AS16 Contenção Muro Pneus Palestra PUC Rio 2015

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Engenharia com Pneus
Alberto Sayão <sayao@puc-rio.br>
O Ambiente
Rio de Janeiro, mar e montanhas
O Problema - escorregamentos
Laranjeiras
1967
Niterói 2010
O Problema - escorregamentos
Angra
O Problema – obras de estabilização
Maccaferri
Obras de Estabilização – Rio de Janeiro
19
86
19
87
19
88
19
89
19
90
19
91
19
92
19
93
19
94
19
95
19
96
3-D Line 1
0
10
20
30
40
50
60
US$
106
Geo-Rio
Outro Problema: Pneus Usados
Resíduos sólidos
Grande quantidade em regiões urbanas
Não biodegradáveis:
Formato - dificulta densificação
- depósitos com grande volume
Descarte de Pneus Usados
EUA: estoque: 190 milhões de pneus usados em Dez 2005 
Depósitos ao Ar Livre
Pneus - Produção Anual (em 1999)
 Rio de Janeiro: 4 milhões de pneus
 Brasil: 40 milhões (5 indústrias)
 EUA: 250 milhões
Mundo: 800 milhões produzidos
260 milhões descartados
Risco Ambiental: incêndios
Risco Ambiental: incêndios
1999 Califórnia: vários dias 
Risco Ambiental: incêndios
1991: Ontário - 13 milhões de pneus: 2 semanas
Pneu: t >150 anos para se decompor na natureza
Pneus no Meio Ambiente
Pneus em cursos d'água
Tietê (2002 – 2006): 120 mil pneus retirados do rio 
Pneus em cursos d'água
Alternativas ao Descarte
Política Ambiental:
Redução / Reciclagem / Reuso
Coleta
Taquarussu, MS
Solução: Reuso. Engenharia com Pneus
 Pisos, pavimentos
 Aterros leves
 Controle erosão
margens rios
 Aterros reforçados
 Muros de gravidade
 Barreiras de impacto /ruído
 Defensas p/ navegação
 Arrecifes artificiais
Residências
 Encontros de pontes
Pneu Usado: Eficiência Mecânica; Baixo Custo
ano 2000: 30 milhões de pneus usados em engenharia
Barreiras de Impacto
Barreiras de Impacto
Sacos de Pneus Triturados 
Tire Crumb Bags 
Barreiras Acústicas
Absorbing Noise Wall System –
painéis de 20cm: pneus triturados 
com cimento e aditivos, 
1995-2000: 700 mil m2 de muros
enchimento 
c pneus triturados
Defensas de Navegação
Proteção Túnel Falso
Proteção Túnel Falso
Arrecifes Artificiais
Arrecifes Artificiais
Residências de baixo custo
Residências de baixo custo
Residências de baixo custo
Residências de baixo custo
Residências de baixo custo
Nicarágua, Chile, Colômbia, Bolívia, Guatemala, New Mexico
Residências
Residências de baixo custo
Residências de baixo custo
Exterior Final
Residências
Residências
New Mexico
Residências
Nicarágua
Residências
Botucatu SP
Residências
Telhas
Tijolo
Borracha reciclada
Pneus triturados - aterros leves
Base de Aterros Rodoviários
Triturador de pneus
Shark Waste Shredder
Triturador de pneus
Triturador de pneus
Pneus triturados 
Triturador de pneus
Pneus triturados 
Base de Aterros Rodoviários
Minnesota Freeway L=300m solos moles
Base de Aterros Rodoviários
Minnesota Freeway L=300m 900 mil pneus
Encontro de Pontes
Encontro de Pontes
Piso em Hipódromos
Pavimentos
UFSC - Asfalto com 
betume e borracha de 
pneu triturado.
- nova experiência 
melhoria das estradas
BH - asfalto-borracha
Bom Princípio, RS 122
Pavimentos
Itaipu - asfalto-borracha
Floripa – 1º kartódromo com 
asfalto-borracha
Aterros Reforçados
Face
Reforço camadas de Pneus
Aterro
Muros de Pneus
Reservatório UHE Manso, MT
Muro em Encontro de Pontes
Muros de Pneus, BH
Muro - Controle de Erosão
Recuperação urbana e proteção ambiental
manguezal de Jequiá, RJ 
Muro - Controle de Erosão
Jequiá, RJ
Muro de Pneus, Martinica
Muro
Martinica
Martinica
Uso de Pneus: Vantagens
 Uso de solo local
 Dispensa mão de obra qualificada
 Dispensa equipamentos pesados
 Construção em etapas
 Custo reduzido
Muro de Pneus
Base irregular
Muro de Pneus
Base instável
Muro de Pneus
Muro de Pneus
Amarração
PreenchimentoMuro de Pneus
Arranjo incorreto
Muro de Pneus
Uso de Pneus: Desvantagens. 
Erros na execução: Colapso
Blumenau
MURO DE PNEUS EXPERIMENTAL
Projeto de Pesquisa 1995-2000:
Estabilização Encostas
PUC-Rio
Fundação Geo-Rio
Univ. Ottawa - Canadá
IDRC (International Development Research Centre)
 Local: Jacarepaguá, RJ
 Dimensões: 4m altura + 2m sobrecarga
60m extensão
(4 seções, 15m)
Muro Experimental PUC-Rio
Pesquisa: Seções do Muro de Pneus
Muro com 4 seções transversais distintas :
 Pneus amarrados (corda x arame)
 Geometria do muro (base larga x esbelta)
 Geometria dos pneus (cortados x inteiros)
Muro PUC-Rio. Geometria Pneus
INTEIRO CORTADO
Seção A: Pneus inteiros, corda
Seção B: Pneus cortados, corda
 Seção C: Pneus cortados, arame
Muro PUC-Rio. Seções Transversais A, B, C 
base
topo
Muro PUC-Rio. Seção Transversal D
Seção D: Pneus cortados, corda
Muro PUC-Rio. Início Construção
Muro PUC-Rio. Amarração Pneus
Muro PUC-Rio. Lançamento do Solo
Muro PUC-Rio. Espalhamento
Compactação
Muro
Muro PUC-Rio. Final de Construção
Consumo : 15.000 Pneus
Muro PUC-Rio. Instrumentação
Seção A Seção C
15 m 15 m15 m 15 m
Inclinômetros (I)
Extensômetros (V)
 Células de pressão (P)
 Seção do muro de pneus
Seção B Seção D
 I1
 I2
 I3
 I4
 I5
 I6
 I7
 I8
 P3
 P1 P2
 V1 V2 V3 V4
Encosta
Retroaterro
 Acesso
Muro de Pneus PUC-Rio
Muro de Pneus: Revestimento da Face
Evita erosão do solo na face
Reduz possibilidade de danos ou incêndio
Revestimento da Face do Muro
Concreto projetado
Muro PUC-Rio. Revestimento da Face
Vegetação
Muro de Pneus: Características dos Materiais
SOLO - Areia siltosa compactada
-  = 17 kN/m3
- S = 65 %
PNEU - diâmetro = 0,60 m
- largura de rolamento = 0,20 m
SOLO-PNEU
- Solo - pneus inteiros: 
 = 15,4 kN/m3
- Solo - pneus cortados:
 = 16,2 kN/m3
Densidade in situ
Muro de Pneus: Características dos Materiais
Análise. Metodologia: Sieira, DSc. 
2003
Simulação numérica da construção:
Deformações previstas (Elementos Finitos)
x
Deformações medidas (Instrumentação Campo)
Parâmetros Deformabilidade do Material
Muro de Pneus: Análise 
Pneus cortados x inteiros
PNEUS INTEIROS
(Seção A)
x 
PNEUS CORTADOS
(Seção B)
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
0 10 20 30 40
El
ev
aç
ão
 (
m
)
Deslocamento Horizontal (mm)
Seção B Seção A
EB = 2,5 MPa
EA = 1,8 MPa
Análise do Muro
 muro menos deformável
 construção mais rápida
 maior custo:
máquina para cortar banda lateral
- US$ 17 mil, 50 pneus/h
Uso de Pneus Cortados:
Pneus Cortados:
banda lateral cortada
Muro de Pneus 
Mechanical Concrete ®
low volume roads
Muro de Pneus: Análise
Amarração: arame x corda 
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
0 5 10 15 20 25 30
Deslocamento Horizontal (mm)
El
ev
aç
ão
 (m
)
Seção C Seção B
EB = 2,5 MPa
EC = 3,0 MPa
Análise do Muro 
 Material mais rígido
 Maior custo
 Amarração mais fácil e rápida
Uso de Arame:
Análise do Muro 
Largura do Muro
0 20 40 60 80 100
0
1
2
3
Deslocamento horizontal (mm)
 
 E
le
va
çã
o 
(m
)
Largura: 6 3 2,5 2 pneus
ConclusõesUso de pneus cortados:
facilita a construção;
reduz a deformabilidade do muro
 Amarração com corda:
menos eficiente que arame;
melhor alternativa (custo vs benefício)
Conclusões
 Dimensionamento do muro:
largura constante de 3 pneus é possível
Estabilização de encostas com solo-pneus:
eficiência mecânica do pneu e baixo custo
Reuso de Pneus
Reuso de Pneus
Arte com Pneus
- 1997. Alissandrus Élson B. Fontes, “Ensaios de Campo e Laboratório no Retro-Aterro do Muro Experimental de 
Pneus”, MSc. PUC-Rio.
Prêmio AEERJ (Associação de Empresas de Engenharia do Rio de Janeiro) triênio 1996 -1998. Melhor Tese de 
Mestrado em Engenharia Civil no Estado do Rio de Janeiro:
- 1998. Ana Cristina Castro F. Sieira, “Análise de um Muro de Contenção de Encostas Utilizando Pneus”, PUC-Rio, 
28 Set. MSc. PUC-Rio.
- 1999. Ortigão, J.A.R. e Sayão, A.S.F.J. - Manual Técnico de Encostas, elaborado para a Fundação Geo-Rio, Rio de 
Janeiro, 04 volumes, 745 p.
- 2000. Sieira, A.C.C.F., SAYÃO, A.S.F.J., Gerscovich, D.M.S., Medeiros, L.V. “Simulação Numérica do Comportamento 
de um Muro de Pneus”, 4º SEFE, Seminário de Engenharia de Fundações Especiais e Geotecnia, ABMS / ABEF, São 
Paulo, vol. 2, pp. 532-540.
Prêmio Revista Geotecnia, SPG (Sociedade Portuguesa de Geotecnia) - melhor artigo no biênio 2000-01:
- 2001. Sieira, A.C.F., Sayão, A.S.F.J., Medeiros, L.V., Gerscovich, D.M.S. “Comportamento de Muro de Pneus para 
Estabilização de Encostas”, Revista Geotecnia, SPG, Portugal, No. 91, pp.39-55.
- 2002. Sayão, A.S.F.J., Medeiros, L.V., Sieira, A.C.F., Gerscovich, D.M.S., Garga, V.K. “Retaining Walls Built 
with Scrap Tires”, Geotechnical Engineering, England, vol. GT155, no. 04, pp. 217-219.
- 2004. Valle, Augusto Ferreira. “Ensaios de Arrancamento em Solo Reforçado com Malhas de Pneus”, MSc. PUC-Rio.
Alberto Sayão <sayao@puc-rio.br>
• Univ. Ottawa, Canada
• Geo-Rio
• PUC-Rio
Luciano Medeiros
Ana Sieira
• UERJ
Denise Gerscovich
Muro de Pneus
Alberto Sayão <sayao@puc-rio.br>