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Busca de materiais com melhores características
Ligante Asfáltico
Aumento do ponto de amolecimento e viscosidadeDiminuição da suscetibilidade térmicaResistência maior ao envelhecimentoPequena variação do módulo de rigidez com a temperaturaRevestimento com características de módulos elásticos dinâmicos que atendam as condições a que são submetidas
Requisitos básicos
Existir em quantidade suficiente
Ter preço que torne seu uso economicamente viável
Apresentar qualidade satisfatória para o fim a que se destina
Tipos de modificadores
• Polímeros• Pó de borracha• Hidrocarbonetos• Asfalto Natural TLA• Filer mineral• Aditivo anti-striping• Oxidantes/antioxidantes• Quimicos
Porque modificar ?
• Aumentar a Vida útil do Pavimento
• Melhorar o Desempenho
CARACTERÍSTICAS DO PRODUTO (propriedades modificadas)
CAP “Trinidad Lake Asphalt – TLA é um asfalto extraído do maior lago natural comercialmente viável do mundo em Trinidad. Esse produto é comercializado há mais de 100 anos e aplicado das mais variadas formas em portos, pontes,aeroportos,túneis e rodovias em praticamente todos os continentes.
O TLA é um ligante altamente viscoso e é utilizado como modificador de asfaltos derivados de petróleo, com o objetivo de aumentar a resistência à deformação permanente e a vida de serviço das misturas asfálticas. Por ser um asfalto oxidado naturalmente, possui características químicas bem definidas, o que assegura sua qualidade e o torna mais resistente a ações de combustíveis”.
Histórico
Os asfaltos naturais ocorrem em várias partes do mundo e podem ser encontrados na ilha de Trinidad ao sul do Caribe, Orinoco na Venezuela, La Presta em Val de Travers na Suiça, Irã , na província de Alberta nas areias do Athabasca no Canadá e no Mar Morto, conhecido pelo romanos como Lacus Asphaltes.
Há ocorrências de asfalto natural em forma de lagos resultante de altas pressões, que são exercidas nas capas interiores da crosta terrestre, fazendo fluir à superfície de maneira natural o asfalto. O asfalto natural de Trinidad (TLA), foi descoberto por Walter Raleigh em 1559
O asfalto natural TLA , embora tenham propriedades físicas semelhantes aos asfaltos derivados de petróleo, têm sua composição química diferenciada dos asfaltos derivados de petróleo.
A primeira pavimentação asfáltica com material do lago de Trinidad foi executada pelo Belga Chemist E.J. Smedt em frente ao City Hall in Newark, New Jersey, em 1870 e em 1873 num segmento da Fifth Avenue. Posteriormente a técnica se difundiu pelos Estados Unidos chegando ao Reino Unido ainda no final do século XIX para os primeiros serviços de “Rolled Asphalt” em Londres (King’s Road – Chelsea e Victoria Embankment).
Entre 1875 e 1900 o asfalto de Trinidad representava 90% do asfalto consumido no mundo.
O desenvolvimento feito com os materiais para rodovias, originários de Trinidad especialmente pelo Clifford Richardson e The Barber Corporation, resultou em uma transferência de tecnologia para a Europa, estabelecendo o TLA como o primeiro ligante betuminoso da mais alta qualidade no mundo, que rendia uma vida útil superior a 50 anos.
TLA in Drums – 1950 Georgia - USA
O TLA é um material natural formado após oxidação completa sob a pressão da crosta terrestre em temperatura elevada durante milhões de anos.
Por isso, tem a vantagem de apresentar alto ponto de amolecimento, excelente estabilidade térmica, capacidade de resistência a oxidação, óleos, ácidos e álcalis.
Foi o primeiro modificador de asfalto de petróleo (asfalto refinado).
Quanto a Reologia é classificado como Sol-Gel
TLA compreende Betume e conteúdo mineral
Composição do TLA - 64% Betume - 36% Filer mineral - Quartzo 40 % - Ilita 15 %
- Caolinita 20 % - Montmorilonita 25 %
National Center for Asphalt Technology - NCAT Pavement Test Track Research Findings 2000 –2010The track is a 1.7-mile oval with 46 different 200-ft test sections that are sponsored on three-year cycles. Each sponsor has specific research objectives for their section(s) and shared objectives for the track as a whole. Three cycles have been completed since the test track opened in 2000, and a fourth cycle will end in 2011. The track sections are exposed to a fleet of heavily loaded installed in Opelika, Alabama USA -
An accelerated evaluation program with the impact of 10 million - Equivalent Single Axle Loads (ESALs) impacting the surface
Estudos no Brasil - IV SINAPRE - 2009
ESTUDO COMPARATIVO PARA AVALIAÇÃO DO COMPORTAMENTO À FADIGA DE MISTURAS ASFÁLTICAS ELABORADAS COM CAP TLA E CONVENCIONAIS Caio Rubens Santos1,4; Santi Ferri1,4; Osvaldo Tuchumantel2; Marcos Bottene Cunha3 & Carlos Yukio Suzuki1,4
Asfalto Modificado TLA comparação com CAP convencional
Projeto Marshall – teores de CAP
Faixa granulométrica baseada no Superpave 12,5 mm
CAP 30-45 = 4,7%CAP 50-70 = 4,6%CAP modificado TLA = 4,7%
Ensaio de deformação permanente
1,88%
2,73%
2,63%
3,98%
3,56%
3,95%
3,31%
2,29%
1,58%
2,15%
3,26%
4,94% 6,02%
1,59%
6,16%
4,74%
2,74%
2,06%
1%
10%
100 1.000 10.000 100.000
Número de Ciclos
Por
cent
agem
de
afun
dam
ento
na
trilh
a de
rod
a
CAP TLA
CAP 30/45
CAP 50/70
10 30 35 55 75 95
1,00E+00
5,00E+05
1,00E+06
1,50E+06
2,00E+06
2,50E+06
3,00E+06
3,50E+06
4,00E+06
4,50E+06
1.5002.0002.5003.0003.5004.0004.5005.0005.5006.0006.5007.000
E equivalente estrutura (kgf/cm2)
Núm
ero
N ad
mis
síve
l a fa
diga
(∆σ
)
TLA (4cm)
CAP 30-45 (4cm)
CAP 50-70 (4cm)
10 30 35 55 75 95
1,00E+00
5,00E+05
1,00E+06
1,50E+06
2,00E+06
2,50E+06
3,00E+06
3,50E+06
4,00E+06
4,50E+06
1.5002.0002.5003.0003.5004.0004.5005.0005.5006.0006.5007.000E equivalente estrutura (kgf/cm2)
Núm
ero
N ad
mis
síve
l a fa
diga
(∆σ
)
TLA (5,5cm)
CAP 30-45 (5,5cm)
CAP 50-70 (5,5cm)
D0 médiainfraestrutura
(0,01mm)
10 30 35 55 75 95
1,00E+00
5,00E+05
1,00E+06
1,50E+06
2,00E+06
2,50E+06
3,00E+06
3,50E+06
4,00E+06
4,50E+06
1.5002.0002.5003.0003.5004.0004.5005.0005.5006.0006.5007.000E equivalente estrutura (kgf/cm2)
Núm
ero
N ad
mis
síve
l a fa
diga
(∆σ
)
TLA (5,5cm)
CAP 30-45 (5,5cm)
CAP 50-70 (5,5cm)
957555353010
1,00E+00
5,00E+05
1,00E+06
1,50E+06
2,00E+06
2,50E+06
3,00E+06
3,50E+06
4,00E+06
4,50E+06
1.5002.0002.5003.0003.5004.0004.5005.0005.5006.0006.5007.000E equivalente estrutura (kgf/cm2)
Núm
ero
N ad
mis
síve
l a fa
diga
(∆σ
)
TLA (7cm)
CAP 30-45 (7cm)
CAP 50-70 (7cm)
D0 médiainfraestrutura
(0,01mm)
20o Encontro de Asfalto - 2009
EFEITO DO MODIFICADOR TRINIDAD LAKE ASPHALT (TLA) NA REOLOGIA DE UM LIGANTE E NAS PROPRIEDADES MECÂNICAS DE MISTURA ASFALTICA Leonardo S. Cavalcanti, Laura M. G. da Motta2, Sandra Oda3
Dados considerados para o dimensionamento da camada de revestimento de mistura asfáltica - valores típicos, mantidos iguais para todas as condições de revestimento:
• Base de material granular com espessura de 15cm e Mr = 1000MPa; • Sub-base de solo laterítico com espessura de 20cm e Mr = 130MPa; • Subleito de solos finos, siltosos ou argilosos de Mr = 52MPa; • Tráfego de eixo de roda dupla com volume do 1° ano = 150.000; • Carga do eixo = 8,2tf; • Pressão dos pneus = 0,56Mpa; • Mês de abertura de tráfego = Janeiro
Ensaios de fadiga mostraram que o ligante modificado com TLA apresentou melhor desempenho quanto à vida de fadiga, mesmo com o teor de ligante 0,3% mais baixo que o da mistura convencional. O ângulo de fase após RTFOT entre os ligantes estudados o CAP TLA assume comportamento mais elástico dos ligantes estudados após a usinagem.Os ensaios de caracterização de ligantes mostraram que o TLA aumentou significativamente a viscosidade do ligante puro. Quanto aos ensaios de DSR observou-se que TLA elevou a rigidez do ligante, passando de um PG 64-XX para um PG 70-XX.
Mistura Ligante RT (MPa) Desvio Padrão RT após módulo de resiliência. (MPa) CAP 50/70 de referência 1,38 0,04 1,42 CAP 50/70 + 25% TLA 1,52 0,13 1,67
A mistura com ligante modificado com TLA apresentou resistência à tração e módulo de resiliência maiores do que a mistura de referência. Resultados de módulo dinâmico indicaram que a mistura com TLA obteve maior rigidez e valor de FN duas vezes maior do que o da de referência, o que indica que o TLA é eficiente para aumentar a resistência à deformação permanente. Valores de CDI e TDI referentes à mistura modificada com TLA mostram aumento da rigidez do ligante proporcionado pela modificação.
“SEMI CIRCULAR BENDING TEST” NA DETERMINAÇÃO DE PROPRIEDADES À FRATURA DE MISTURAS ASFÁLTICAS Guillermo E. Montestruque(1) Liedi B. Bernucci(1) (1) Laboratório de Tecnologia de Pavimentação, Depto. de Engenharia de Transportes Escola Politécnica, Universidade de São Paulo
Aplicações aeroportos Pontes Tuneis/terminaismarítimos
I-70 Glenwood CanyonColorado - EUA
John F. Kenedy e La Guardia-Nova York - EUA
Humber,Severn,Forth,Kessock,Avonmouth,CliftonReino Unido
Seagirt Marine,Dundalk Marine, Baltimore - EUA
M-4 Berkshire – Reino Unido
Logan-BostonNewwark- New Jersey EUA
George Washington,Geothels, Outer, Niagara Viaduct , Walt Whitman EUA
Cross Harbour – Tunnel –Hong Kong
A-7 Hamburg - Alemanha
Salt Lake City-UtahBurbank-California EUA
Bosphorus -1Bosphorus-2 Turkia
Dover -Inglaterra
A-13 Brenner - Austria
Kai Tak - Hong KongHongqiao-Changai -China
Tsing Ma –Hong Kong Queens Mid-Nova York - EUA
N-3 Basel- Suiça
Frankfurt,Munich,Riem.Bremen,HOF,Keine Brogel - Alemanha
Brunstuttel High Bridge, Rhine Bridge,RodenkirchenAlemanha
Brooklyn Battery ,Lincoln –Tunnel Nova York - USA
2nd e 3nd Ring RoadBeijing-China
Kastrup-Copenhagen - DinamarcaVarkaus - Finlândia
Yokohama Bay, Trans Tokyo Bay, Kansay Airport Viaduct, Rainbow – Japão
A 13 Brenner-Autobahn -Transalpine-Austria
E-3 Ghent – KortrijkBélgica
Piarco - TrinidadForenes - Bélgica
Karushima1, 2, 3, Hakata-Ohshima, Akashi KaikyoJapão
Hongquiao International Airport Shangai - China
Beijing Third ring Road - China
Yokohama bridge -Japão
Principais aplicações no Brasil
Concessionária Renovias - SP 342 02/09 CBUQ 6 cm – CAP TLA- BR 163 – DNIT Travessia urbana de Sorriso MT – 08/09 Binder 4 cm – CAP 50-70 CBUQ 4 cm – CAP TLA - Concessionária Nova Dutra – BR 116 RJ Pista Sul 09/09 Gap Grade – 4 cm CAP TLA
- BR 452 – DNIT 05/11 CBUQ – 4 cm – CAP TLA
