 
por repetir a composição de 50% de solo com 
20% de Brita-1 e 30% de material fresado com 
energia intermediária. Com o aumento da 
energia de compactação a densidade seca 
máxima passou de 1,842 g/cm³ para 1,918 
g/cm³ e a umidade ótima de 12,60% para 
11,30%. 
Na Figura 2 estão apresentadas as curvas de 
compactação do solo sem mistura compactado 
com energia normal, e o solo com adição de 
brita-1 e material fresado compactado na 
energia intermediária. 
 
3.5 ISC energia intermediária 
 
O ensaio de ISC mostrou resultado bastante 
interessante para o solo com adição de brita e 
material fresado, compactado na energia 
intermediária. Enquanto que a mesma mistura 
apresentou resultado de 18,80% para a 
compactação com energia normal, este valor 
subiu para 52,20%, alterando-se a energia para 
intermediária. 
O aumento da densidade seca máxima com a 
imposição de uma maior energia cinemática no 
solo, mostrou que a resistência a penetração foi 
aumentada consideravelmente justificando, em 
campo, a utilização desta mistura com uma 
maior quantidade de passadas do equipamento 
compactador. 
 
3.6 Utilização da mistura na execução de uma 
pista experimental 
 
Com os resultados obtidos, o trecho de 60 m da 
Av. Nadra Bufaiçal foi executado com duas 
composições: 70% do solo local e 30% de 
material fresado e energia de compactação 
normal para a sub-base; e 50% de solo local, 
20% de brita-1 e 30% de material fresado e 
energia intermediária para a base. 
A execução contou com grau de 
compactação, medido pelo método da densidade 
in situ (frasco de areia), com o valor de 100%. 
 
Tabela 3. Valores de ISC para energia modificada 
Material ISC (%) Energia modificada 
Solo local - Energia normal 9,5 
50% solo local + 20% brita 0 
+ 30% material fresado 52,2 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 2. Comparação das curvas de compactação energia intermediária. 
 
4 CONSLUSÃO 
 
Este trabalho estudou o ganho de resistência de 
um solo local com a adição de materiais 
provenientes de fresagem de revestimento 
asfáltico para composição de um pavimento de 
baixo custo. 
No estudo foram considerados duas opções 
de misturas e duas opções de energias de 
compactação. As duas opções de misturas 
foram: 70% de solo local e 30% de material 
fresado; e 50% de solo local, 20% de brita-1 e 
30% de solo fresado. As duas opções de energia 
de compactação foram: normal e intermediária. 
Todas as considerações,de misturas e 
energia de compactação, mostraram bons 
resultados melhorando a resistência do solo 
local. 
Na primeira análise, utilizando-se energia 
normal, a mistura com solo e material de 
fresagem apresentou melhor resultado elevando 
o valor do ISC do solo local de 9,5% para 
23,70%. Esta composição poderá ser utilizada 
para execução de sub-bases de pavimentos que 
exigem resistência mínima de 20%. 
Na segunda análise, utilizando-se energia 
intermediária, a mistura com solo, brita-1 e 
material de fresagem, apresentou um bom 
resultado elevando o valor do ISC do solo local 
de 9,5% para 52,20%. Apesar do valor 
alcançado ser um pouco inferior ao 
recomendado para bases de vias urbanas 
(mínimo de 60%), considera-se o resultado 
satisfatório justificando a continuidade da 
pesquisa para obtenção de uma composição que 
permita alcançar o valor mínimo esperado. 
O trecho da Av. Nadra Bufaiçal executada 
com base e sub-base com os resultados obtidos 
nesta pesquisa, permitirá a observação e 
acompanhamento das composições utilizadas. 
Ensaios de prova de carga serão realizados 
semestralmente para acompanhamento do 
comportamento destes materiais. 
Cabe ressaltar que apenas um trecho 
(extensão de 60,00 m) foi executado com as 
composições obtidas nesta pesquisa. Os demais 
trechos foram executados com material 
laterítico (cascalho), proveniente de jazida, 
apresentando os valores mínimos 
recomendados. Estes trechos, executados com 
materiais alternativos e materiais “comuns”, 
permitirão a observação de um possível 
comportamento diferenciado, caso exista. 
 
 
AGRADECIMENTOS 
 
Á Secretaria Municipal de Obras e Serviços 
Públicos (SEMOB) da Prefeitura de Goiânia 
pela disponibilização do laboratório de solos e a 
execução de um trecho com os resultados 
obtidos nesta pesquisa. 
A Universidade Estadual de Goiás (UEG) 
Coordenação de Engenharia Civil e Pró-
Reitoria de Pós-Graduação e Pesquisa pela 
disponibilização da pesquisa e disponibilização 
do laboratório de solos. 
 
 
REFERÊNCIAS 
 
ABNT___NBR 6459 (1984), Solo – Determinação do 
Limite de Liquidez, Rio de Janeiro, RJ, 6p. 
ABNT___NBR 7180 (1984), Solo – Determinação do 
Limite de Plasticidade, Rio de Janeiro, RJ, 3p. 
ABNT___NBR 7181 (1984), Solo – Análise 
Granulométrica, Rio de Janeiro, RJ, 13p. 
ABNT___NBR 7182 (1986), Solo – Ensaio de 
Compactação, Rio de Janeiro, RJ, 10p, 1986. 
ABNT___NBR 9895 (1987), Solo – Índice de Suporte 
Califórnia, Rio de Janeiro, RJ, 14p. 
DNIT___ES 159 (2011), Pavimentos asfálticos – 
Fresagem a frio – Especificação de Serviço, Rio de 
Janeiro, RJ, 7p. 
Dau, F. N, F. (1987) Uma Avaliação Técnico/Econômica 
da Reciclagem de Revestimentos Asfálticos a Frio em 
Usina em Área Urbana, Trabalho de Conclusão de 
Curso de Mestrado Profissionalizante em Engenharia, 
UFRGS, Porto Alegre, RS, Brasil, 171p. 
FHWA, (1981) Hot and Cold Recycling of Asphalt 
Materials, Directive, Washington, DC, USA. 
Luz, M. P. (2008) Pavimentos Flexíveis Urbanos – 
Avaliação Técnica e Socioambiental, Tese de 
Doutorado, UFG, Goiânia, GO, 103 p. 
METOGO, D. A. N. (2010) Construção e Avaliação 
Inicial de Um Trecho de Pavimento Asfáltico 
Composto de Misturas de Fosfogesso, Solo Tropical e 
Cal, Dissertação de Mestrado, UFG, Goiânia, GO, 
150 p. 
RESPLANDES, H. M. S. (2007) Estudo Ambiental e 
Técnico da Aplicação do Agregado Reciclado na 
Estrutura de Pavimentos Flexíveis. Dissertação de 
Mestrado, UFG, Goiânia, GO.