INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA Seção de Engenharia de Fortificação e Construção – SE/2 Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Transportes Relatório.

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1 INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA Seção de Engenharia de Fortificação e Construção – SE/2 Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Transportes Relatório 1 REJUVENECIMENTO DE PAVIMENTO UTILIZANDO MISTURAS ASFALTICAS CONTENDO RESIDUO DO BENEFICIAMENTO DO MINÉRIO DE FERRO Aluno: Freddy Richard Apaza Apaza Orientador: Antônio Carlos Rodrigues Guimarães, D.Sc. Área de concentração: Infraestrutura de Transportes Linha de Pesquisa: Engenharia de Transportes Projeto de Pesquisa: Propriedades e aplicações de Agregado Alternativo Rejuvenicimneto de pavimento asfáltico utilizando misturas contendo resíduo de ferro Rio de Janeiro Maio de 2015.

2 SUMÁRIO 1. Introdução 1.1 Considerações gerais
1.2 Produção minério de ferro 1.3 Geração do Resíduo de mineração 2. Justificativa 3. Objetivos Objetivo Geral 4. Metodologia Trabalhos Realizados e resultados 6. Cronograma 7. Dificuldades encontradas Próximos passos 9. Referencias Bibliográficas

3 INTRODUÇÃO 1.1 Considerações Gerais
2. Justificativa 3. Objetivos 4. Metodologia 5. Trabalhos realizados 6. Cronograma 7. Dificuldades 8. Trabalhos futuros 9. Referencias Bibliográficas INTRODUÇÃO 1.1 Considerações Gerais As reservas mundiais de minério de ferro totalizam 170 bilhões de toneladas. As reservas lavráveis brasileiras, com um teor médio de 49,0% de ferro, representam 13,1% das reservas mundiais.

4 1. Introdução 2. Justificativa 3. Objetivos 4. Metodologia 5. Trabalhos realizados 6. Cronograma 7. Dificuldades 8. Trabalhos futuros 9. Referencias Bibliográficas INTRODUÇÃO 1.2 produção A produção mundial de minério de ferro em 2014 foi de 40 bilhões de Dólares. O Brasil foi o terceiro maior produtor mundial. A mineração do ferro tem grande importância para a economia mineral brasileira, sendo o Brasil o segundo maior produtor mundial, atrás apenas da Austrália (Quaresma, 2009b). Fonte:IBRAM Divulgação: Março/2015

5 INTRODUÇÃO 1.3 Geração de rejeito Conforme FEAM :
2. Justificativa 3. Objetivos 4. Metodologia 5. Trabalhos realizados 6. Cronograma 7. Dificuldades 8. Trabalhos futuros 9. Referencias Bibliográficas INTRODUÇÃO Geração de rejeito Conforme FEAM : O minério de ferro produzido no Brasil em 2013 e 2012 atingiu a marca de 398 milhões de toneladas, segundo o U.S. Geológica Survey. Segundo IPEA com relação ao cenário futuro da geração de rejeitos, estima-se que a quantidade anual irá praticamente dobrar, passando de 348 milhões de toneladas em 2010 para 684 milhões de toneladas em 2030. Fonte: Diagnóstico dos Resíduos Sólidos da Atividade de Mineração de Substâncias Não Energéticas 2012

6 2. JUSTIFICATIVA Preocupação com os resíduos gerados pelas indústrias;
1. Introdução 2. Justificativa 3. Objetivos 4. Metodologia 5. Trabalhos realizados 6. Cronograma 7. Dificuldades 8. Trabalhos futuros 9. Referencias Bibliográficas 2. JUSTIFICATIVA Preocupação com os resíduos gerados pelas indústrias; Uso de resíduo do beneficiamento do mineiro de ferro em misturas Micro Revestimento e Lama Asfáltica; Aumento da sustentabilidade contribuindo ao meio ambiente; Economia de espaços utilizados para sua disposição em aterros industriais e Preservação dos recursos naturais. FONTE : TESE GRACIELA P

7 3. OBJETIVO Objetivo Geral
1. Introdução 2. Justificativa 3. Objetivos 4. Metodologia 5. Trabalhos realizados 6. Cronograma 7. Dificuldades 8. Trabalhos futuros 9. Referencias Bibliográficas 3. OBJETIVO Objetivo Geral Verificar a viabilidade técnica da utilização do rejeito do beneficiamento do minério de ferro como agregado alternativo em misturas asfálticas a frio do tipo micro revestimento e lama asfáltica. pedrisco Resíduo de Ferro Pó de pedra Filler Emulsão Água

8 3. OBJETIVO MICRO REVESTIMENTO A FRIO
1. Introdução 2. Justificativa 3. Objetivos 4. Metodologia 5. Trabalhos realizados 6. Cronograma 7. Dificuldades 8. Trabalhos futuros 9. Referencias Bibliográficas 3. OBJETIVO MICRO REVESTIMENTO A FRIO Tratamento de superfície: e = 25 mm Impermeabilizante Rejuvenescedora Antiderrapante O diâmetro de agregado ≤4 mm Agregados Filer Emulsão Modificada por polímero (cura controlada) RC-1C-E Agua Aditivo O alto teor de ferro dispensa em alguns casos, os processos de concentração, podendo o minério ser utilizado diretamente, apenas com a adequação granulométrica. Possiblitando de certa forma contribuir com o desenvolvimento de pesquisas que promovam tecnicas e metodologias contrutivas de estras , de maneira a avançar tecnicamente e otimizar a utilizaçao dos materiais utilizados na pavimentação. pedrisco Pó de pedra Areia Filler Emulsão Aditivo Água

9 3. OBJETIVO LAMA ASFALTICA Tratamento de superfície:
1. Introdução 2. Justificativa 3. Objetivos 4. Metodologia 5. Trabalhos realizados 6. Cronograma 7. Dificuldades 8. Trabalhos futuros 9. Referencias Bibliográficas 3. OBJETIVO LAMA ASFALTICA Tratamento de superfície: Conservação viária estrutura do pavimento Melhoria da aderência Pneu/pavimento Rejuvenescedora ligante asfáltico e agregado menos severas em relação ao micro O diâmetro de agregado ≥6 mm Camada de e= 8mm Redução da rugosidade Revestimento selante Lama asfaltica consiste em numa mistura fluida de agregados minerais , material de enchimento Filer e emulsao asfaltica O espalhamento é realizado a temperatura ambiente Areia Filler Aditivo Emulsão Água

10 4. METODOLOGIA Revisão de Literatura Coletar Material Agregados
1. Introdução 2. Justificativa 3. Objetivos 4. Metodologia 5. Trabalhos realizados 6. Cronograma 7. Dificuldades 8. Trabalhos futuros 9. Referencias Bibliográficas 4. METODOLOGIA Revisão de Literatura Coletar Material Agregados Resíduo de ferro Emulsão Asfáltica Filer FASE I Caracterização do Material Emulsões Asfálticas Estabilidade de armazenamento Ponto de amolecimento Penetração Viscosidade Cinemática Resíduos depois da destilação Partícula de carga Agregado Análise granulométrica Densidade Real e aparente Adesividade L.A.Abrasão Equivalente de areia

11 1. Introdução 2. Justificativa 3. Objetivos 4. Metodologia 5. Trabalhos realizados 6. Cronograma 7. Dificuldades 8. Trabalhos futuros 9. Referencias Bibliográficas 4. METODOLOGIA PREPARAÇÃO DA MISTURA EM DIFERENTES TEORES DE AGUA E EMULSÃO ASFALTICA Lama Asfáltica Resíduo de ferro Agregados Micro revestimento Resíduo de ferro Agregados FASE II WCT Teste de coesão úmido WTAT perda abrasão LWT absorção da areia DESEMPENHO DA MISTURA FASE III sim Passe requerimentos Resultados e analise de dados não FASE IV Aditivos Cal

12 Ensaios de Laboratório IME
1. Introdução 2. Justificativa 3. Objetivos 4. Metodologia 5. Trabalhos realizados 6. Cronograma 7. Dificuldades 8. Trabalhos futuros 9. Referencias Bibliográficas 5. TRABALHOS REALIZADOS Ensaios de Laboratório IME FASE I Pó de pedrisco Pó- pedrisco : Holcim S.A. RJ Coletar Material Agregados Filer Resíduo de ferro Emulsão Asfáltica Filer: Cimento Portland CP e Cal Resíduo de ferro : Mariana MG Emulsão Asfáltica: BR Distribuidora PETROBRAS Ensaios realizados: Agregado Análise granulométrica Densidade Real e aparente L.A. Abrasão Equivalente de areia Durabilidade Emulsões Asfálticas RC-1C-E fornecida BR Distr.PETROBRAS

13 Ensaios de Laboratório IME
1. Introdução 2. Justificativa 3. Objetivos 4. Metodologia 5. Trabalhos realizados 6. Cronograma 7. Dificuldades 8. Trabalhos futuros 9. Referencias Bibliográficas 5. TRABALHOS REALIZADOS Ensaios de Laboratório IME Resíduo de ferro : Mariana MG Pó- pedrisco : Holcim S.A. RJ FASE I Agregado Análise granulométrica DNIT 035 /2005 –ES. L.A.Abrasão ABNT-NBR–14948

14 Ensaios de Laboratório IME
1. Introdução 2. Justificativa 3. Objetivos 4. Metodologia 5. Trabalhos realizados 6. Cronograma 7. Dificuldades 8. Trabalhos futuros 9. Referencias Bibliográficas 5. TRABALHOS REALIZADOS Ensaios de Laboratório IME Pó- pedrisco : Holcim S.A. RJ Resíduo de ferro : Mariana MG FASE I Densidade Real e aparente Equivalente de areia DNER

15 5. TRABALHOS REALIZADOS E RESULTADOS
1. Introdução 2. Justificativa 3. Objetivos 4. Metodologia 5. Trabalhos realizados 6. Cronograma 7. Dificuldades 8. Trabalhos futuros 9. Referencias Bibliográficas 5. TRABALHOS REALIZADOS E RESULTADOS Ensaios de Laboratório COPPE e IME FASE I Pó- pedrisco : Holcim S.A. RJ Resíduo de ferro : Mariana MG Forma : Ensaio AIMS Durabilidade DNER-ME Feito : UFRJ - COOPE

16 Resultados e especificações
1. Introdução 2. Justificativa 3. Objetivos 4. Metodologia 5. Trabalhos realizados 6. Cronograma 7. Dificuldades 8. Trabalhos futuros 9. Referencias Bibliográficas Resultados e especificações Ensaios Pó pedrisco Resíduo de ferro Mistura Especificações NBR /03 Equivalente de Areia (%) 72 47 69 Min .65% Resistencia da Abrasão Los Angeles (%) - 15,32 Max 40% Avaliação da durabilidade pelo emprego de soluções sulfato de magnésio 5,2 Max 15 % Caracterização da fração fina por médio de absorção de azul metileno (mg/g) 2,5 0,4 Max 10 Determinação da massa unitária 1,54 1,508

17 5. TRABALHOS REALIZADOS E RESULTADOS
1. Introdução 2. Justificativa 3. Objetivos 4. Metodologia 5. Trabalhos realizados 6. Cronograma 7. Dificuldades 8. Trabalhos futuros 9. Referencias Bibliográficas 5. TRABALHOS REALIZADOS E RESULTADOS Resultados: Micro Revestimento Pó- pedrisco : Holcim S.A. RJ Resíduo de ferro : Mariana MG FASE I % Passante traço % ISSA # TIPO II (pol.) (mm) mínimo máximo 1/2" 19 100,00 100 3/8" 9,5 n.º 4 4,8 99,54 90 n.º 8 2,36 82,31 65 n.º 16 1,18 63,36 45 70 n.º 30 0,6 46,40 30 50 n.º 50 0,33 30,47 18 n.º 100 0,15 18,19 10 21 n.º 200 0,075 5,77 5 15 85 % %

18 5. TRABALHOS REALIZADOS E RESULTADOS
1. Introdução 2. Justificativa 3. Objetivos 4. Metodologia 5. Trabalhos realizados 6. Cronograma 7. Dificuldades 8. Trabalhos futuros 9. Referencias Bibliográficas 5. TRABALHOS REALIZADOS E RESULTADOS Resultados: Lama Asfáltica Pó- pedrisco : Holcim S.A. RJ Resíduo de ferro : Mariana MG FASE I DNIT Curva Faixa III mínimo máximo Tentativa 100 100,00 85 60 87 99,51 40 81,27 28 45 61,20 19 34 43,25 14 25 26,63 8 17 15,40 4 4,67 90 % %

19 Planificação dos projetos
1. Introdução 2. Justificativa 3. Objetivos 4. Metodologia 5. Trabalhos realizados 6. Cronograma 7. Dificuldades 8. Trabalhos futuros 9. Referencias Bibliográficas Planificação dos projetos Composição do Traço da mistura dos projetos de MRA PROJETOS MATERIAIS 1 2 3 4 sem 10 20 30 resíduo Po de pedra % 99 98,9 98,8 98,7 Residuo % 0,1 0,2 0,3 cimento % 1,0 Agua % Emulsao % Ensaio WTAT : % 12% 14% e 16% Ensaio LWT: % , 14% , 16% , e 18% Ensaio de coesao % otimo de emulsao

20 Tempo mínimo de misturação
1. Introdução 2. Justificativa 3. Objetivos 4. Metodologia 5. Trabalhos realizados 6. Cronograma 7. Dificuldades 8. Trabalhos futuros 9. Referencias Bibliográficas Tempo mínimo de misturação

21 Consistência método cone
1. Introdução 2. Justificativa 3. Objetivos 4. Metodologia 5. Trabalhos realizados 6. Cronograma 7. Dificuldades 8. Trabalhos futuros 9. Referencias Bibliográficas Consistência método cone

22 Ensaios de avalição e compatibilidade WTAT
1. Introdução 2. Justificativa 3. Objetivos 4. Metodologia 5. Trabalhos realizados 6. Cronograma 7. Dificuldades 8. Trabalhos futuros 9. Referencias Bibliográficas Ensaios de avalição e compatibilidade WTAT

23 Elaboração corpos de prova
1. Introdução 2. Justificativa 3. Objetivos 4. Metodologia 5. Trabalhos realizados 6. Cronograma 7. Dificuldades 8. Trabalhos futuros 9. Referencias Bibliográficas Elaboração corpos de prova

24 TEOR DE LIGANTE ASFALTICO (%)
1. Introdução 2. Justificativa 3. Objetivos 4. Metodologia 5. Trabalhos realizados 6. Cronograma 7. Dificuldades 8. Trabalhos futuros 9. Referencias Bibliográficas Determinação do teor ligante asfáltico TRAÇO Nº TEOR DE LIGANTE ASFALTICO (%) TEOR DE EMULSÃO (%) TEOR DE ÁGUA (%) WTAT MÁX. 800 (g/m²) LWT MÁX. 538 (g/m²) 1 6,23 10 12,0 685,965 0,00 2 7,476 12 10,0 538,244 528,41 3 8,722 14 8,0 415,527 569,24 4 9,968 16 6,0 347,095 706,45 5 11,214 18 4,0 857,54 LWT (g/cm) WTAT (g/cm) 7,6

25 6. CRONOGRAMA 6. Cronograma 1. Introdução 2. Justificativa
3. Objetivos 4. Metodologia 5. Trabalhos realizados 6. Cronograma 7. Dificuldades 8. Trabalhos futuros 9. Referencias Bibliográficas 6. CRONOGRAMA

26 7. DIFICULDADES Dificuldades Atuais.. Canada,Malasya Texas Austin
1. Introdução 2. Justificativa 3. Objetivos 4. Metodologia 5. Trabalhos realizados 6. Cronograma 7. Dificuldades 8. Trabalhos futuros 9. Referencias Bibliográficas 7. DIFICULDADES Dificuldades Atuais.. Canada,Malasya Texas Austin Referencial Bibliográfico. Tema original Desafio no desenvolvimento, Coleta do ligante Asfáltico BR Distribuidora Petrobras,

27 9. REFERENCIA BIBLIOGRAFICA
1. Introdução 2. Justificativa 3. Objetivos 4. Metodologia 5. Trabalhos realizados 6. Cronograma 7. Dificuldades 8. Trabalhos futuros 9. Referencias Bibliográficas 9. REFERENCIA BIBLIOGRAFICA DNIT (2005) .Pavimentos flexíveis Micro revestimento Asfáltico a frio com emulsão modificada por polímero. Ministério dos Transportes, Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes, Publicação IPR – DNER ES 389/99 Rio de Janeiro, Masood Roberti M Evaluation Of Test Methods And Selection Of Aggregate Grading For Type Iii Application Of Micro-surfacing, Peat ,Canada Montreal (2013). NOURELDIN.A A., McDANIEL R.ES Evaluation of surface mixtures of Steel Slag and Asphalt Transportation Research Record, n (1990) C.R. JONES TAN FAH MEE AND HASNUR RABIAIN BINISMAIL Early Performance of Slurry Seales used for Paved road Maintenance in Malaysia Proceeding of the Sixth Conference of REAAA, Kuala Lumpur , -10 March 1990 THOMAS J.k ALISON L.B. Performance of ultra thin freeway surfaceing in canada pavements and Foundations Section Ministry of transportation of Ontario Canada 1997 ISSA The international Slurry Surfacing Association .Desing Tecnical Bulletines Washington, D.C. 1990 Karine Krummenauer,Estudo Da Incorporação da Serragem De Couro Curtido Ao Cromo No Micro revestimento Asfáltico. Artigo PUCRS 208 Rio grande do Sul

28 7. REFERENCIA BIBLIOGRAFICA
MANSOUR SOLAIMANIAN AND THOMAS W.KENNEDY Evaluation of The Seal Process as Pavement Rehabilitation Alternative Project Summary Report –S. Center For Trasnportation Research Bureau of Engineering Research The University of Texas at Austin- october OFFICE OF ENGINEERING OFFICE OF TECNOLOGY APLICATIONS Surface Rehabilitation Tecniques Design, Construction, and Performance Of Micro-Surfacing Instructor’s Guide Washington D.C. Federal Highway Administration Office of Engineering ,Pavement Division SILVA, R. G. O. Estudo laboratorial do desempenho mecânico de misturas asfálticas com resíduos industriais de minério de ferro. Dissertação apresentada ao Programa de Geotécnica da Escola de Minas da Universidade Federal de Ouro Preto, UFOP, Ouro Preto/MG, CASTELO BRANCO V.T.F Caracterização De Misturas Asfálticas Como O Uso De Escoria De Aciaria Como Agregado. Dissertação de Mestrado Universidade Federal do Rio de Janeiro RJ. 2004 ANGELA CAMPANHA Caracterização De Rejeitos De Mineiro De Ferro Para Uso Em Pavimentação. Dissertação de Mestrado Universidade Federal da Viçosa Minas Gerais MG. 2011 Sindicato Nacional Da Industria Da Extração Do Ferro E Metais Básicos acessado accesado10 de março.

29 Muito obrigado! Freddy Richard apaza apaza fone: (21)97942-2133.
Muito obrigado!