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Notas de aulas de Pavimentação (parte 1)

Helio Marcos Fernandes Viana

Tema:

Materiais asfálticos para pavimentação (1.o Parte) Conteúdo da parte 1 1 Introdução 2 Asfalto 3 Processos de produção, estocagem e manuseio do asfalto (CAP) 4 O CAP e os ligantes asfálticos existentes no mercado 5 Consumo brasileiro de CAP 6 Oxidação ou envelhecimento do CAP

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1 Introdução 1.1 Utilização do asfalto

O asfalto é um dos mais antigos materiais de construção usados pelo homem. No passado remoto (ou distante), tem-se que: a) A arca de Noé foi calafetada (ou impermeabilizada) com asfalto a mais de 2440 anos A.C.; ...Deus falou com Noé: “Faze uma arca de tábuas de cipreste; nela farás compartimentos, e calafetarás a arca com betume (ou asfalto) por dentro e por fora”. Gênesis cap. 6, e vers. 14. b) Os assírios empregavam asfalto como argamassa em seus palácios e estradas. O grande Império Assírio se estendia do Irã ao Egito, e durou de 883 A.C. a 612 A.C.; e c) Na América Central, os astecas utilizavam asfalto na construção de suas estradas. A civilização asteca se situava no México e durou de 1325 D.C. a 1521 D.C..

O asfalto é um produto derivado do petróleo, e o marco inicial da indústria do petróleo é o ano de 1859, quando o coronel americano Edwin L. Drake encontra petróleo ao tentar cavar um poço artesiano no estado da Pensilvânia (EUA).

A Figura 1.1 mostra a localização e o potencial das 20 (vinte) principais

reservas de petróleo do mundo, baseado em dados de 2009. OBS(s). i) A Figura 1.1 não considera as reservas brasileiras localizadas na bacia de Tupi no litoral de Santos em São Paulo; As reservas petrolíferas da bacia de Tupi são estimadas entre 5 a 8 bilhões de barris de petróleo; e ii) 1 barril é, aproximadamente, igual a 159 litros. A Figura 1.2 ilustra o potencial das 15 (quinze) principais reservas de petróleo do mundo, em bilhões de barris de petróleo, baseado em dados de 2011. A descoberta de jazidas de petróleo é algo dinâmico, verifica-se que com base nos novos dados de 2011, a Venezuela passou a ocupar o primeiro (1.o) lugar no ranking das reservas e, também o Canadá que estava em décimo segundo (12.o) lugar passou a ocupar o terceiro (3.o). As primeiras pavimentações asfálticas no Brasil datam de 1908, e ocorreram em ruas do Rio de Janeiro com asfalto importado de outro país. O asfalto atualmente é utilizado: a) Como material de construção de pavimentos; b) Como material de impermeabilização de obras de engenharia; c) Como material na fabricação de tintas; e d) Etc.

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Figura 1.1 - Localização e potencial das 20 (vinte) principais reservas de

petróleo do mundo (dados de 2009)

Figura 1.2 - 15 (quinze) principais reservas de petróleo do mundo em bilhões

de barris (dados de 2011)

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1.2 Alguns números relacionados ao asfalto De acordo com Bernucci et al. (2008), na maioria dos países do mundo, a pavimentação asfáltica é a principal forma de revestimento utilizada em estradas. No Brasil, cerca de 95% das estradas pavimentadas são de revestimento asfáltico. De acordo com Balbo (2007), uma rodovia de pista simples de 7 m de largura, com duas faixas de rolamento, e com uma camada de rolamento de 5 cm de CAUQ (concreto asfáltico usinado a quente) consome cerca de 50,4 toneladas/km de CAP (cimento asfalto de petróleo). Considerando-se que o CAUQ possui um teor de CAP de 6% em média. Os gastos com o CAP representam de 25 a 40% do custo da camada de revestimento asfáltico do pavimento. 1.3 Razões que justificam o uso do asfalto em pavimentação a) O asfalto proporciona forte ligação entre os agregados que formam a camada de rolamento dos veículos. b) O asfalto é impermeabilizante, e evita que a água penetre na base do pavimento o que é prejudicial. c) O asfalto é durável, um pavimento feito com asfalto pode durar até 20 anos. d) O asfalto é resistente aos ácidos, álcalis e sais. e) O asfalto pode ser utilizado em muitas combinações com os agregados, os quais são areias, britas, etc. OBS. Álcalis são os óxidos e hidróxidos dos metais alcalinos ou metais da coluna 1A da tabela periódica, por exemplo: Na (sódio), K (potássio), etc. 1.4 Diferentes tipos de asfaltos Geralmente a palavra asfalto é utilizada para designar os seguintes materiais: a) O betume; b) O alcatrão; e c) O asfalto. a) O BETUME Betume é uma mistura de hidrocarbonetos, que é solúvel no bissulfeto de carbono (S2C).

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OBS. Hidrocarbonetos são compostos químicos (ou moléculas) formadas unicamente por átomos de hidrogênio (H) e carbono (C). O Betume ainda apresenta as seguintes características: O betume envelhece rapidamente; O betume é quebradiço quando envelhece; e O betume apresenta baixo ponto de fusão, ou seja, passa do estado sólido para o estado líquido a uma temperatura relativamente baixa. O betume ocorre em jazidas naturais ou são obtidos por fabricação a partir: do petróleo, do carvão de madeira, etc. b) O ALCATRÃO O alcatrão é um produto, que contém hidrocarbonetos. O alcatrão é obtido a partir da madeira, do carvão mineral ou hulha, etc. Os alcatrões ainda apresentam as seguintes características:

Os alcatrões quando aquecidos são mais moles que os asfaltos; Os alcatrões quando resfriados são mais duros que os asfaltos; Os alcatrões são menos resistentes as intempéries (ou aos agentes da natureza:

variações de temperatura, chuva e gelo) do que os asfaltos; A faixa de temperatura para utilização dos alcatrões é menor que a dos asfaltos; e O uso dos alcatrões é prejudicial à saúde, pois provoca câncer.

c) O ASFALTO O asfalto é uma mistura de hidrocarbonetos e é derivado do petróleo. OBS(s). i) Petróleo é um óleo constituído predominantemente por hidrocarbonetos; ii) Hidrocarbonetos são compostos químicos (ou moléculas) formadas unicamente por átomos de hidrogênio (H) e carbono (C); iii) Óleos são substâncias líquidas, mais ou menos viscosas e que são inflamáveis; e iv) Viscosidade é a resistência que o fluido oferece ao movimento, ou atrito interno do fluido. Maiores detalhes sobre o asfalto serão fornecidos no tópico 2. 2 Asfalto 2.1 Natureza do asfalto usado em pavimentação O asfalto usado em pavimentação apresenta as seguintes características: i) O asfalto é impermeável à água.

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ii) O asfalto provém da destilação do petróleo. OBS(s). a) Destilação é um processo químico de aquecimento e resfriamento de um líquido, o qual causa a evaporação e a condensação do líquido a fim de separar o líquido inicial em dois ou mais tipos de líquidos resultantes; b) Evaporação é a transformação de um líquido em vapor pela elevação da temperatura do líquido; e c) Condensação é a passagem de uma substância do estado de vapor para o estado líquido pela diminuição de temperatura. iii) O asfalto é um ligante betuminoso, que serve para ligar as partículas de areia e/ou brita para formar a camada de rolamento dos pavimentos. iv) O asfalto apresenta baixa reatividade química, contudo pode sofrer envelhecimento devido às reações de oxidações lentas causadas pelo contato com o ar e com a água. OBS. Oxidação é a reação química do átomo de oxigênio com um átomo ou molécula de outra substância. v) O asfalto é termoviscoplástico, ou seja, é um material que amolece ao ser aquecido e endurece ao ser resfriado, e, além disso, apresenta viscosidade ao ser aquecido. vi) O asfalto apresenta elasticidade e uma certa viscosidade (mobilidade ou escoamento da massa) na temperatura ambiente; Assim sendo, o asfalto é também um material viscoelástico na temperatura ambiente. vii) Em altas temperaturas os asfaltos têm características de um líquido, ou seja, apresenta viscosidade e não apresenta resistência ao cisalhamento. 2.2 Designação brasileira para o asfalto No Brasil, o asfalto é designado ou denominado de CAP ou cimento asfáltico de petróleo. 2.3 Líquidos que dissolvem o asfalto ou CAP O asfalto ou CAP é um material quase totalmente solúvel na presença dos seguintes líquidos: a) Benzeno; ou b) Tricloroetileno; ou c) Bissulfeto de carbono. OBS. Solúvel significa tornar o material original, ou CAP, através de uma mistura com um líquido, em um novo líquido, o qual apresenta propriedades diferentes das propriedades iniciais do material original ou CAP.

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2.4 Composição química do asfalto ou CAP 2.4.1 Introdução De acordo com a Shell (2003), existem perto de 1500 tipos de petróleos no mundo, porém somente uma pequena porção deles é apropriada para produzir asfalto. Os petróleos distinguem-se pela maior ou menor presença de asfalto em sua composição. Os petróleos venezuelanos Boscan e Bochaquero são mundialmente reconhecidos como de melhor qualidade para produção de asfalto para pavimentação. No Brasil existem petróleos com qualidade semelhante ao Bochaquero venezuelano. No Brasil, e na maioria dos países do mundo o mais comum é produzir asfalto a partir de uma mistura de petróleos e não somente de um único tipo de petróleo. Além disso, no Brasil, e na maioria dos países do mundo o mais comum é produzir asfalto em refinarias. 2.4.2 Moléculas e átomos dos asfaltos ou CAP(s) Os CAP(s) (cimentos asfálticos de petróleo) são constituídos de 90 a 95% de hidrocarbonetos e de 5 a 10% de átomos de: - Oxigênio (O); - Enxofre (S); - Nitrogênio (N); e - Átomos de metais, tais como: níquel (Ni), ferro (Fe), magnésio (Mg), cálcio (Ca) e vanádio (V). OBS. Hidrocarbonetos são compostos químicos (ou moléculas) formadas unicamente por átomos de hidrogênio (H) e carbono (C). A composição química do asfalto ou CAP é bastante complexa e o número de átomos de carbono (C) das moléculas, que formam CAP varia de 20 a 120. A composição química do CAP tem influência no desempenho físico das misturas do CAP com os agregados, que formam a camada asfáltica do pavimento. A Tabela 2.1 mostra um exemplo da composição química de alguns ligantes asfáticos ou CAP(s); Além disso, é indicado a origem do petróleo que gera (ou fornece) o CAP, e ainda o local onde o petróleo que gera o CAP é refinado.

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OBS(s). a) Na Tabela 2.1 a quantidade de átomos presentes no CAP é dada em porcentagem (%), ou na concentração em partes por milhão (ppm); e b) 1 ppm = 10-3 g/Kg, ou seja, em 1 kg de CAP existe 10-3 g (ou 0,001 g) do átomo considerado. Observe na Tabela 2.1 que o conceituado CAP do petróleo da Venezuela (Boscan) difere do CAP do petróleo do Brasil (Cabiúnas) refinado na REGAP em Minas Gerais, principalmente no que se refere: i) À concentração do metal vanádio (V); ii) À concentração do metal níquel (Ni); e iii) À porcentagem de enxofre (S). Tabela 2.1 - Composição química de alguns ligantes asfáticos ou CAP(s);

Ainda, origem do petróleo que gera (ou fornece) o CAP, e o local onde o petróleo que gera o CAP é refinado

Carbono % 83,8 82,9 86,8 86,5 85,4 83,9Hidrogênio % 9,9 10,4 10,9 11,5 10,9 9,8Nitrogênio % 0,3 0,8 1,1 0,9 0,9 0,5Enxofre % 5,2 5,4 1,0 0,9 2,1 4,4Oxigênio % 0,8 0,3 0,2 0,2 0,7 1,4Vanádio ppm 180,0 1380,0 4,0 38,0 210,0 78,0Níquel ppm 22,0 109,0 6,0 32,0 66,0 24,0

REPLAN (São Paulo)

REDUC (Rio de Janeiro)

Brasil (Cabiúnas)México

--

Composição química do CAP

EUA (Califórnia)

Venezuela (Boscan)

Origem do petróleo que gera o CAP

Brasil (Cabiúnas)

Oriente Médio (Arabe leve)

Refinaria do petróleo

RLAN (Bahia) -- REGAP (Minas

Gerais)

2.4.3 As estruturas moleculares tipo hidrocarbonetos presentes no CAP (cimento asfáltico de petróleo) Os asfaltos ou CAP(s) podem ser formados por 4 (quatro) tipos de estruturas moleculares de hidrocarbonetos; Assim sendo, tem-se as seguintes moléculas formadoras dos asfaltos ou CAP(s): Moléculas tipo saturadas; Moléculas tipo aromáticas; Moléculas tipo resinas; e Moléculas tipo asfaltenos.

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A proporção molecular que forma um CAP, em termos de moléculas tipo saturadas, aromáticas, resinas e asfaltenos varia de acordo com: a) A origem do petróleo usado na produção do CAP; e b) O processo de produção do CAP na refinaria. i) As moléculas tipo asfaltenos e o CAP A quantidade de moléculas de asfaltenos no CAP tem grande influencia nas características reológicas (ou comportamento mecânico) do CAP. Quanto maior o percentual de moléculas de asfaltenos no CAP, tem-se que: a) Mais rígido (ou duro) será o CAP. b) Maior será o valor da viscosidade do CAP. Em geral, as moléculas de asfaltenos constituem de 5 a 25% do CAP. A matéria sólida formada pelas moléculas de asfaltenos possui cor preta ou marrom. OBS(s). a) Reologia é a parte da física que estuda o comportamento mecânico dos sólidos deformáveis; Por exemplo: a reologia estuda o comportamento tensão-deformação dos sólidos; e b) Sólido é um material com elevada resistência ao cisalhamento e elevado módulo de elasticidade. ii) As moléculas tipo resinas e o CAP As moléculas de resinas do CAP têm uma natureza fortemente adesiva (ou colante). A proporção de moléculas de resinas presentes no CAP governam o comportamento do CAP, quando o CAP tem forma líquida ou gelatinosa. A matéria sólida ou semi-sólida formada pelas moléculas de resina tem cor marrom-escura. iii) As moléculas tipo aromáticas e o CAP As moléculas aromáticas do CAP formam líquidos viscosos amarelos. As moléculas aromáticas formam de 40 a 65% do CAP. OBS. Substâncias aromáticas são substâncias com odor ou cheiro característico; Embora, a literatura de pavimentação não registre, provavelmente as moléculas aromáticas são as responsáveis pelo cheiro marcante do asfalto (ou CAP).

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iv) As moléculas tipo saturadas e o CAP As moléculas saturadas formam de 5 a 20% do CAP. As moléculas saturadas formam óleos vicosos transparentes. OBS(s). a) Uma molécula é dita saturada, quando apresenta apenas ligações simples entre os átomos de carbono, ou seja, não existe mais de uma ligação entre os átomos de carbono na molécula; e b) Na literatura se encontra-se o termo malteno como sendo um líquido viscoso que forma o CAP, e que o malteno pode ser fracionado (ou separado) formando moléculas tipo resinas, moléculas tipo saturadas e moléculas tipo aromáticas. 2.4.4 Modelo estrutural de CAP segundo Yen (1991) De acordo com Yen (1991), o CAP apresenta um modelo estrutural tipo micelas com as seguintes características: 1.o (primeira) No modelo estrutural do CAP, o CAP é formado por micelas individuais, ou por micelas unidas entre si formando um aglomerado de micelas. Como ilustra a Figura 2.1 a seguir. 2.o (segunda) No modelo estrutural do CAP, uma micela é formada por um núcleo central de moléculas de asfaltenos, e recoberta externamente por moléculas de resinas. Como ilustra a Figura 2.1 a seguir. 3.o (terceira) No modelo estrutural do CAP, as micelas individuais ou unidas entre si estão mergulhadas em óleos formados por moléculas saturadas e por moléculas aromáticas. Como ilustra a Figura 2.1 a seguir. OBS(s). a) Micela é um aglomerado de moléculas mergulhadas em uma solução coloidal; e b) Solução coloidal é uma substância formada por grandes moléculas dispersas (ou separadas) em uma segunda substância, a qual pode ser um óleo. Observe na Figura 2.1 que as micelas individuais, ou unidas entre si formando um aglomerado estão mergulhadas em um meio intermicelar formado por óleos de moléculas saturadas e de moléculas aromáticas.

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Figura 2.1 - Modelo de micelas de Yen (1991) 2.4.5 Ligantes asfálticos tipo Sol e tipo Gel i) Ligantes asfálticos tipo Sol (ou solução) Tendo como base o modelo estrutural de Yen (1991) da Figura 2.1, mostrada anteriormente, ligantes asfálticos tipo Sol são ligantes asfálticos em que na sua estrutura: a) Existe uma quantidade balanceada e suficiente de moléculas de resinas e de moléculas aromáticas; b) As micelas formadas por moléculas de asfaltenos recobertas por moléculas de resinas têm boa mobilidade no meio intermicelar formado por óleos de moléculas saturadas e de moléculas aromáticas; e c) Não há agrupamento de micelas em forma de anel. OBS. A Figura 2.1, mostrada anteriormente, ilustra a estrutura de um asfalto tipo Sol. ii) Ligantes asfálticos tipo Gel (ou gelatina) Ligantes asfálticos tipo Gel são ligantes asfálticos em que na sua estrutura: a) Não existe uma quantidade balanceada e suficiente de moléculas de resinas e de moléculas aromáticas; b) As micelas formadas por moléculas de asfaltenos recobertas por moléculas de resinas se agrupam formando anéis interligados; c) há formação de vazios internos entre anéis interligados formados por agrupamento de micelas; e

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d) Os vazios internos entre os anéis interligados formados por agrupamento de micelas são preenchidos por moléculas saturadas e por moléculas aromáticas. OBS. Maiores detalhes da estrutura de ligante asfálticos tipo Gel consulte Bernucci et al. (2008). 2.4.6 Considerações finais quanto a composição química do CAP (cimento asfáltico de petróleo) Já se constatou que asfaltos de composição químicas diferentes podem apresentar características físicas similares. É impossível associar os componentes químicos do CAP com o comportamento físico do CAP em termos de pavimentação. Em muitos casos, o modelo estrutural do CAP de micelas de Yen (1991) não se mostra coerente com os resultados de análises obtidos a partir : a) Do microscópio eletrônico; b) De ressonância magnética; e c) De técnicas de cromatografia. O programa SHRP (Strategic Higway Research Program) identificou presença de substâncias químicas compostas juntamente por ácidos e bases na composição do CAP, ou seja, substâncias anfóteras, as quais se relacionam com a viscosidade do CAP. OBS. SHRP ou Strategic Higway Research Program foi um programa estabelecido pelo congresso dos Estados Unidos, em 1987 com uma verba de US$ 150 milhões e com um plano de estudos de 5 (cinco) anos; Tal programa foi destinado a melhorar o desempenho, a durabilidade e a segurança das estradas. 3 Processos de produção, estocagem e manuseio do asfalto (ou CAP) 3.1 Introdução Atualmente, quase todo asfalto ou CAP existente é obtido do processamento do petróleo bruto (ou cru), que ocorre nas refinarias. A resposta se um petróleo serve, ou não serve, para produção de CAP (cimento asfáltico de petróleo) é dada através de análises feitas com o petróleo. As análises para verificar se o petróleo serve, ou não serve, para obtenção do CAP são feitas com base na avaliação de resíduos do petróleo, que são obtidos em diferentes temperaturas.

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As análises químicas dos resíduos do petróleo para investigar se o petróleo serve, ou não serve, para produzir o CAP são feitas pela Petrobras com base em: - Normas brasileiras; - Normas européias; e - Normas americanas. Além das análises químicas feitas com os resíduos do petróleo para informar se o petróleo é útil para produção de CAP; Ainda são feitos ensaios com os resíduos do petróleo, afim que possam ser obtidos os seguintes gráficos: a) Gráfico penetração versus ponto de amolecimento; b) Gráfico penetração versus viscosidade a 60º C; e c) Etc. Finalmente, a comparação das análises químicas e dos ensaios com as recomendações das normas utilizadas pela Petrobras é que vão indicar se o petróleo é adequado, ou não adequado, para produção de CAP. 3.2 Refino de Petróleo i) Conceito de refinar petróleo Refinar o petróleo é transformá-lo em produtos úteis, tais como: asfalto (ou CAP), óleo diesel, querosene, gasolinas, gás e etc. ii) Elementos de uma refinaria de petróleo Uma refinaria de petróleo possui principalmente: a) Um ou mais reservatórios de petróleo; b) Um ou mais fornos de aquecimento de petróleo; c) Uma ou mais torres de separação (ou cracking); d) Condensadores que transformam o vapor do petróleo em produtos líquidos; e) Separadores dos produtos do refino petróleo, tais como: óleo diesel, querosene, gasolina e etc; e f) Tubulações de saída dos fornos de aquecimento, que transportam os produtos do refino do petróleo. iii) Princípio básico de funcionamento de uma refinaria O princípio básico de funcionamento de uma refinaria de petróleo apresenta as seguintes características: a) Inicialmente, o petróleo é aquecido em um forno até uma alta temperatura, onde o petróleo se sublima ou passa do estado líquido para o estado gasoso (ou vapor); b) O petróleo, em estado vapor (ou gasoso), passa para torre de separação (ou torre de cracking), onde o petróleo é destilado e forma produtos com diferentes pontos de ebulição, tais como: asfalto (ou CAP), óleo diesel, querosene, gasolina e etc; e

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c) Os produtos formados na torre de separação são transportados por tubulação para serem armazenados. OBS(s). a) Quanto mais elevado o ponto de ebulição do produto resultante do refinamento do petróleo mais baixo é o local de seu recolhimento na torre de separação (ou cracking); Por exemplo: o asfalto (ou CAP) de elevado ponto de ebulição é recolhido no pé da torre de separação, ao passo que o gás de baixo ponto de ebulição é recolhido no topo da torre de separação; b) Destilação é um processo químico de aquecimento e resfriamento de um líquido, o qual causa a evaporação e a condensação do líquido a fim de separar o líquido inicial em dois ou mais tipos de líquidos resultantes; c) Evaporação é a transformação de um líquido em vapor pela elevação da temperatura do líquido; d) Condensação é a passagem de uma substância do estado de vapor para o estado líquido pela diminuição de temperatura; e e) Cracking é uma palavra inglesa, que significa quebra, ou divisão em partes. A Figura 3.1 ilustra o esquema de uma refinaria de petróleo, onde estão presentes:

O reservatório de petróleo; O forno de aquecimento de petróleo; A torre de separação (ou cracking); Um condensador; Alguns separadores de produtos refinados; e Tubulações de transporte dos produtos obtidos com o refino do petróleo.

Figura 3.1 - Esquema de uma refinaria de petróleo

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3.3 Estocagem e manuseio do asfalto (CAP) Geralmente, os CAPs (cimentos asfálticos de petróleo) são acondicionados (ou armazenados) em tanques com temperaturas elevadas de modo a permanecerem líquidos. Deve-se evitar que seja aplicado no CAP temperaturas superiores à 150º C, pois tais temperaturas podem causar o envelhecimento prematuro (ou antecipado) do CAP o que é prejudicial. Os tanques de armazenamento do CAP devem possuir sensores de temperatura para monitoramento (ou fiscalização) da temperatura de armazenamento do CAP. Antes de adicionar mais quantidade de CAP em um tanque de armazenamento é importante certificar se o CAP estocado no tanque é do mesmo tipo do novo CAP, que vai ser armazenado, pois misturas de CAPs devem ser evitadas. O CAP deve ser estocado em tanques aquecidos na temperatura mais baixa possível, a qual garanta o a fluidez e a viscosidade necessárias para o manuseio e o transporte do CAP. Os tanques de armazenamento do CAP devem ser instalados em locais arejados de forma que os eventuais vapores provenientes do aquecimento do CAP possa ser dispersos no ar. 3.4 Produção brasileira de asfalto No Brasil, a Petrobras possui 9 (nove) unidades produtoras e distribuidoras de asfalto, as quais são: a) A refinaria REMAN em Manaus - AM; b) A refinaria LUBNOR em Fortaleza - CE; c) A refinaria RLAM em Mataripe - BA; d) A refinaria REGAP em Betim - MG; e) A refinaria REDUC em Duque de Caxias - RJ; f) A refinaria REVAP em São José do Campos - SP; g) A refinaria REPLAN em Paulínia - SP; h) A refinaria REPAR em Araucária - PR; e i) A refinaria REFAP em Canoas - RS. A Figura 3.2 mostra a localização aproximada no mapa do Brasil das refinarias da Petrobras, que produzem o asfalto (ou CAP).

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Figura 3.2 - Localização aproximada no mapa do Brasil das refinarias da

Petrobras, que produzem o asfalto (ou CAP) 4 O CAP e os ligantes asfálticos existentes no mercado O CAP (cimento asfáltico de petróleo) é praticamente a base de todos os ligantes asfálticos, os quais são utilizados na produção da camada de rolamentos dos pavimentos rodoviários. Os tipos de ligantes asfálticos existentes no mercado brasileiro são os que se seguem: a) Cimento asfáltico de petróleo ou CAP; b) Asfalto diluído ou ADP; c) Emulsão asfáltica ou EAP; d) Asfalto oxidado ou soprado de uso industrial; e) Asfalto modificado por polímero ou AMP; f) Asfalto modificado por borracha de pneus ou AMB; e g) Agentes rejuvenescedores. OBS(s). a) Em aula futura, alguns ligantes asfálticos citados serão apresentados em detalhes; e b) Polímero é uma macromolécula, ou um composto químico formado pela aglomeração de um grande número de moléculas. 5 Consumo brasileiro de CAP A Figura 5.1, a seguir, mostra os dados do consumo brasileiro de CAP do ano 2000 até 2005.

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De acordo com o diretor da ABEDA (Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfalto, 2010), as variações percebidas de alta e queda no consumo de asfalto devem-se as eleições que ocorrem de dois em dois anos. Percebe-se na Figura 5.1 que: a) Os anos eleitorais de 2006, 2008 e 2010 apresentam maiores consumo em relação aos anos anteriores, e até mesmo em relação aos anos posteriores; e b) Nos anos pesquisados, o maior consumo de CAP ocorreu no ano 2010 e foi da ordem de 2.763.000 ton ou, cerca de 2.763.000 m3, pois o peso específico do CAP é aproximadamente 1 ton/m3 (ou 1 g/cm3); Tal consumo daria para produzir cerca 54.821 km de um pavimento de 5 cm de CAUQ (concreto asfáltico usinado a quente) com pista de 7 m de largura e duas faixas de rolamento.

Consumo de CAP no Brasil

0

500.000

1.000.000

1.500.000

2.000.000

2.500.000

3.000.000

2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010

Ano

Con

sum

o de

CA

P (

ton )

Figura 5.1 - Consumo brasileiro de CAP do ano 2000 até 2005 6 Oxidação ou envelhecimento do CAP 6.1 Processo de oxidação ou envelhecimento do CAP e suas consequências As moléculas tipo aromáticas do CAP tendem a se oxidar, ou reagir com os átomos de oxigênio do ar e da água, e se transformarem em moléculas tipo resinas. As moléculas tipo resinas presentes no CAP também tendem a se oxidar, ou a reagir com os átomos de oxigênio do ar e da água, e se transformarem, em moléculas de asfaltenos.

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Os principais problemas causados pela oxidação ou envelhecimento do CAP, ou pelo aumento da porcentagem de moléculas tipo asfatenos no CAP são: a) A perda da elasticidade, ou aumento da rigidez do CAP; b) A fissuração do CAP, ou o surgimento de rachaduras no CAP; e c) Aumento no valor da viscosidade do CAP na temperatura de ensaio. Os problemas causados pela oxidação ou envelhecimento do CAP ocorrem quando a porcentagem de moléculas tipo asfaltenos no CAP é maior do que 30%. Os problemas devido à oxidação ou ao envelhecimento do CAP são evidentes em misturas asfálticas envelhecidas, que são usadas como camada de rolamento nas rodovias; Pois, os asfaltos dos pavimentos mais velhos tendem a se tornarem mais rígidos (ou menos elásticos) e também mais quebradiços devido à oxidação do CAP. OBS. É importante destacar que a escassez de moléculas de asfaltenos no CAP, ou seja, uma porcentagem de moléculas de asfaltenos no CAP menor do que 20% gera problemas de deformação plásticas no pavimento, ou seja, causa o surgimento de trilhas de rodas longitudinais na superfície do pavimento. 6.2 Evidências laboratoriais de um CAP oxidado ou envelhecido Um CAP (cimento asfáltico de petróleo) quando oxidado ou envelhecido apresenta as seguintes características nos ensaios laboratoriais: a) Queda no valor da penetração a 25º C, ou seja, o CAP apresenta um aumento da consistência no ensaio de penetração com agulha; b) Aumento do ponto (ou temperatura) de amolecimento, que é obtido no ensaio de anel e bola; c) Aumento do ponto (ou temperatura) de fragilidade Frass, que é medido no ensaio de ponto de ruptura Frass; e d) Etc. OBS. Consistência significa solidez, que é um adjetivo relacionado à resistência ao cisalhamento e ao módulo de elasticidade; Quanto maior a consistência de um material maior sua resistência ao cisalhamento e maior o seu módulo de elasticidade. 6.3 Momento em que ocorre a maior oxidação do CAP Com base em dados de Bernucci et al. (2008) constata-se que, para um CAP utilizado em um pavimento com 8 (oito) anos de serviço, o maior envelhecimento (ou oxidação) do CAP ocorreu devido à usinagem (ou mistura com os agregados), e não devido a outros fatores, tais como: - Transporte do CAP; - Estocagem do CAP;

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- Compactação da camada asfáltica no campo; e - Tempo de serviço da camada asfáltica no campo. Referências Bibliográficas ALMANAQUE ABRIL (2006) Mundo. São Paulo - SP: Abril, 2006. 482p. ALMEIDA, J. F. Bíblia e hinário novo cântico, antigo e novo testamento. Revista

e atualizada. 2. ed. Barueri - SP: Casa Editora Presbiteriana, 2008, sendo: antigo testamento 816p, novo testamento 278p e mais anexos.

BALBO, J. T. Pavimentação asfáltica - Materiais, projeto e restauração. São

Paulo - SP: Oficina de Textos, 2007. 558p. (2.o Bibliografia principal) BAUER, L. A. Materiais de Construção. Vol. 2. 4. ed. São Paulo - SP: Livros

Técnicos e Científicos Editora LTDA, 1992. 892p. BERNUCCI, L. B.; MOTA, L. M. G.; CERRATTI, J. A. P.; SOARES, J. B.

Pavimentação asfáltica - Formação básica para engenheiros. Rio de Janeiro - RJ: Petrobrás, ou ABEDA (Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfaltos, 2008. 501p. (1.o Bibliografia principal)

FERREIRA, A. B. H. Novo Dicionário Aurélio da Língua Portuguesa. 2. ed. Rio

de Janeiro - RJ: Editora Nova Fronteira, 1986. 1838p MEDINA, J. Mecânica dos pavimentos. Rio de Janeiro - RJ: Editora UFRJ

(Universidade Federal do Rio de Janeiro), 1997. 380p. SARDELLA, A. Química. 3. ed. São Paulo - SP: Ática, 2000. 406p. SERPA, O. Dicionário escolar Inglês - Português, e Português - Inglês. 7. ed.

Rio de Janeiro - RJ: FENAME (Fundação Nacional de Material Escolar), 1975. 1301p.

Shell The Shell bitumen handbook. 5. ed. Cambridge. 2003. WIKIPÉDIA, Enciclopédia Eletrônica da Internet (http://pt.wikipedia.org). Apenas

figuras ilustrativas. http://www.brasil.gov.br/noticias/arquivos/2011/01/06/petrobras-registra-novo-

recorde-de-producao-e-venda-de-asfalto-em-2010 http://jornale.com.br/mirian/?p=5145 http://www.gazetadopovo.com.br/votoconsciente/conteudo.phtml?id=1004465 http://www.ufsm.br/engcivil/Material_Didatico/TRP1002_Mat_para_infraentrutura_de

_transp/notas_de_aula/Ligantes.pdf

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Tema:

Materiais asfálticos para pavimentação (2.o Parte)

Conteúdo da parte 1

7 Emulsão asfáltica

8 Asfaltos diluídos

9 Asfalto modificado por polímero

10 Asfalto-borracha

11 Agentes rejuvenescedores e asfalto-espuma

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7 Emulsão asfáltica 7.1 Introdução Para que um ligante asfáltico possa recobrir adequadamente os agregados, que são usados na construção da camada asfáltica de um pavimento é necessário que o ligante asfáltico possua uma viscosidade em torno de 0,2 Pa.s (ou Pascal.segundos). OBS. 1 Pa = 1 N/m2. Existem, pelo menos, 3 (três) formas de se obter uma viscosidade em torno 0,2 Pa.s para o ligante asfáltico, e assim produzir a camada asfáltica do pavimento; As 3 (três) formas são: a) Aquecimento do CAP (cimento asfáltico de petróleo) e dos agregados usados na construção da camada asfáltica do pavimento; b) Adição de um diluente líquido volátil ao CAP, o que forma uma mistura chamada asfalto diluído; e c) Emulsionamento do CAP, o que forma uma mistura chamada emulsão asfáltica. OBS(s). a) Volátil é uma substância que pode se transformar em gás ou vapor; e b) Viscosidade é a resistência que o fluído oferece ao movimento, ou atrito interno do fluído. Destaca-se que os ligantes asfálticos tipo asfalto diluído e tipo emulsão asfáltica não necessitam de aquecimento para serem misturadas com os agregados para produzir a camada asfáltica do pavimento. 7.2 Características básicas das emulsões asfálticas Emulsão asfáltica é uma dispersão de dois líquidos imiscíveis, ou que não se misturam; tais líquidos misturados em forma de dispersão são o asfalto e a água. Uma emulsão asfáltica é uma mistura tipo dispersão composta de cerca de 50 a 70% de CAP, de 0,2 a 1% do agente emulsificador e o restante de água. Uma emulsão asfáltica é líquida à temperatura ambiente. OBS(s). a) Dispersão é o produto que se obtém quando uma substância é espalhada em outra substância, por exemplo: o asfalto espalhado na água; e b) Substância é um composto formado por átomos ou por moléculas; Ex: ouro, ferro, água, gasolina, asfalto, ar, gás nitrogênio, e etc..

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Quando uma emulsão asfáltica é misturada com os agregados para formar a camada asfáltica do pavimento ocorre que: i) A água da emulsão asfáltica evapora ou escoa; e ii) O asfalto da emulsão asfáltica fixa-se aos agregados da mistura asfáltica. A temperatura de utilização das emulsões asfálticas varia entre o intervalo de 10 a 60º C. 7.3 Produção das emulsões asfálticas A emulsão asfáltica, composta pela dispersão asfalto e água, necessita dos seguintes elementos para ser produzida: a) Necessita do agente emulsificador; e b) Necessita de um dispositivo para dispersar (ou espalhar) o asfalto (ou CAP) na água. a) Agente emulsificador Agente emulsificador é um agente, que faz com que os glóbulos de asfalto (ou CAP) permaneçam dispersos na água por algum tempo, ou seja, o agente emulsificador evita a coalescência (ou junção) dos glóbulos de asfalto (ou CAP). OBS. Glóbulos são partículas com forma semelhante a globos (ou esferas). Geralmente, o agente emulsificador é um tipo de sabão. b) Dispositivo que dispersa o asfalto (ou CAP) na água A emulsão asfáltica de petróleo (EAP) é produzida em uma usina (ou moinho), onde a ação mecânica de um moinho separa (ou “quebra”) o asfalto

aquecido em pequenos glóbulos de dimensões de 1 a 20 m.

OBS. 1 m = 10-6 m = 1 micrômetro. No moinho que produz emulsão asfáltica entram: i) Asfalto (ou CAP); e ii) Água e agente emulsificador. No moinho que produz a emulsão asfáltica sai, apenas, emulsão asfáltica. A Figura 7.1 ilustra um moinho produtor de emulsão asfáltica, percebe-se que entram no moinho CAP, água e agente emulsificador; Onde, são misturados pelo rotor do moinho, que é girado por um motor, para produzir a emulsão asfáltica. OBS. Rotor do moinho é uma peça giratória destinada a misturar líquidos.

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Figura 7.1 - Moinho produtor de emulsão asfáltica 7.4 Classificação das emulsões asfálticas O processo de ruptura da emulsão asfáltica ocorre quando os glóbulos de asfalto presentes na emulsão asfáltica entram em contato com os agregados e são adsorvidos pela superfície do agregado, e ocorre a evaporação da água da emulsão asfáltica. OBS(s). a) Glóbulos são partículas com forma semelhante a globos (ou esferas); e b) A adsorção ocorre quando as moléculas de uma substância se fixam na superfície de um determinado material. Com base no processo ruptura as emulsões asfálticas são classificadas em: i) Emulsão asfáltica RR, ou emulsão asfáltica de ruptura rápida; ii) Emulsão asfáltica RM, ou emulsão asfáltica de ruptura média; e iii) Emulsão asfáltica RL, ou emulsão asfáltica de ruptura lenta. i) Emulsão asfáltica RR, ou emulsão asfáltica de ruptura rápida Na emulsão asfáltica de ruptura rápida a água da emulsão leva cerca de 40 minutos para evaporar ao ar livre, ou seja, o processo de ruptura leva cerca de 40 minutos. ii) Emulsão asfáltica RM, ou emulsão asfáltica de ruptura média Na emulsão asfáltica de ruptura média a água da emulsão leva até 2 horas para evaporar ao ar livre, ou seja, o processo de ruptura leva até 2 horas.

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iii) Emulsão asfáltica RL, ou emulsão asfáltica de ruptura lenta Na emulsão asfáltica de ruptura lenta a água da emulsão leva até 4 horas para evaporar ao ar livre, ou seja, o processo de ruptura leva até 4 horas. No mercado, também são encontradas as lamas asfálticas (LA), que são classificadas como emulsões asfálticas de ruptura lenta. 7.5 Caracterização tecnológica das emulsões asfálticas A caracterização tecnológica das emulsões asfálticas é feita com base nos seguintes ensaios. a) Ensaio de carga da partícula de asfalto da emulsão; Padronizado pela NBR 6567 / 2000; b) Ensaio de ruptura da emulsão asfáltica; Padronizado pela NBR 6297 / 2003; c) Ensaio de sedimentação da emulsão asfáltica; Padronizado pela NBR 6570 / 2000; d) Ensaio de peneiramento da emulsão asfáltica; Padronizado pela NBR 14393 / 1999; e) Ensaio de desemulsibilidade da emulsão asfáltica; Padronizado pela NBR 6569 / 2000; f) Ensaio de resíduo asfáltico por evaporação; Padronizado pela NBR 14376 / 1999; g) Ensaio de determinação do resíduo da emulsão asfáltica por destilação; Padronizado pela NBR 6568 / 2005; h) Ensaio de viscosidade Saybolt-Furol da emulsão asfáltica; Padronizado pela NBR 14491 / 2000; e i) Ensaio de determinação do PH da emulsão asfáltica; Padronizado pela NBR 6299 / 2005. 7.6 Aplicações das emulsões asfálticas de petróleo A Tabela 7.1, a seguir, relaciona o tipo de emulsão asfáltica, encontrada no mercado brasileiro, com a aplicação recomendada para emulsão asfáltica em pavimentação.

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Tabela 7.1 - Tipo de emulsão asfáltica encontrada no mercado brasileiro, e aplicação recomendada para emulsão asfáltica em pavimentação

LA - 1C Para misturas asfálticas tipo solo-betume.

LA - 2C Para misturas asfálticas tipo solo-betume.

RM - 2CComo pintura de ligação; Para misturas afálticas tipo pré-

misturado a frio e tipo areia-asfalto.

RL - 1CComo pintura de ligação; Para misturas afálticas tipo pré-

misturado a frio, tipo areia-asfalto e tipo solo-betume.

RR - 2CComo pintura de ligação; Para misturas afálticas tipo

tratamentos superficiais e tipo macadame betuminoso.

RM - 1CComo pintura de ligação; Para misturas afálticas tipo pré-

misturado a frio e tipo areia-asfalto.

Tipo de emulsão

asfáltica

Aplicação recomendada da emulsão asfáltica em

pavimentação

Como pintura de ligação; Para misturas afálticas tipo

tratamentos superficiais e tipo macadame betuminoso.RR - 1C

7.7 Vantagens da utilização das emulsões asfálticas de petróleo (EAP) Algumas emulsões asfálticas podem ser estocadas por semanas, ou até meses. O transporte das emulsões asfálticas dispensam o uso de carretas aquecidas com maçaricos, como no caso do transporte do CAP. As emulsões asfálticas apresentam maior facilidade e flexibilidade na produção das misturas asfálticas com agregados, pois não precisam de aquecimento prévio (ou antecipado). As misturas asfálticas feitas com emulsões asfálticas são mais fáceis de serem preparadas e aplicadas como remendos na camada asfáltica do pavimento, e ainda apresentam alta adesão. As misturas asfálticas com emulsões asfálticas de petróleo têm um tempo de ruptura (ou reação com o agregado) conhecido, o qual pode variar de 40 minutos a até 4 horas, o que viabiliza a liberação do tráfego sobre pavimento. 7.8 Considerações finais quanto à utilização das emulsões asfálticas de petróleo As emulsões asfálticas tipo RR - 1C e tipo RM -1C não são recomendadas para serem aplicadas em plataformas de estradas com declividade acentuada, pois tais emulsões possuem um baixo valor de viscosidade. A estocagem das emulsões asfálticas devem ser feitas em tanques perfeitamente limpos e secos.

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OBS(s). a) A plataforma de uma estrada corresponde à soma das larguras da pista, dos acostamentos e das sarjetas; b) Embora a literatura não registre, uma declividade acentuada da plataforma da estrada pode causar o escoamento da emulsão asfáltica de baixa viscosidade; e o tanque de estocagem da emulsão asfáltica não deve conter resíduos, pois, possivelmente, os resíduos podem reagir com a emulsão asfáltica; e c) Viscosidade é a resistência que o fluído oferece ao movimento, ou atrito interno do fluído. 8 Asfaltos diluídos 8.1 Conceito de asfalto diluído de petróleo (ADP) O asfalto diluído é o produto líquido obtido da mistura do CAP (cimento asfáltico de petróleo) com solventes voláteis. OBS(s). a) Solvente é um líquido, que dissolve uma outra substância; No caso em questão, solvente é o líquido que dissolve o CAP; b) Volátil é uma substância líquida (ex. gasolina) ou sólida (ex. naftalina), que pode se transformar em gás ou vapor; e c) Uma palavra que se associa, popularmente, ao asfalto e aos ligantes asfálticos (CAP, emulsão asfáltica de petróleo e asfalto diluído) é a palavra piche, que serve para designar a substância líquida, negra e pegajosa (ou resinosa) usada na pavimentação. Na verdade, o piche é obtido a partir do alcatrão. 8.2 Produção do asfalto diluído de petróleo Os asfaltos diluídos são obtidos pela mistura do CAP (cimento asfáltico de petróleo) com um dos seguintes solventes: i) Nafta; ou ii) Gasolina; ou iii) Querosene; ou iv) Óleo diesel. OBS(s). a) Nafta é um produto obtido da destilação do petróleo, que possui um baixo ponto de ebulição; b) A função do solvente é conferir uma consistência líquida a mistura do CAP com o solvente; e c) Consistência relaciona-se solidez, que é uma palavra relacionada com resistência ao cisalhamento e com módulo de elasticidade do material; Quanto maior a consistência de um material maior sua resistência ao cisalhamento e maior o seu módulo de elasticidade.

8

8.3 A cura do asfalto diluído Uma vez que o asfalto diluído é misturado com os agregados; Então, com o passar do tempo o solvente misturado com o CAP sofre evaporação e o CAP se adere aos agregados da mistura, e a mistura CAP e agregados endurece. Tal processo é denominado cura do asfalto diluído. 8.4 Tipos de curas dos asfaltos diluídos, conforme o tipo de solvente usado na composição do asfalto diluído de petróleo A Tabela 8.1 indica os tipos de curas dos asfaltos diluídos de petróleo, conforme o tipo de solvente utilizado na composição do asfalto diluído de petróleo (ADP). Tabela 8.1 - Tipos de curas dos asfaltos diluídos de petróleo, conforme o tipo

de solvente utilizado na composição do asfalto diluído de petróleo (ADP) solvente

Rápida Nafta

Rápida Gasolina

Média Querosene

Lenta Óleo diesel

Tipo de cura

do ADP

Solvente utilizado na composição do asfalto

diluído de petróleo (ADP)

OBS. No caso da Tabela 8.1, o tipo de cura está relacionada ao tempo que o solvente leva para evaporar da mistura ADP e agregados. 8.5 Temperatura de aplicação dos asfaltos diluídos de petróleo A Tabela 8.2 mostra a faixa de variação da temperatura de aplicação dos asfaltos diluídos, com base no tipo de asfalto diluído. Tabela 8.2 - Faixa de variação da temperatura de aplicação dos asfaltos

diluídos, com base no tipo de asfalto diluído

60o C até 120

o C ADP de cura rápida

60o C até 120

o C ADP de cura média

Frio até 60o C ADP de cura lenta

Faixa de temperatura

de aplicaçãoTipo de asfalto diluído de petróleo (ADP)

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8.6 Principais aplicações dos asfaltos diluídos em pavimentação A Tabela 8.3 apresenta alguns tipos de asfaltos diluídos existentes no mercado, e a utilização recomendada para estes asfaltos diluídos nos serviços de pavimentação. OBS. Os símbolos CR e CM significam respectivamente cura rápida e cura média. Tabela 8.3 - Tipos de asfaltos diluídos existentes no mercado, e a utilização

recomendada para estes asfaltos diluídos nos serviços de pavimentação

Tipo de ADPAplicação recomendada do asfalto diluído de petróleo

(ADP) em pavimentação

Para pintura de ligação sobre superfícies não

absorventes.CR - 70

Para imprimação de superfícies.CM - 70

CR - 250Para pré-misturados a frio; Para tratamentos

superficiais invertidos.

CM - 30 Para imprimação de superfícies.

OBS. Imprimação é uma pintura asfáltica aplicada sobre a camada de base para tornar a base impermeável à entrada de água, e proteger a base contra a erosão, também ajuda na ligação entre a base e a camada asfáltica. 8.7 Caracterização tecnológica dos asfaltos diluídos de petróleo A caracterização tecnológica dos asfaltos diluídos é feita principalmente com base nos seguintes ensaios: a) Viscosidade Saybolt-Furol do asfalto diluído; Padronizado pela NBR 14491 / 2000; b) Ensaio ponto de fulgor do asfalto diluído; Padronizado pela NBR 11341 / 2004; c) Ensaio de destilação do asfalto diluído; Padronizado pela 14856 / 2002; e d) Ensaio de densidade do asfalto diluído; Padronizado pela NBR 6296 / 2004.

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8.8 Vantagens dos asfaltos diluídos de petróleo Os asfaltos diluídos, quando empregado em misturas asfálticas, apresentam as seguintes vantagens: a) Os asfaltos diluídos podem ser empregados em misturas asfálticas com o agregado frio; b) Alguns asfaltos diluídos podem ser aplicados na temperatura ambiente; e c) Os asfaltos diluídos podem ser utilizados com temperaturas inferiores as do CAP do CAUQ (concreto asfáltico usinado a quente). 9 Asfalto modificado por polímero 9.1 Conceitos que precedem o conceito de polímero Os seguintes conceitos precedem o conceito de polímero: a) Conceito de átomo Átomo é a partícula mínima formadora da matéria, sedo que os átomos são agrupados para formar as moléculas (ou as substâncias). b) Conceito de molécula Molécula é uma substância ou um composto formado pela junção de 2 (dois) ou mais átomos. c) Conceito de macromoléculas Macromoléculas são moléculas gigantescas, que resultam do encadeamento (ou sequência) de 10 (dez) mil ou mais átomos de carbono. d) Conceito de macromoléculas naturais Macromoléculas naturais são as macromoléculas formadoras de materiais naturais, tais como: madeira, borracha natural, lã, etc. e) Conceito de macromoléculas sintéticas Macromoléculas sintéticas são as macromoléculas produzidas artificialmente pelo homem, e que são formadoras de materiais industrializados, tais como: plásticos, adesivos, borrachas sintéticas, etc. f) Conceito de sintético ou sintética Sintético ou sintética são adjetivos utilizados para indicar algo que foi produzido artificialmente pelo homem.

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g) Conceito manômero ou de unidade estrutural repetida de uma macromolécula Manômero é uma unidade estrutural repetida de uma macromolécula, ou seja, manômero é uma unidade estrutural típica formada por átomos, que sempre se repetem em uma macromolécula. A Figura 9.1 ilustra um exemplo de um manômero ou unidade estrutural repetida de uma macromolécula. Observa-se que o manômero ou unidade estrutural repetida da macromolécula é formado: por 24 átomos de carbono (C), por 45 átomos de hidrogênio (H) e 2 átomos de oxigênio.

Figura 9.1 - Exemplo de manômero ou unidade estrutural repetida de uma

macromolécula 9.2 Conceito de polímeros Polímeros são macromoléculas, que apresentam as seguintes características: a) São macromoléculas sintéticas; e b) São macromoléculas formadas de unidades estruturais repetidas, as quais são chamadas de manômeros. 9.3 Principais elementos que interferem no comportamento de um polímero sintético Os principais elementos, que interferem no comportamento de um polímero sintético, ou em um polímero criado artificialmente pelo homem, são: a) Os manômeros (ou as unidades estruturais) do polímero; b) O tipo de reação para obter o polímero; e c) A técnica de preparação do polímero.

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9.4 Principais tipos de reações químicas empregadas para obtenção de polímeros sintéticos Os principais tipos de reações químicas para obtenção de polímeros sintéticos são: a) Reação de poliadição; b) Reação de policondensação; e c) Reação de modificação química. Os polímeros modificadores do CAP denominados de EVA e SBS são obtidos pelas reações químicas tipo poliadição e tipo modificação química respectivamente. OBS(s). a) EVA significa etileno - acetato de vinila; e b) SBS significa estireno - butadieno - estireno. 9.5 Homopolímero e copolímero Homopolímero são polímeros, que apresentam apenas um tipo de unidade estrutural ou manômero em sua macromolécula. Copolímero são polímeros, que apresentam duas ou mais unidades estruturais repetidas ou manômeros em sua macromolécula. 9.6 Classificação dos polímeros quanto ao comportamento frente (ou devido) às variações térmicas A Tabela 9.1 mostra a classificação dos polímeros quanto ao comportamento frente (ou devido) às variações térmicas; Inclusive, na Tabela 9.1, é destacado o comportamento típico do polímero, e também o nome de um ou mais polímeros das classes apresentadas na Tabela.

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Tabela 9.1 - Classificação dos polímeros quanto ao comportamento frente (ou devido) às variações térmicas; Inclusive o comportamento típico do polímero, e também o nome de um ou mais polímeros da classe

São polímeros que:

a) Não podem ser fundidos;

c) Resistem bem a variação térmica.


a) Podem ser fundidos;



Classificação do

polímero

Comportamento típico do polímero frente

à temperatura

Polímero(s)

representante(s)

b) Endurecem irreversivemente quando

aquecidos; e

Epóxi, poliéster,

resina, etc.

Polímero

termorrígido

PVC, polietileno, etc.

b) Podem ser trabalhados quando

aquecidos;

c) Podem se tornar rígidos ao serem

resfriados; e

d) Podem ser incorporados aos asfaltos

em altas temperaturas.

Polímero

termoplástico

a) Quando aquecidos se decompõem e

amolecem; e

b) Apresentam propriedades elásticas a

baixa temperatura.

Polímero

elastômero

SBR (ou borracha -

estireno - butadieno)

a) Apresentam comportamento elástico a

baixa temperatura; e

b) Com o aumento da temperatura

apresentam comportamento como os

polímeros da classe dos termoplásticos.

Polímero

elastômero

termopástico

SBS (ou estireno -

butadieno - estireno),

EVA (ou etileno -

acetato de vinila).

OBS. Fundição é o efeito de derreter um material com o aumento da temperatura. 9.7 Considerações quanto à adição de polímeros ao CAP (ou asfalto) 9.7.1 Introdução Nem todos polímeros podem ser adicionados ao CAP, e a quantidade de polímero a ser adicionada ao CAP é variável e depende das propriedades finais, as quais se desejam para mistura CAP e polímero. Um dos mais antigos registros de adição de polímeros a asfaltos ocorreu na Itália em 1970, onde um polímero foi adicionado ao asfalto na própria usina, que misturava o asfalto aos agregados.

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Em 1974, foi realizada no Brasil a primeira experiência de asfalto modificado por polímero, em um trecho de 275 m da BR - 116 entre Rio de Janeiro e São Paulo. A partir do final da década de 1970, a tecnologia do asfalto modificado (ou misturado) com polímero tomou realmente um impulso significativo. A partir de 1998, a Petrobras iniciou a comercialização de asfaltos modificados com os polímeros SBS e SBR. 9.7.2 Principais benefícios promovidos pelos asfaltos modificados por polímeros A utilização dos asfaltos modificados por polímeros promove os seguintes benefícios: a) Os asfaltos modificados por polímero aumentam a vida útil do pavimento; e b) Os asfaltos modificados por polímero reduzem a frequência das manutenções nos pavimentos. 9.7.3 Fatores que influenciam na viabilidade técnica e econômica do asfalto modificado por polímero Para que um asfalto (ou CAP) modificado por polímero tenha viabilidade técnica e econômica é necessário que: a) O polímero seja resistente à degradação (ou deterioração) nas temperaturas usuais de utilização do asfalto; b) O polímero misture adequadamente com o asfalto (ou CAP); c) O polímero melhore a fluidez do asfalto a altas temperaturas; d) O polímero não seja tão rígido ou quebradiço a baixas temperaturas; e) A mistura do asfalto (ou CAP) com o polímero tem que manter suas propriedades durante o período de estocagem e aplicação; e f) Etc. OBS. De acordo com Medina (1997), em um dia de verão no Rio de Janeiro, a temperatura na superfície de um pavimento variou de cerca de 25oC até 70o C. 9.8 Benefícios trazidos para as misturas asfálticas, devido à adição de polímeros ou outros modificadores ao asfalto (ou CAP) A Tabela 9.2 indica em forma de um pequeno asterisco (*), que há benefício ou melhoria de algum problema, que geralmente ocorre nas misturas asfálticas do pavimento, quando são adicionados ao asfalto (ou CAP) polímeros ou outros modificadores.

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Observe-se, na Tabela 9.2, que a adição no asfalto (ou CAP) do modificador tipo polímeros elastômeros melhora a mistura asfáltica utilizada no pavimento no que se refere: i) A ocorrência de deformações permanentes do pavimento; ii) A ocorrência de trincas térmicas no pavimento; iii) A ocorrência de trincas de fadiga no pavimento; e iv) Ao envelhecimento ou oxidação do pavimento. OBS(s). a) O asterisco (*), na Tabela 9.2, indica que há benefício ou melhoria; b) Todo tipo de trinca na camada asfáltica do pavimento são indesejáveis, pois as trincas são o primeiro passo para o surgimento de buracos (ou panelas) no pavimento; c) Antes do surgimento do buraco na pista, ocorre o bombeamento de água e solo pelas trincas do pavimento; e d) Bombeamento em pavimentação é um sopro de água e solo da base do pavimento pelas trincas da camada asfáltica do pavimento. O bombeamento é causado pelo tráfego de veículos sobre as trincas de uma camada asfáltica, quando a base do pavimento está saturada de água. Tabela 9.2 - Benefícios ou melhorias de algum problema, que geralmente

ocorre nas misturas asfálticas do pavimento, quando são adicionados ao asfalto (ou CAP) polímeros ou outros modificadores

Plastômeros *

Antioxidante *

Enxofre *Cal hidratada * *

Polímeros

elastômeros

Deformação

permanente

Trincas

térmicas

Trincas de

fadiga

Dano por

umidade

Envelhecimento

ou oxidação

* * * *

* *

Polímero borracha

de pneu* * *

Melhorador de

adesividade

Problemas da mistura asfáltica do pavimentoModificador do

asfalto (ou CAP)

Modificadores

químicos*

*

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9.10 Tipos mais comuns de polímeros modificadores do CAP, e os benefícios destes polímeros Segundo Balbo (2007), os polímeros mais comumente empregados como modificadores do CAP são: a) O EVA (etileno - acetato de vinila); b) O SBR (borracha - estireno - butadieno); e c) O SBS (estireno - butadieno - estireno). Os asfaltos (ou CAPs) modificados com o EVA apresentam maior resistência a deformação permanente ou a formação de trilhas de rodas; Além disso, os asfaltos modificados com o EVA têm melhor adesividade. Os asfaltos modificados com o SBR possuem maior resistência à tração, o que diminui o trincamento da mistura asfáltica utilizada no pavimento; Além disso, os asfaltos modificados com SBR têm melhor adesividade ao agregado. Os asfaltos modificados com o SBS possuem maior resistência à tração, o que diminui o trincamento da mistura asfáltica utilizada no pavimento; Além disso, os asfaltos modificados com SBS têm melhor adesividade ao agregado. Na Tabela 9.3 são apresentadas as características de um CAP 20 original, e de outros tipos de CAP 20 modificados com certa porcentagem de polímero tipo SBS. Observa-se, na Tabela 9.3, uma série de alterações no comportamento dos CAP 20 modificados com o polímero SBS, em relação ao CAP 20 original. Tais alterações mostram várias melhorias no comportamento dos CAP 20 modificados com o polímero SBS em relação ao CAP 20 original, as quais são evidenciadas (ou comprovadas): a) Pelo aumento da viscosidade a 60º C, o que dificulta o escoamento (ou a movimentação) da massa asfáltica e formação de rodeiras; b) Pelo aumento do ponto de amolecimento, o que dificulta o amolecimento do asfalto em temperaturas mais elevadas; e c) Pelo aumento da recuperação da recuperação elástica do asfalto (%), o que dificulta o surgimento de trincas do asfalto. OBS. As melhorias dos CAP 20 modificados com o polímero SBS, apresentadas na Tabela 9.3, tornam o ligante asfáltico com maior longevidade (ou mais durador) quando usado em misturas asfálticas.

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Tabela 9.3 - Comportamento do CAP 20 original e comportamento dos CAP 20 modificados com o polímero SBS

Características CAP 20 CAP 20 + 4% SBS CAP 20 + 6% SBS

Recuperação elástica ( % ) 11 80 90

Penetração a 25o C ( mm ) 59 74 75

Ponto de fulgor ( oC ) 358 320 310

Ponto de amolecimento ( oC ) 51 60 73

168

2211 5784 54563

Viscosidade Saybolt-Furol a 165o

C ( s )

Viscosidade absoluta, ou

rotacional, ou Brookfield a 60o C

( Poise )

47 100

9.11 Nomes comerciais dos polímeros modificadores do CAP (ou asfalto) Existem numerosos polímeros modificadores do CAP (ou asfalto) no mercado; Contudo, no mercado, os polímeros modificadores do CAP recebem nomes diferentes dos nomes científicos. No mercado, encontramos polímeros modificadores do CAP com os seguintes nomes: Kraton, Europrene, Coperflex, Cariflex, e Etc. 10 Asfalto - borracha 10.1 Conceito de asfalto - borracha Asfalto - borracha é um ligante asfáltico modificado, que é resultante da mistura à quente do CAP com a borracha de pneu moída. 10.2 Importância da fabricação do asfalto - borracha Com base em Balbo (2007), o ligante asfalto - borracha chega a custar 6% a menos que o CAP normal; Contudo, as misturas asfalto - borracha utilizadas no Brasil, comumente, recebem a adição do polímero SBS para melhorar a recuperação elástica da mistura asfalto - borracha. Assim sendo, talvez este seja o motivo das misturas asfalto - borracha, ainda, não serem muito competitivas economicamente com o CAP no mercado. OBS. Geralmente, a borracha triturada substitui até cerca de 15% do CAP.

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O uso de ligantes tipo asfalto - borracha contribuem para diminuição de problemas ambientais, uma vez que a mistura asfalto - borracha utiliza borracha oriunda de pneus usados. No final da década de 1990, a cidade de Santos - SP foi uma das pioneiras em utilizar o asfalto - borracha em obras de pavimentação, e em 2001 o asfalto - borracha foi aplicado na rodovia BR-116 no Rio Grande do Sul. De acordo com Bernucci et al. (2008), o asfalto - borracha já foi empregado com sucesso em trechos rodoviários. A borracha que é um polímero, quando devidamente misturada ao CAP (ou asfalto) traz os seguintes benefícios à mistura asfáltica utilizada como camada de pavimento: a) Diminui o envelhecimento (ou oxidação) da mistura asfáltica; b) Melhora a mistura asfáltica, quanto à ocorrência de deformações permanentes no pavimento; c) Melhora a mistura asfáltica, quanto à ocorrência de trincas por fadiga, que são causadas pelas solicitações de carregamentos no pavimento; e d) Pode, em alguns casos, diminuir a viscosidade do ligante asfalto - borracha, o que facilita a estocagem do ligante asfalto - borracha, pois o ligante fluir pelas tubulações com maior rapidez. 10.3 Dados preocupantes relacionados ao consumo de pneus No ano de 2011, no Brasil, estima-se que foram disponibilizados no mercado cerca de 88 milhões de pneus. Em termos concretos, considerando-se hipoteticamente, apenas, pneus típicos de carros de pequeno porte ou de motor 1000, cujos pneus possuem cerca de 0,60 m de diâmetro externo e 0,17 m de altura; tem-se que, no ano de 2011, no Brasil, o consumo do pneu típico considerado correspondeu a 98,9 edifícios de 20 andares (60 metros de altura) de 30 m de largura e 30 m de comprimento (ou 900 m2 de base) formados por pneus empilhados. OBS. Caso fosse construída uma cidade com 98,9 edifícios de 20 andares com 900 m2 de área construída por andar, tal cidade poderia abrigar cerca de 32 mil habitantes. 10.4 Processos de adição de borracha triturada (ou moída) ao CAP (cimento asfáltico de petróleo) Os dois principais processos de adição de borracha ao CAP são: i) Processo úmido (ou wet process); e ii) Processo seco (ou dry process).

19

OBS. Wet, dry e process são palavras inglesas, que significam respectivamente: úmido, seco e processo. i) Principais características do processo úmido de adição de borracha ao CAP O processo úmido de adição de borracha ao CAP apresenta os seguintes passos: 1.o (primeiro) passo: Os pneus são recolhidos da população e armazenados; 2.o (segundo) passo: Os pneus usados são transformados em borracha triturada ou moída; Como ilustra a Figura 10.1 a seguir; 3.o (terceiro) passo: No misturador 1 (um), a borracha moída é misturada com o CAP aquecido formando a mistura AMB (asfalto modificado por borracha); Como ilustra a Figura 10.1 a seguir; 4.o (quarto) passo: Os agregados utilizados na fabricação da mistura asfáltica são estocados em silos; Como ilustra a Figura 10.1 a seguir; 5.o (quinto) passo: Os agregados utilizados na fabricação da mistura asfáltica são transportados dos silos para o tambor - secador dos agregados; Como ilustra a Figura 10.1 a seguir; 6.o (sexto) passo: Os agregados secos são transportados para o misturador 2 (dois), e então são misturados com o AMB (asfalto modificado por borracha); Como ilustra a Figura 10.1 a seguir; 7.o (sétimo) passo: A mistura asfáltica produzida no misturador 2 (dois) é armazenada em silos; Como ilustra a Figura 10.1 a seguir; e 8.o (oitavo) passo: Finalmente, a mistura asfáltica armazenada nos silos é depositada em caminhões e transportada para o canteiro de obras; Como ilustra a Figura 10.1 a seguir. A Figura 10.1 ilustra o esquema de uma usina de fabricação de asfalto - borracha pelo processo úmido.

20

Figura 10.1 - Processo úmido de adição de borracha ao CAP OBS(s). a) Silos são depósitos para armazenamento: de agregados, de produtos industrializados ou de produtos agrícolas; e b) Em processo de via úmida de adição de borracha ao CAP é padronizado pela norma DER / PR ES - P28 do Estado do Paraná. ii) Principais características do processo seco de adição de borracha ao CAP O processo seco de adição de borracha ao CAP apresenta os seguintes passos: 1.o (primeiro) passo: A borracha dos pneus é triturada ou moída; 2.o (segundo) passo: A borracha triturada é misturada com agregado pétreo (ou de pedra); 3.o (terceiro) passo: A mistura do agregado pétreo e borracha triturada é misturada ao CAP e dar origem ao CAMB (concreto asfáltico modificado com adição de borracha); e

21

4.o (quarto) passo: O CAMB (concreto asfáltico modificado com adição de borracha) é uma mistura asfáltica a quente e não deve ser armazenada; Portanto, deve ser utilizada com uma certa rapidez. 11 Agentes rejuvenescedores e asfalto-espuma 11.1 Conceito de agentes rejuvenescedores Agentes rejuvenescedores são produtos utilizados como um repositor das frações maltênicas de um ligante asfáltico envelhecido, o que faz com que o ligante asfáltico envelhecido (ou oxidado) volte a ser flexível. OBS(s). a) Frações maltênicas são as frações ou proporções de moléculas de resinas, de moléculas aromáticas e de moléculas saturadas presentes no ligante asfáltico; e b) Maltênicas é um adjetivo derivado de maltenos, que são líquidos viscosos do ligante asfáltico formado por moléculas de resinas, de moléculas aromáticas e de moléculas saturadas. 11.2 Para que servem os agentes rejuvenescedores, e qual o local da adição dos agentes rejuvenescedores à mistura asfáltica Os agentes rejuvenescedores são utilizados ou servem para reciclagem (ou reaproveitamento) de misturas asfálticas enrijecias, que estão envelhecidas (ou oxidadas), para que estas misturas asfálticas envelhecidas voltem a se tornar úteis ou flexíveis novamente. O processo de adição de agentes rejuvenescedores as misturas asfálticas envelhecidas ocorre em usinas de reciclagem (ou reaproveitamento) de asfalto. 11.3 Conceito de asfalto-espuma Asfalto - espuma é uma técnica de espumação artificial do asfalto, de modo a: promover o aumento do volume do CAP, baixar a viscosidade do CAP e facilitar o recobrimento dos agregados da mistura asfáltica. OBS(s). a) O fato do asfalto-espuma possuir baixa viscosidade facilita o transporte do asfalto-espuma por tubulações; Pois, quanto menor a viscosidade de um líquido menor a perda de energia (ou perda de carga) no transporte do líquido; Assim sendo, o líquido pode ser transportado a distâncias maiores. b) O fato dos agregados serem mais recobertos com o CAP é vantajoso para a mistura asfáltica; e c) Espuma é um conjunto de bolhas, que se formam na superfície de um líquido.

22

11.4 Maiores detalhes sobre o tema asfalto - espuma Para maiores detalhes sobre o tema asfalto - espuma consulte: a) Pinto (2002) intitulado: Estudo das características físicas e mecânicas de misturas recicladas com espuma de asfalto; b) CASTRO (2003) intitulado: Reciclagem a frio “in situ” com espuma de asfalto; c) DAMA (2003) intitulado: Análise do comportamento da camada reciclada com espuma de asfalto na rodovia BR - 290 / RS; e d) Etc. Referências bibliográficas Anuário Exame de Infaestrutura. Revista Exame. Abril editora. Outubro, 2011. 154p. BALBO, J. T. Pavimentação asfáltica - Materiais, projeto e restauração. São

Paulo - SP: Oficina de Textos, 2007. 558p. (2.o Bibliografia principal) BAUER, L. A. Materiais de Construção. Vol. 2. 4. ed. São Paulo - SP: Livros

Técnicos e Científicos Editora LTDA, 1992. 892p. BERNUCCI, L. B.; MOTA, L. M. G.; CERRATTI, J. A. P.; SOARES, J. B.


CASTRO, L. N. Reciclagem a frio “in situ” com espuma de asfalto. 171 f.

Dissertação (Mestrado) - Coordenação dos programas de Pós-graduação de Engenharia, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2003.

DAMA, M. A. Análise do comportamento da camada reciclada com espuma de

asfalto na rodovia BR - 290 / RS. 164 f. Dissertação (Mestrado) - Escola de Engenharia, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2003.

DEPARTAMENTO NACIONAL DE ESTRADAS E RODAGEM. Glossário de termos

técnicos rodoviários. Rio de Janeiro, 1997. FERREIRA, A. B. H. Novo Dicionário Aurélio da Língua Portuguesa. 2. ed. Rio

de Janeiro - RJ: Editora Nova Fronteira, 1986. 1838p LIMA, D. C.; RÖHM S. A.; BUENO, B. S. Tópicos em estradas, apostila 205.

Viçosa - MG: Universidade Federal de Viçosa, 1985. 116p. GIECK, K. Manual de fórmulas técnicas. 3. ed.. São Paulo - SP: Hemus, [198-?].

Paginação personalizada (letras e números) GILES, R. V. Mecânica dos fluídos e hidráulica. São Paulo - SP: McGRAW - HILL do

Brasil LTDA, 1977. 401p. (Traduzido por Sérgio dos Santos Borde)

23

MEDINA J. Mecânica dos pavimentos. Rio de Janeiro - RJ: UFRJ, 1997. 380p. PINTO, I. E. Estudo das características físicas e mecânicas de misturas

recicladas com espuma de asfalto. 209f. Dissertação (Mestrado) - Escola Politécnica, Universidade de São Paulo, São Paulo, 2002.

SARDELLA, A. Química. 3. ed. São Paulo - SP: Ática, 2000. 406p. SERPA, O. Dicionário escolar Inglês - Português, e Português - Inglês. 7. ed.


OBS. [198-?] indica que a década provável de publicação do livro é a década de 80 do século XX.

1



Tema:

Materiais asfálticos para pavimentação (3.o Parte)


12 Suscetibilidade térmica

13 Temperaturas de utilização do CAP

14 Especificação brasileira para os CAPs

2

12 Suscetibilidade térmica 12.1 Introdução

A suscetibilidade térmica é uma propriedade dos ligantes asfálticos, que indica a influência das variações de temperatura na consistência do ligante asfáltico. OBS. Consistência relaciona-se com a solidez, que é uma palavra relacionada com a resistência ao cisalhamento e com o módulo de elasticidade do material; Quanto maior a consistência de um material maior sua resistência ao cisalhamento e maior o seu módulo de elasticidade. A Tabela 12.1 relaciona o índice de suscetibilidade térmica do ligante asfáltico com algumas características do ligante asfáltico, e com a classificação do ligante asfáltico quanto à suscetibilidade térmica. Tabela 12.1 - Relação do índice de suscetibilidade térmica do ligante asfáltico

com algumas características do ligante asfáltico, e com a classificação do ligante asfáltico quanto a suscetibilidade térmica

São ligantes asfálticos ou asfaltos:

- Quebradiços a baixas temperaturas; e

São ligantes asfálticos ou asfaltos:

- Oxidados ou envelhecidos;

- Pouco sensíveis a elevadas temperaturas; e

- Quebradiços a baixas temperaturas.

IST > +2

- São ligantes asfálticos ou asfaltos que apresentam

elasticidade; e

- São ligantes asfálticos ou asfaltos que apresentam

comportamento adequado para serviços de

pavimentação.

Asfaltos

normais-2 lST +1

Asfaltos pouco

suscetíveis

Índice de

suscetibilidade

térmica (IST)

Classificação

Asfaltos muito

suscetíveisIST < -2

Característica do ligante asfáltico ou asfalto

- Sensíveis às variações de temperatura;

- Moles às mais altas temperaturas, ou seja,

amolecem rapidamente.

Geralmente, os CAPs (cimentos asfálticos de petróleo) são asfaltos normais, ou seja, são ligantes asfálticos ou asfaltos adequados para os serviços de pavimentação, e apresentam o índice de suscetibilidade térmica (IST) entre os seguintes valores:

1IST2 -

3

12.2 Cálculo do índice de suscetibilidade térmica (ou índice de penetração) pela equação de Pfeiffer e Van Doormaal Segundo Pfeiffer e Van Doormaal, o índice de suscetibilidade térmica (IST) ou índice de penetração (IP) de um ligante asfáltico pode ser calculado pela seguinte equação: (12.1) em que: IST = IP = índice de suscetibilidade térmica ou índice de penetração (adimensional); PA = ponto de amolecimento do ligante asfáltico (oC); e P = penetração a 25o C (dmm). OBS(s). a) PA ou ponto de amolecimento do ligante asfáltico é obtido através do ensaio ponto de amolecimento (ou ensaio do anel e bola) realizado com o ligante asfáltico; b) P ou penetração a 25o C é obtida através do ensaio de penetração realizado com o ligante asfáltico; e c) 1 dmm = 1 decimilímetro = 0,1 mm = 10-1 mm. 12.3 Cálculo do índice de suscetibilidade térmica a partir da equação empírica baseada no coeficiente angular A determinação do índice de suscetibilidade térmica a partir da equação empírica baseada no coeficiente angular é realizada com base nos seguintes passos: 1.o (primeiro) passo: Com base no ensaio de penetração, determina-se a penetração no ligante asfáltico em decimilímetros (dmm) para uma dada temperatura (geralmente 25o C); 2.o (segundo) passo: Com base no ensaio de penetração, determina-se a penetração no ligante asfáltico em decimilímetros (dmm) para uma temperatura, no mínimo, 20o C maior ou menor do que a temperatura utilizada no ensaio do 1.o (primeiro) passo; 3.o (terceiro) passo: Com base nas temperaturas e penetrações do 1.o (primeiro) e 2.o (segundo) passos; Então, constroe-se a reta Penetração versus Temperatura (Como ilustra a Figura 12.1 apresentada a seguir); Sendo que, no gráfico da reta em questão, a penetração é dada em escala logarítmica; 4.o (quarto) passo: Na construção da reta Penetração versus Temperatura o ponto 1 (um) da reta sempre corresponderá ao ponto de menor temperatura (Como ilustra a Figura 12.1 apresentada a seguir);

PA)P(Log.50120

1951PA.20)P(Log.500IPIST

-

-

4

5.o (quinto) passo: Determina-se o coeficiente angular da reta Penetração versus Temperatura com base na seguinte equação: (12.2) em que:

tan() = coeficiente angular da reta Penetração versus Temperatura; P1 = penetração no ligante asfáltico em uma temperatura T1 (dmm); P2 = penetração no ligante asfáltico em uma temperatura T2 (dmm); e T1 = menor temperatura na qual foi realizado o ensaio de penetração no ligante asfáltico (oC); e T2 = maior temperatura na qual foi realizado o ensaio de penetração no ligante asfáltico (oC). 6.o (sexto) passo: Finalmente, determina-se o Índice de Suscetibilidade Térmica ou Índice de Penetração do ligante asfáltico com base na seguinte equação empírica: (12.3)

em que: IST = IP = índice de suscetibilidade térmica ou índice de penetração do ligante asfáltico (adimensional); e

tan() = coeficiente angular da reta Penetração versus Temperatura. OBS(s). a) Empírica é um adjetivo relacionado ao empirismo, o qual é um método que se baseia unicamente na experiência, e não em princípios racionais como física, matemática e química. b) No 2.o (segundo) passo deve se utilizar uma temperatura para o ensaio de penetração, no mínimo, 20o C maior ou menor do que a temperatura utilizada no 1.o (primeiro) passo; para deste modo, se obter uma boa definição do coeficiente

angular (tan ) da reta Penetração versus Temperatura.

Figura 12.1 - Exemplo de reta Penetração versus Temperatura

12

12

TT

)P(Log)P(Log)tan(

-

-

)]tan(.50[1

)]tan(.500[20IPIST

-

5

13 Temperaturas de utilização do CAP 13.1 Introdução

Sabe-se que a viscosidade do CAP varia com a temperatura; Portanto, deve-se estabelecer valores de temperatura para o CAP, nas quais a viscosidade do CAP permita realização das seguintes operações: a) Operação de mistura do CAP com os agregados ou usinagem; b) Operação de espalhamento da mistura betuminosa no campo (ou sobre a base do pavimento); e c) Operação de compactação da mistura betuminosa no campo (ou sobre a base do pavimento). 13.2 Retas Viscosidade versus Temperatura

As chamadas retas Viscosidade versus Temperatura são fundamentais para realização das operações ou serviços com o CAP. Os principais passos para obtenção de uma curva Viscosidade versus Temperatura para um CAP são apresentados a seguir: 1.o (primeiro) passo: Através de ensaios em laboratório, determinam-se as viscosidades Saybolt - Furol de um CAP em 3 (três) temperaturas diferentes; 2.o (segundo) passo: Plotam-se, em um gráfico Viscosidade versus Temperatura, os pontos A, B e C, que correspondem aos valores das viscosidades obtidos nos ensaios com o CAP, respectivamente, na maior temperatura, na temperatura intermediária e na menor temperatura; Como ilustra a Figura 13.1. 3.o (terceiro) passo: Finalmente, pelos 3 (três) pontos (A, B e C), traça-se a reta Viscosidade versus Temperatura para o CAP ensaiado; Como ilustra a Figura 13.1. OBS(s). a) No gráfico Viscosidade versus Temperatura, a viscosidade Saybolt - Furol é dada em segundos e em escala logarítmica; e b) Geralmente, as 3 (três) temperaturas normativas de ensaio Saybolt - Furol com o CAP são: 177o C, 150o C e 135o C.

6

Figura 13.1 - Exemplo de uma reta Viscosidade versus Temperatura 13.3 Determinação das temperaturas de serviços (ou trabalho) com o CAP i) Temperatura ideal de aquecimento do CAP para mistura ou produção do CAUQ (concreto asfáltico usinado a quente) A temperatura ideal de aquecimento do CAP para mistura ou produção do CAUQ (concreto asfáltico usinado a quente) corresponde à seguinte viscosidade Saybolt - Furol: em que: VM = viscosidade Saybolt - Furol do CAP para mistura ou produção do CAUQ (s ou segundos).

segundos)1085(VM

7

Diante do exposto, a temperatura ideal para aquecimento do CAP para mistura ou produção do CAUQ (concreto asfáltico usinado a quente) será: (13.1) em que: TCAP = temperatura ideal para aquecimento do CAP para mistura ou produção do CAUQ (oC); T3 = temperatura do CAP correspondente à viscosidade Saybolt - Furol de 75 segundos (ou 85 - 10 segundos) (oC); e T4 = temperatura do CAP correspondente à viscosidade Saybolt - Furol de 95 segundos (ou 85 + 10 segundos) (oC). ii) Temperatura ideal para compactação no campo (ou sobre a base do pavimento) da massa betuminosa ou do CAUQ (concreto asfáltico usinado a quente) A temperatura ideal para compactação no campo (ou sobre a base do pavimento) da massa betuminosa ou do CAUQ corresponde à seguinte viscosidade Saybolt - Furol: em que: VC = viscosidade Saybolt - Furol do CAP para compactação da massa betuminosa ou CAUQ (s ou segundos). Diante do exposto, a temperatura ideal para compactação no campo (ou sobre a base do pavimento) da massa betuminosa ou do CAUQ será: (13.2) em que: TCOMP = temperatura ideal de compactação no campo (ou sobre a base do pavimento) da massa betuminosa ou do CAUQ (oC); T1 = temperatura do CAP correspondente à viscosidade Saybolt - Furol de 125 segundos (ou 140 - 15 segundos) (oC); e T2 = temperatura do CAP correspondente à viscosidade Saybolt - Furol de 155 segundos (ou 140 + 15 segundos) (oC). iii) Temperatura ideal de aquecimento do agregado a ser misturado com o CAP para produzir a massa betuminosa ou CAUQ A temperatura ideal de aquecimento do agregado a ser misturado com o CAP para produzir a massa betuminosa ou CAUQ (concreto asfáltico usinado a quente) depende da temperatura ideal para aquecimento do CAP (ou TCAP), a qual foi apresentada anteriormente na eq.(13.1).

-

2

TTTT 34

3CAP

segundos)15140(VC

-

2

TTTT 12

1COMP

8

A temperatura ideal de aquecimento do agregado a ser misturado com o CAP para produzir a massa betuminosa ou CAUQ é obtida pela seguinte equação: (13.3) em que: TAQ = temperatura ideal para aquecimento do agregado a ser misturado com o CAP para produzir a massa betuminosa ou CAUQ (oC); e TCAP = temperatura ideal para aquecimento do CAP para produção do CAUQ (oC). 14 Especificação brasileira para os CAPs A Tabela 14.1 mostra as especificações necessárias para os cimentos afálticos de petróleo (CAPs), que são utilizados no território brasileiro. Na Tabela 14.1 a penetração retida é dada pela seguinte equação: (14.1) em que: PR= penetração retida (%); PO = penetração na amostra de CAP, antes do ensaio RTFOT com a amostra de CAP (dmm); e PF = penetração na amostra de CAP, após o ensaio RTFOT com a amostra de CAP (dmm). OBS. a) 1 dmm = 1 decimilímetro = 0,1 mm = 10-1 mm. b) O valor medido no ensaio deve ser igual ou maior do que o valor mínimo indicado na Tabela 14.1.

13TT CAPAQ

%)100.(P

PPR

O

F

9

Tabela 14.1 - Especificações necessárias para os cimentos afálticos de petróleo (CAPs), que são utilizados no território brasileiro

CAP 30 a 45 CAP 50 a 70 CAP 85 a 100 CAP 150 a 200

a 135O C s 192 141 110 80

a 150O C s 90 50 43 36

a 177O C s 40 30 15 15

a 135O C cP 374 274 214 155

a 150O C cP 203 112 97 81

a 177O C cP 76 57 28 28

Características

Penetração (100g,

25O C e 5s)

Unidade

dmm

Limites

50 a 70 85 a 100 150 a 200

OC 52 46

30 a 45

43 37

Viscosidade Saybolt - Furol (valores mínimos)

Índice de Suscetibilidade

Térmica-1,5 a + 0,7 -1,5 a + 0,7 -1,5 a + 0,7 -1,5 a + 0,7

Ponto de amolecimento

(valor mínimo)

99,5

Viscosidade Brookfield (valores mínimos, com ensaio no SP21 e 20 rpm)

Ponto de fulgor (valor

mínimo)OC 235 235 235 235

99,5 99,5

0,5

Ductilidade a 25O C

(valor mínimo)cm 60 60

Solubilidade em

tricloroetileno (valor

mínimo)

% massa 99,5

10 20

100 100

Efeito do calor e ar a 163OC por 85 minutos, ou efeito após ensaio RTFOT

Variação em massa

(valor máximo)% massa 0,5 0,5 0,5

50 50

Aumento do ponto de

amolecimento (valor

máximo)

OC 8 8 8 8

Ductilidade a 25O C

(valor mínimo)cm

55 50Penetração retida (valor

mínimo)% 60 55

Referências bibliográficas BALBO, J. T. Pavimentação asfáltica - Materiais, projeto e restauração. São

Paulo - SP: Oficina de Textos, 2007. 558p. (2.o Bibliografia principal) BERNUCCI, L. B.; MOTA, L. M. G.; CERRATTI, J. A. P.; SOARES, J. B.


10

DEPARTAMENTO NACIONAL DE ESTRADAS DE RODAGEM Manual de pavimentação. 2. ed. Rio de Janeiro - RJ: Ministério dos Transportes, 1996. 320p

FABBRI, G. T. P Notas de aulas da disciplina: Misturas Betuminosas - STT5830.

São Carlos - SP. Escola de Engenharia de São Carlos - Universidade de São Paulo. 2005.

GIECK, K. Manual de fórmulas técnicas. 3. ed.. São Paulo - SP: Hemus, [198-?].

Paginação personalizada (letras e números) SENÇO, W. Manual de técnicas de pavimentação. Vol. 1. São Paulo - SP: Pini,

2005. 746p OBS. [198-?] indica que a década provável de publicação do livro é a década de 80 do século XX.

1



Tema: Misturas asfálticas ou tipos de revestimentos asfálticos

(1.o Parte)


1 Introdução

2 Formas de classificar a mistura utilizada na camada de revestimento asfáltico

3 Misturas usinadas

2

1 Introdução 1.1 Estrutura de um pavimento rodoviário revestido com camada asfáltica O pavimento rodoviário revestido de camada asfáltica é uma estrutura de múltiplas camadas, que em sua forma mais completa apresenta as seguintes camadas: a) Camada de regularização, que se localiza acima do subleito; b) Camada de reforço do subleito, que se localiza acima da camada de regularização; c) Camada de subbase, que se localiza acima da camada de reforço do subleito; d) Camada de base, que se localiza acima da camada de subbase; e e) Camada de revestimento asfáltico ou pista de rolamento, que se localiza acima da camada de base. A Figura 1.1 ilustra a seção transversal de um pavimento rodoviário revestido com camada asfáltica em sua forma mais completa ou com todas as camadas existentes.

Figura 1.1 - Seção transversal de um pavimento rodoviário revestido com

camada asfáltica em sua forma mais completa ou com todas as camadas existentes

OBS(s). a) O pavimento possui um sistema de camadas para diminuir as cargas que chegam no subleito; b) Subleito é o solo que serve de fundação para o pavimento; e c) A camada de regularização não constitui, propriamente, uma camada do pavimento, pois sua espessura pode ser nula em alguns pontos.

3

As principais funções das camadas do pavimento rodoviário revestido com camada asfáltica são: a) O revestimento (ou camada de rolamento) é uma camada destinada à: - Resistir às ações do tráfego; - Impermeabilizar o pavimento; - Melhorar as condições de rolamento no que se refere ao conforto e a segurança; e - Transmitir de forma atenuada as cargas do tráfego às camadas inferiores. b) A camada de base é uma camada destinada à: - A resistir aos carregamentos do tráfego e a transmiti-los, com menor intensidade ao subleito ou a camada inferior (a base se localiza embaixo do revestimento ou da camada de rolamento). c) A camada de subbase é uma camada destinada à: - Complementar à base, pois tem as mesmas funções da base. - Economizar recursos, pois a camada de subbase é executada quando, por razões econômicas, for conveniente reduzir a espessura da base. d) A camada de reforço do subleito é uma camada destinada à: - Reduzir a espessura da subbase. OBS. A camada de reforço do subleito é executada sobre a cota do greide ou sobre a cota do perfil longitudinal da estrada. e) A camada de regularização é uma camada destinada à: - Preparar o subleito da estrada para receber as demais camadas que formam pavimento. OBS(s). a) A camada de regularização é a primeira camada a apresentar as inclinações transversais (abaulamento ou superelevação) definitivas do pavimento; e b) A camada de regularização possui espessura variável. 1.2 Qualidades que o revestimento (ou camada de rolamento) deve apresentar para cumprir com as suas funções

O revestimento asfáltico (ou camada de rolamento) do pavimento deve apresentar as seguintes qualidades para cumprir com as suas funções: i) O revestimento asfáltico deve ser uma camada resistente ao intemperismo (ou ao desgaste) causado pelo clima; ii) O revestimento asfáltico deve ser uma camada impermeável para proteger a si mesma e as camadas inferiores do pavimento;

4

iii) O revestimento asfáltico deve ser uma camada resistente aos carregamentos gerados pelo tráfego de veículos; e iv) Etc. OBS. De acordo com Medina (1997), um pavimento feito com uma camada de rolamento de asfalto pode ter uma vida útil de até 20 anos, enquanto as barragens têm vida longa e indefinida.

Na maioria dos pavimentos brasileiros é utilizada como camada de revestimento uma mistura rigorosamente dosada, a qual é formada de agregados pétreos e um ligante asfáltico. OBS(s). a) Agregados pétreos são agregados produzidos a partir de pedras ou rochas britadas (ou trituradas); e b) O tema dosagem de misturas asfálticas será abordado em aula futura.

Para se obter uma camada de revestimento asfáltico ou de rolamento de qualidade é necessário: i) Um projeto adequado da estrutura do pavimento, ou seja, uma definição técnica das espessuras de cada camada do pavimento; e ii) Um projeto adequado de dosagem da mistura asfáltica utilizada como camada de revestimento. A Figura 1.2 mostra a foto de uma camada de revestimento asfáltico de uma avenida, a qual é formada por agregados pétreos e ligante asfáltico.

Figura 1.2 - Foto de uma camada de revestimento asfáltico da Av. Olívia Flores

em Vitória da Conquista - Ba, a qual é formada por agregados pétreos e ligante asfáltico

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2 Formas de classificar a mistura utilizada na camada de revestimento asfáltico i) Classificação da mistura asfáltica utilizada na construção da camada de revestimento, quanto a preparação (ou fabricação) Quanto à preparação (ou fabricação), a mistura asfáltica pode ser classificada como: a) Mistura preparada em usina fixa Neste caso a usina é construída próximo ao trecho de construção do pavimento. b) Mistura preparada em usina móvel Neste caso, a usina é instalada no chassi de um caminhão e a usina se move na pista à medida que o pavimento é construído. c) Mistura preparada na própria pista ou tratamento superficial Neste caso não requer usina para realização da mistura asfáltica na pista. ii) Classificação da mistura asfáltica utilizada na construção da camada de revestimento, quanto ao tipo de ligante usado na mistura Quanto ao tipo de ligante utilizado na mistura asfáltica, tem-se que a mistura asfáltica pode ser classificada como: a) Mistura asfáltica com uso de CAP (ou cimento asfáltico de petróleo); b) Mistura asfáltica com uso de EAP (ou emulsão asfáltica de petróleo); c) Mistura asfáltica com uso de ADP (ou asfalto diluído de petróleo); d) Mistura asfáltica com uso de Asfalto Modificado com Polímero; e) Mistura asfáltica com uso de Asfalto Borracha; e f) Etc. iii) Classificação da mistura asfáltica utilizada na camada de revestimento, quanto a temperatura da mistura asfáltica Quanto à temperatura da mistura asfáltica, tem-se que a mistura asfáltica pode ser classificada em: a) Mistura asfáltica a quente (Ex: CAUQ, asfalto areia, etc.); e b) Mistura asfáltica a frio (Ex: Pré-misturado a frio com emulsão asfáltica de petróleo). OBS. A mistura asfáltica a quente é realizada em altas temperaturas (frequentemente, entre 100o e 200o C), e a mistura asfáltica a frio é realizada na temperatura ambiente.

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iv) Classificação das misturas asfálticas utilizadas na construção da camada de revestimento, quanto a granulometria do agregado usado na mistura Quanto à granulometria do agregado usado na mistura asfáltica, tem-se que a mistura asfáltica pode ser classificada em: a) Mistura asfáltica continua; b) Mistura asfáltica densa; c) Mistura asfáltica aberta; d) Mistura asfáltica descontinua; e e) Mistura asfáltica uniforme ou macadame. a) Mistura asfáltica continua Uma mistura asfáltica é continua quando: A curva granulométrica do agregado utilizado na mistura asfáltica apresenta partículas com todos ou quase todos os diâmetros considerados nas peneiras do ensaio de granulometria; e A curva granulométrica do agregado utilizado na mistura não apresenta degrau ou patamar. As curavas granulométricas B e C mostradas, a seguir, na Figura 2.1 ilustram (ou exemplificam) curavas granulométricas de agregados de graduação continua, que são usados em misturas asfálticas.

Figura 2.1 - Curvas granulométricas de agregados usados em misturas

asfálticas

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b) Mistura asfáltica densa Uma mistura asfáltica é densa quando: A curva granulométrica do agregado utilizado na mistura asfáltica é continua, ou seja, uma curva granulométrica sem patamar e com diâmetro de agregados com todos ou quase todos os diâmetros; A curva granulométrica do agregado utilizado na mistura asfáltica é dita bem graduada, ou seja, há quantidade de finos suficientes para preencher os espaços deixados pelas partículas maiores; e A curva granulométrica do agregado utilizado na mistura se aproxima da curva de máximo peso específico para o agregado. OBS. Finos são partículas de agregado com diâmetro menor que 0,075 mm. A curva granulométrica C mostrada, anteriormente, na Figura 2.1, é um exemplo de uma curva granulométrica de graduação densa, pois se aproxima da curva E, que é a curva de máximo peso específico para o agregado com tamanho máximo de 3/4 de polegada. c) Mistura asfáltica aberta Uma mistura asfáltica é aberta quando: A curva granulométrica do agregado utilizado na mistura asfáltica é continua, ou seja, a curva granulométrica é sem patamar e o agregado apresenta todos ou quase todos os diâmetros; A curva granulométrica do agregado utilizado na mistura asfáltica apresenta insuficiência material fino (ou material com diâmetro menor que 0,075 mm) para preencher os vazios entre as partículas maiores; e A curva granulométrica do agregado utilizado na mistura asfáltica apresenta porcentagem igual ou próxima a zero (0) para partículas com diâmetro igual a 0,075 mm. OBS(s). a) Agregados com curva granulométrica aberta apresenta maior volume de vazios; e b) Agregados com curva granulométrica aberta são considerados mal graduados. A curva granulométrica B mostrada, anteriormente, na Figura 2.1 é um exemplo de uma curva granulométrica de graduação aberta, a qual foi obtida de um agregado. d) Mistura asfáltica descontinua Uma mistura asfáltica é descontinua quando: A curva granulométrica do agregado utilizado na mistura apresenta um nítido degrau, ou patamar, ou descontinuidade na curva granulométrica. OBS. Os agregados com curva granulométrica de graduação descontinua possuem pequena porcentagem de partículas para alguns diâmetros intermediários ou para algumas peneiras intermediárias da curva granulométrica.

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A curva granulométrica D mostrada, anteriormente, na Figura 2.1 é um exemplo de uma curva granulométrica de graduação descontinua ou com degrau, a qual foi obtida de um agregado. e) Mistura asfáltica uniforme ou macadame Uma mistura asfáltica é uniforme ou macadame quando: A curva granulométrica do agregado utilizado na mistura asfáltica apresenta a maioria de suas partículas numa faixa granulométrica muito estreita; por exemplo: agregados retidos entre duas a três peneiras; e A curva granulométrica do agregado utilizado na mistura asfáltica apresenta, apenas, partículas com aproximadamente o mesmo diâmetro.

A curva granulométrica A mostrada, anteriormente, na Figura 2.1 é um exemplo de uma curva granulométrica de graduação uniforme ou macadame, a qual foi obtida de um agregado. OBS. Macadame são pedras tipo britadas (ou trituradas), que possuem aproximadamente o mesmo diâmetro. 3 Misturas usinadas 3.1 Introdução às misturas usinadas Misturas usinadas são aquelas onde a mistura do ligante asfáltico com o agregado é realizada em uma usina. OBS. Usina é um estabelecimento industrial (ou de produção em larga escala), o qual é dotado de maquinaria. i) Resumo dos procedimentos para produção e utilização da mistura asfáltica usinada a) Inicialmente, é feita a dosagem da mistura asfáltica no laboratório, determinando-se as proporções exatas do ligante asfáltico e do agregado que deverão ser misturados; b) Na sequência, a mistura asfáltica do ligante asfáltico com o agregado é realizada em uma usina em larga escala; c) Em seguida, a mistura asfáltica produzida na usina é transportada para pista por meio de um caminhão; d) O caminhão despeja a mistura asfáltica na máquina vibroacabadora, a qual gera uma camada asfáltica não compactada sobre a base do pavimento; e e) Finalmente, a camada asfáltica gerada pela máquina vibroacabadora sobre a base do pavimento é compactada com rolos pneus ou rolos lisos. OBS. Vibroacabadora de asfalto é uma máquina capaz de receber a massa asfáltica, que vem da usina, e produzir uma camada asfáltica não compactada sobre a base do pavimento.

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A Figura 3.1 mostra a foto de uma vibroacabadora de asfalto em operação, tal foto realizada durante a pavimentação com CAUQ da via de acesso ao bairro Alto da Boa Vista em Vitória da Conquista - BA. Ainda, percebe-se com os trabalhadores o rodo e a pá de acabamento, que auxiliam na retirada de pedras grandes, e o preenchimento dos vazios com asfalto.

Figura 3.1 - Vibroacabadora em operação na pavimentação de CAUQ da via de acesso ao bairro Alto da Boa Vista em Vitória da Conquista - BA

OBS(s). a) Em termos de produtividade, no mercado existem vibroacabadoras com a capacidade de processar até 300 toneladas de mistura asfalto por hora; Tal produtividade corresponde a 701 m por hora de uma faixa de pista (ou de tráfego) de CAUQ com de largura de 3,60 m e espessura de 5 cm; b) Em algumas vibroacabadoras, a espessura da camada asfáltica não compactada gerada pode ter menos de 2,5 cm, mas pode alcançar um máximo de até 30 cm; c) A altura em centímetros da camada de asfalto, não compactada, gerada pela vibroacabadora é definida pelo controlador da vibroacabadora, que ajusta a vibroacabadora para produzir a camada na altura desejada pelo engenheiro; d) A espessura da camada de asfalto não compactada gerada pela vibracabadora pode ser conferida, ou fiscalizada, através da baliza de controle de espessura, que mede a espessura da camada não compactada e verifica se a espessura da mesma está dentro do projetado; A Figura 3.2 mostra a foto da baliza de controle de espessura da camada não compactada gerada pela vibroacabadora, a qual foi utilizada na pavimentação com CAUQ da via de acesso ao bairro Alto da Boa Vista em Vitória da Conquista - BA.

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Figura 3.2 - Baliza de controle de espessura, a qual foi utilizada na

pavimentação com CAUQ da via de acesso ao bairro Alto da Boa Vista em Vitória da Conquista - BA

A Figura 3.3 mostra a foto da ponta da baliza de controle de espessura da camada não compactada gerada pela vibroacabadora, a qual foi utilizada na pavimentação com CAUQ da via de acesso ao bairro Alto da Boa Vista em Vitória da Conquista - BA. e) A espessura final da camada de asfalto compactada na pista, ou espessura de projeto, é obtida a partir da seguinte equação: (1.1) Em que: EC = espessura da camada de asfalto compactada, após a passagem do rolo compactador (rolo liso ou rolo de pneus) (cm); ENC = espessura da camada de asfalto não compactada, a qual é produzida ou gerada pela vibroacabadora (cm);

C = peso específico da mistura asfáltica compactada, o qual é definido pelo ensaio de dosagem feito em laboratório (g/cm3); e

NC = peso específico da camada asfáltica não compactada, a qual é produzida ou gerada pela vibroacabadora (g/cm3).

NC

C

NCC E.E

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Figura 3.3 - Ponta da baliza de controle de espessura da camada não

compactada gerada pela vibroacabadora, a qual foi utilizada na pavimentação com CAUQ da via de acesso ao bairro Alto da Boa Vista em Vitória da Conquista - BA

ii) Os dois tipos de misturas asfálticas usinadas As misturas asfálticas usinadas utilizadas como revestimento de pavimentos podem ser: a) Mistura asfáltica usinada a quente (Ex: CAUQ, asfalto areia, etc.); e b) Mistura asfáltica usinada a frio (Ex: Pré-misturado a frio com emulsão asfáltica de petróleo). OBS. A mistura asfáltica a quente é realizada em altas temperaturas (frequentemente, entre 107o e 177o C), e a mistura asfáltica a frio é realizada na temperatura ambiente.

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3.2 Misturas usinadas a quente 3.2.1 Introdução

As misturas asfálticas usinadas a quente podem ser divididas em 3 (três) tipos com base: na granulometria do agregado e no fíler utilizados na mistura. OBS. Fíler (ou material de enchimento) é o material onde pelo menos 65% das partículas possuem diâmetro menor que 0,075 mm.

Os 3 (três) tipos de misturas asfálticas usinadas a quente são: a) Mistura asfáltica usinada a quente de graduação densa Como exemplo de mistura asfáltica usinada a quente de graduação densa tem-se o Concreto Asfáltico Usinado a Quente (ou CAUQ). b) Mistura asfáltica usinada a quente de graduação aberta Como exemplo de mistura asfáltica usinada a quente de graduação aberta tem-se o Revestimento Asfáltico Aderente ou Camada Porosa de Atrito (CPA). c) Mistura asfáltica usinada a quente de graduação descontinua Como exemplo de mistura asfáltica usinada a quente de graduação descontinua tem-se: - A Stone Matrix Asphalt (SMA) ou Matriz Pétrea Asfáltica; e - O Gap-graded (ou mistura asfáltica sem agregados em certa graduação). OBS(s). a) As características da graduação densa, aberta e descontinua de uma mistura asfáltica já foram discutidas em detalhes anteriormente no tópico 2; b) As palavras stone, matrix e asphalt são palavras inglesas e significam respectivamente pedra, matriz e asfalto; e c) As palavras gap e graded são palavras inglesas e significam respectivamente lacuna (ou intervalo) e graduado(a).

A Figura 3.4, a seguir, ilustra porções de agregados de granulometria aberta, descontinua e densa, as quais são utilizadas nas misturas asfálticas usinadas a quente.

Observa-se na Figura 3.4(a) que a porção de agregado de granulometria aberta apresenta vazios entre as partículas; Tais vazios ocorrem pela insuficiência de material fino (ou material com diâmetro menor que 0,075 mm) na porção de agregado de granulometria aberta; Observa-se na Figura 3.4(c) que a porção de agregado de granulometria densa não apresenta vazios entre as partículas; o que demonstra quantidade suficiente de material fino (ou material com diâmetro menor que 0,075 mm) na porção de agregado de granulometria densa; Observa-se na Figura 3.4(b) que a porção de agregado de granulometria descontinua,

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aparentemente, não apresenta vazios entre as partículas, e que a porção de granulometria descontinua e a porção de granulometria densa são parecidas. Portanto, o que vai diferenciar as duas porções (a porção descontinua e a porção densa) são as curvas granulométricas das duas porções, pois a porção de granulometria descontinua irá apresentar um degrau ou patamar na curva granulométrica.

Figura 3.4 - Porções de agregados de granulometria aberta, descontinua e

densa, as quais são utilizadas em misturas asfálticas usinadas a quente

OBS(s). Todas as misturas asfálticas usinadas a quente são utilizadas como camada de revestimento de pavimentos para qualquer volume de tráfego, desde tráfego baixo até tráfego muito elevado. 3.2.2 Camadas de revestimento com espessuras maiores que 7 cm, que são realizadas com misturas asfálticas usinadas a quente

Quando à camada de revestimento com mistura asfáltica usinada a quente for maior que 70 mm (ou 7 cm) é comum utilizar mais de uma camada asfáltica para alcançar a altura desejada de projeto. Assim sendo, tem-se que: a) A camada superior em contato com os pneus dos veículos é chamada camada de rolamento ou capa, e deve ter baixo índice de vazios para garantir impermeabilização do pavimento; A espessura desta camada pode variar de 1,5 cm até 7 cm; e b) A camada inferior é chamada de camada de ligação, ou camada intermediária, ou binder; Esta camada pode possuir índice de vazios maior do que a camada superior, pois o objetivo da camada intermediária (ou binder) é diminuir o consumo de ligante e baratear o valor da mistura asfáltica. A espessura desta camada pode variar de 5 cm até 9 cm.

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3.2.3 Vantagens e desvantagens das misturas asfálticas usinadas a quente

As principais vantagens das misturas asfálticas usinadas a quente são: a) As misturas são mais duráveis; b) As misturas apresentam um envelhecimento considerado lento; c) As misturas suportam bem ao tráfego pesado; d) As misturas não exigem cura; e e) Etc.

As principais desvantagens das misturas asfálticas usinadas a quente são: a) As misturas são de difícil fabricação; b) A misturas exigem aquecimento do agregado e do ligante; c) As misturas exigem um alto custo de fabricação; d) A mistura exige um equipamento complexo para sua fabricação; e e) As misturas não podem ser estocadas. A Figura 3.5 mostra a foto dos agregados (oriundos dos silos de armazenamento) sendo transportado pela esteira rolante para o misturador aquecido durante a produção de CAUQ em usina de São Carlos - SP. Percebe-se na figura a chama do maçarico do misturador, a qual serve para aquecer os agregados.

Figura 3.5 - Agregados sendo transportado pela esteira rolante para o

misturador aquecido durante a produção de CAUQ em usina de São Carlos - SP

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OBS(s). a) O misturador aquecido é importante para eliminar as partículas de água dos agregados, que formam as misturas à quente, e assim os agregados possam ser misturados com o CAP aquecido; b) Partículas de água nos agregados causam a má aderência entre o CAP e os agregados, o que pode causar soltura de agregados na pista quando a pista for liberada ao tráfego; c) Os misturadores aquecidos possuem um maçarico de fogo para elevar a temperatura dos materiais em seu interior; e d) Após os agregados serem aquecidos, tem-se que os agregados são misturados com o CAP, na saída do misturador aquecido, para produzir o CAUQ. 3.2.4 Concreto asfáltico usinado a quente (CAUQ) 3.2.4.1 Introdução O concreto asfáltico usinado a quente (CAUQ), também é conhecido como concreto betuminoso usinado a quente (CBUQ), e como concreto asfáltico (CA). O concreto asfáltico usinado a quente (CAUQ) é a mistura asfáltica mais utilizada no Brasil. De acordo com Lima et al. (1985) o concreto asfáltico usinado a quente (CAUQ) é a mistura asfáltica de mais alta qualidade. Os concretos asfálticos usinados à quente (CAUQs) são misturas muito resistente em todos os aspectos, tais como: - São misturas resistentes ao envelhecimento (ou oxidação); - São misturas resistentes à fadiga; - São misturas resistentes à deformação permanente; e - Etc. O CAUQ somente deverá ser fabricado, transportado e aplicado quando a temperatura ambiente for maior que 10 oC. A tolerância em relação às temperaturas de projeto do ligante e do agregado para fabricação do CAUQ são de ± 5 oC. OBS(s). a) Deformação permanente que se relaciona a camada asfáltica (ou a mistura asfáltica) é deformação longitudinal de trilha de roda; e b) A fadiga da camada asfáltica (ou da mistura asfáltica) devido ao tráfego causa o trincamento da camada asfáltica ou da camada de rolamento.

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3.2.4.2 Tipos de CAUQ Existem basicamente dois tipos de concretos asfáticos usinados a quente, os quais são: a) O CAUQ convencional; e b) O CAUQ especial. a) CAUQ convencional O CAUQ é convencional quando utiliza, apenas: - Cimento asfalto de petróleo (CAP) aquecido; e - Agregados aquecidos. A especificação para produção do CAUQ convencional é a DNIT-ES 031/2006 - ES. b) CAUQ especial O concreto asfáltico usinado a quente (CAUQ) é especial quando: - Utiliza ligantes asfálticos modificados por polímero; ou - Utiliza ligantes asfálticos modificados por borracha; ou - Promove o surgimento de misturas asfálticas de módulo de resiliência elevados, que são conhecidos como EME ou asfaltos duros. OBS(s). a) EME são as iniciais das palavras francesas Enrobé Module Élevé; e b) As palavras francesas Enrobé Module Élevé significam respectivamente: mistura, módulo e elevado. 3.2.4.3 Características tecnológicas do CAUQ i) Volume de vazios de ar contidos na mistura asfáltica tipo CAUQ Para uma camada asfáltica utilizada para contato direto com os pneus dos veículos (ou camada de rolamento ou capa), o volume de vazios de ar contidos na mistura asfáltica, após a compactação deve está entre os seguintes limites: em que: Vv = volume de vazios de ar contidos na mistura asfáltica compactada (%). Para uma camada asfáltica utilizada como camada intermediária ou camada inferior (ou binder), a qual não está em contato direto com os pneus dos veículos, o

%5Vv%3

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volume de vazios de ar contidos na mistura asfáltica, após a compactação deve está entre os seguintes limites: em que: Vv = volume de vazios de ar contidos na mistura asfáltica compactada (%). ii) Faixa de teor de asfalto contido na mistura asfáltica tipo CAUQ Normalmente, o teor de asfalto em peso contido na mistura asfáltica tipo CAUQ está entre 4,5% a 6% do peso total da mistura asfáltica; Contudo, podendo sofrer pequena variação conforme a faixa granulométrica do agregado usado na mistura tipo CAUQ. OBS. As faixas granulométricas para agregados utilizados em misturas tipo CAUQ são as faixas A, B e C e são apresentadas no próximo tópico. iii) Faixas granulométricas para agregados a serem utilizados na mistura tipo CAUQ A Tabela 3.1 apresenta as faixas granulométricas A, B e C recomendadas para agregados que serão utilizados para produzir misturas asfálticas tipo CAUQ. Observe na Tabela 3.1 que para cada faixa granulométrica A, B ou C existe uma porcentagem de grãos em peso passando em cada peneira especificada; Observe na Tabela 3.1 que para cada faixa granulométrica (A, B ou C) de agregado, tem-se: - Uma faixa de teor de asfalto em peso recomendado para ser adicionada a mistura asfáltica que será produzida; - Cada faixa granulométrica de agregado (A, B ou C) está associada a um ou mais tipos de camada asfática; e - As espessuras de camada asfáltica recomendadas para cada camada construída com misturas asfálticas produzidas com os agregados das faixas granulométricas A, B ou C (Balbo, 2007).

%6Vv%4

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Tabela 3.1 - Faixas granulométricas dos agregados utilizados na produção de CAUQ (Fonte: DNIT 031/2006 - ES)

Número Abertura (mm) A B C Tolerância

2 pol. 50,8 100 -- -- --

1 e 1/2 pol. 38,1 95-100 100 -- ± 7%

1 pol. 25,4 75-100 95-100 -- ± 7%

3/4 pol. 19,1 60-90 80-100 100 ± 7%

1/2 pol. 12,7 -- -- 80-100 ± 7%

3/8 pol. 9,5 35-65 45-80 70-90 ± 7%

N.o 4 4,8 25-50 28-60 44-72 ± 5%

N.o 10 2,0 20-40 20-45 22-50 ± 5%

N.o 40 0,42 10-30 10-32 8-26 ± 5%

N.o 80 0,18 5-20 8-20 4-16 ± 5%

N.o 200 0,075 1-8 3-8 2-10 ± 2%

4,0 a 7,0 4,5 a 7,5 4,5 a 9,0 ± 0,3%

de 6,5 a 9,0 de 5,0 a 7,5 de 2,5 a 5,0Espessura da camada (cm)

Tipo de camada de

revestimento asfáltico

recomendada

Camada de

ligação

Camada de

rolamento ou

de ligação

Camada de

rolamento

Peneira de malha quadradaPorcentagem em peso passando

Faixas granulométricas

Teor de asfalto em peso (%)

iv) Parâmetros mecânicos para misturas asfálticas tipo CAUQ (concreto asfáltico usinado a quente) A norma DNIT 031/2004 estabelece os seguintes parâmetros mecânicos para as misturas asfálticas tipo CAUQ: a) Valor mínimo da estabilidade Marshall igual a 500 kgf, para corpos-de-prova compactados com 75 golpes em cada face; e b) Valor mínimo para resistência a tração por compressão diametral igual a 0,65 MPa, para corpo-de-prova rompidos a 25º C. OBS. Os corpos-de-prova para ensaios tipo Marshall são cilíndricos e possuem duas faces para compactação. v) Influências da falta ou do excesso de CAP (ou do ligante asfáltico) nas misturas asfálticas tipo CAUQ As propriedades das misturas asfálticas tipo CAUQ são muito sensíveis à variação do teor de CAP (ou ligante asfáltico) na mistura com os agregados. O excesso do teor ou da quantidade de CAP (ou ligante asfáltico) nas misturas asfálticas pode causar os seguintes defeitos no pavimento: - Exudação ou concentração do ligante asfáltico na superfície da camada de rolamento; e - Deformação longitudinal permanente ou rodeira ou trilha de rodas.

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OBS(s). a) A exudação facilita a aquaplanagem ou derrapagem dos veículos sobre uma lâmina de água que se forma sobre o pavimento com a exudação; e b) A deformação longitudinal permanente, ou rodeira, ou trilha de rodas no pavimento gera um desnível no pavimento, o que pode desestabilizar a direção dos veículos em altas velocidades. A falta do teor ou da quantidade de CAP (ou ligante asfáltico) nas misturas asfálticas diminui a resistência da mistura asfáltica, e pode facilitar o surgimento dos seguintes defeitos no pavimento: - As trincas de fadiga no pavimento; e/ou - Os buracos ou panelas no pavimento; OBS. As trincas por fadiga são trincas causadas pelo excesso de solicitação de ciclos de carga sobre o pavimento. 3.2.4.4 Considerações finais quanto à camada de CAUQ Para executar a camada de CAUQ, tem-se que: a) A superfície da base deve está limpa (ou varrida), ou seja, a superfície da base deve está sem pó; b) A superfície da base deve receber a pintura de ligação, que promoverá uma boa aderência entre a base e a camada asfáltica; c) As espessuras da camada não compactada e, posteriormente, compactada devem está dentro do que foi projetado; d) Transporte da massa de CAUQ da usina para o trecho de aplicação: - A execução da camada asfáltica de CAUQ deve ser realizada em dias sem chuva. - De acordo com o manual de normas de pavimentação (DER-SP, 1991) não será tolerada redução de temperatura da mistura superior a 10 oC no seu transporte entre a usina e o local de aplicação. - De acordo com a composição de preços unitário do DNIT, é admitido um raio de deslocamento máximo de 15 km entre a usina e o trecho de execução do CAUQ. e) Temperatura de compressão do CAUQ no trecho: - Deverão ser efetuadas medidas de temperatura do CAUQ durante o espalhamento da massa asfáltica, imediatamente antes da compressão. - As temperaturas de compressão deverão ser as temperaturas especificadas no projeto para a compactação com uma tolerância de ± 5 oC. f) O tráfego sobre a pista pode ser liberado, após 4 a 6 horas da compactação do CAUQ, ou seja, após o resfriamento da pista. OBS. Maiores detalhes da fabricação e execução da camada de CAUQ consulte a norma DNIT 031/2006 - ES; ou Manual de Normas de Pavimentação (DER-SP, 1991).

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3.2.4.5 CAUQ especiais i) Asfalto-borracha e asfalto modificado com polímero O asfalto borracha e o asfalto modificado com polímero são misturas asfálticas utilizadas com os seguintes fins: a) Reduzir a sensibilidade da mistura asfáltica às pequenas variações do teor ou quantidade do ligante asfáltico (ou CAP) utilizado na mistura; b) Tornar a mistura asfáltica mais resistente ao envelhecimento (ou a oxidação); e c) Tornar a mistura asfáltica mais durável em vias de tráfego pesado. ii) Asfalto duro ou EME O asfalto duro ou EME são misturas asfálticas, que apresentam módulo de resiliência elevado. O asfalto duro ou EME é uma mistura asfáltica usinada a quente utilizada com o objetivo de aumentar a resistência da camada de rolamento ao surgimento de deformações permanentes longitudinais (ou trilhas de rodas). OBS(s). a) EME são as iniciais das palavras francesas Enrobé Module Élevé; e b) As palavras francesas Enrobé Module Élevé significam em respectivamente: mistura, módulo e elevado. 3.2.5 Mistura asfáltica usinada a quente tipo CPA (Camada Porosa de Atrito), ou tipo revestimento asfáltico drenante ou tipo revestimento asfáltico aderente i) Características básicas da mistura asfáltica usinada a quente tipo CPA (camada porosa de atrito) As misturas asfálticas usinadas a quente tipo CPA (camada porosa de atrito), ou tipo revestimento asfáltico drenante apresentam as seguintes características básicas: a) São misturas asfálticas com grande porcentagem de vazios de ar contidos na mistura, chegando a possuir de 18% a 25% de vazios de ar; b) São misturas com pequena quantidade de filer (ou material de enchimento, que possui pelo menos 65% das partículas com diâmetro menor que 0,075 mm); c) São misturas com pequena quantidade agregado miúdo (ou agregado com partículas com diâmetro maiores que 0,075 mm e menores que 2,0 mm); d) A Camada Porosa de Atrito (CPA) ou Revestimento Asfáltico Aderente apresenta a graduação aberta (ou granulometria aberta); e e) São misturas com pequena quantidade de CAP ou ligante asfáltico.

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ii) Principais objetivos a serem alcançados com a utilização da mistura asfáltica a quente tipo CPA (camada porosa de atrito) Os principais objetivos a serem alcançados com o uso da mistura a quente tipo CPA são: a) Aumentar a aderência pneu-pavimento em dias de chuva; b) Aumentar a visibilidade dos motoristas em dias de chuva, pois com a CPA o veículo que viaja na frente laçará menos água no para-brisa do veículo que viaja no fundo; c) Reduzir a reflexão dos farois na pista molhada, o que atrapalha a visibilidade dos motoristas; e d) Diminuir os acidentes nos dias de chuva. iii) As duas formas que a camada de rolamento executada com a mistura a quente tipo CPA (camada porosa de atrito) promove a drenagem na camada de rolamento A camada de rolamento executada com a mistura usinada a quente tipo CPA, ou camada porosa de atrito, devido a sua alta permeabilidade, promove a drenagem da camada de rolamento de duas formas, as quais são: a) A CPA devido a sua alta permeabilidade coleta a água da chuva para seu interior; e b) A CPA conduz a água da chuva coletada em seu interior para as sarjetas localizadas na bordas da pista. OBS. Permeabilidade é a propriedade que o material apresenta de permitir o fluxo (ou escoamento) de água através dele. O grau de permeabilidade de um material é expresso pelo coeficiente de permeabilidade (K). A Figura 3.6 ilustra dois trechos de um pavimento, sendo que um trecho é de CAUQ e outro trecho e de mistura asfáltica usinada a quente tipo CPA (camada porosa de atrito). Pode-se observar, na Figura 3.6, que o trecho com mistura asfáltica tipo CPA, o qual está à frente do trecho com mistura asfáltica tipo CAUQ, está menos brilhoso, ou seja, está com menos água sobre a pista.

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Figura 3.6 - Dois trechos de um pavimento, sendo que um trecho é de CAUQ e

outro trecho e de mistura asfáltica usinada a quente tipo CPA (camada porosa de atrito)

iv) Considerações finais quanto à utilização da mistura asfáltica usinada a quente tipo CPA (ou camada porosa de atrito) A norma DNER-ES 386/99 estabelece os requisitos tecnológicos que os materiais utilizados na mistura asfáltica usinada a quente tipo CPA devem satisfazer. Assim sendo, os requisitos tecnológicos que a mistura asfáltica a quente tipo CPA devem satisfazer são relacionados aos seguintes aspectos: a) Granulomulometria do agregado utilizado na mistura asfáltica tipo CPA; b) Quantidade ou teor mínimo e máximo do ligante asfáltico utilizado na mistura asfáltica tipo CPA; c) Volume de vazios de ar mínimo e máximo contidos na mistura asfáltica tipo CPA; d) Valor mínimo de resistência à tração dos corpos-de-prova a 25º C, os quais são moldados com a mistura asfáltica tipo CPA; e e) Etc. As misturas asfálticas a quente tipo CPA começaram a ser pesquisadas a partir da década de 1950, nos Estados Unidos, devido à grande preocupação nos dias de chuva, nos quais poderia ocorrer o efeito da aquaplanagem dos veículos. A CPA deve ser executada sobre uma camada asfáltica intermediária impermeável, uma vez que a água não deve penetrar na camada de base do pavimento.

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A mistura asfáltica a quente tipo CPA foi utilizada na pista do aeroporto Santos Dumont no Rio de Janeiro durante 5 (cinco) anos para aumentar o atrito pneu-pavimento na pista. OBS. A aquaplanagem ou hidroplanagem é um fenômeno que ocorre quando os pneus do veículo perdem o contato com o pavimento e derrapam devido a presença de uma fina camada de água sobre a pista, a qual não é rompida nem pelo pneu nem pelas partículas da pista. Maiores detalhes acerca da mistura asfáltica usinada a quente tipo CPA (ou camada porosa de atrito) consulte: a) DNER-ES 386/99 intitulada: Pavimentação: pré-misturado a quente com asfalto polímero, camada porosa de atrito; e b) Bernucci et al. (2008) intitulado: Pavimentação asfáltica - Formação básica para engenheiros. 3.2.6 Mistura asfáltica usinada a quente tipo SMA (stone matrix asphalt) i) Introdução SMA são as iniciais em inglês das palavras Stone Matrix Asphalt, que significam: matriz pétrea asfáltica. OBS. Pétrea é um adjetivo que indica algo (ou alguma coisa) constituído (ou formado) de pedra. A mistura asfáltica usinada a quente tipo SMA foi desenvolvida em 1968 na Alemanha, e então passou a ser utilizada na Europa, Ásia e América. ii) Características básicas da mistura asfáltica usinada a quente tipo SMA As misturas asfálticas usinadas a quente tipo SMA apresentam as seguintes características básicas: a) São misturas asfálticas com baixos volumes de vazios de ar. O volume de vazios de ar na mistura varia de 2% a 4%; b) São misturas asfálticas ricas em teor ou quantidade de ligante asfáltico; Geralmente, o teor de ligante asfáltico na mistura varia de 6% a 7,5%; c) São misturas asfálticas com elevada porcentagem de agregado graúdo (ou agregado com partículas com diâmetros maiores que 2,00 mm ou retidos na peneira número 10); e d) São misturas em que o agregado utilizado na mistura apresenta curva granulométrica de graduação (ou granulometria) descontinua ou com degrau, o que demonstra um pequena quantidade de partículas com um determinado diâmetro no agregado.

24

iii) Principais objetivos a serem alcançados com a utilização da mistura asfáltica usinada a quente tipo SMA Os principais objetivos a serem alcançados com a utilização da mistura asfáltica usinada a quente tipo SMA são: a) Obter resistência ao trincamento do pavimento, quando a mistura tipo SMA é colocada como camada sobre a camada de cimento Portland com a finalidade de reabilitação (ou recuperação) da camada de cimento Portland, que se encontra trincada (ou fissurada); b) Obter um pavimento com maior resistência à deformação permanente, ou com maior resistência à deformação longitudinal (ou rodeiras); c) Obter boa drenagem da água na superfície do pavimento; e d) Obter boa aderência pneu-pavimento em dias de chuva. A Figura 3.7 ilustra uma camada de rolamento executada com a mistura usinada a quente tipo SMA. Observa-se, na Figura 3.7, uma alta concentração de agregados graúdos (ou agregado com partículas com diâmetros maiores que 2,00 mm); na mistura asfáltica, e que a superfície da camada de rolamento asfáltica é rugosa. OBS. A superfície rugosa da mistura tipo SMA apresenta duas vantagens, as quais são: Facilita a drenagem da água na superfície do pavimento, pois a água sai pelos canais formados entre os agregados graúdos da superfície rugosa; e Facilita a aderência pneu-pavimento nos dias de chuva.

Figura 3.7 - Camada de rolamento executada com a mistura usinada a quente

tipo SMA

25

iv) Considerações finais quanto à mistura usinada a quente tipo SMA A espessura da camada de SMA varia de 1,5 cm a 7 cm. A SMA é recomendada para: - Curvas muito fechadas onde ocorrem derrapagens e/ou acidentes; - Pistas de aeroportos; - Pontes; - Interseções; e - Etc. Para construção da camada de rolamento com a mistura asfáltica usinada a quente tipo SMA podem ser usadas as seguintes normas: - A norma dos Estados Unidos AASHTO MP 8-02; e - A norma da Alemanha ZTV Asphalt-stb 94 (2001). Maiores detalhes sobre a mistura usinada a quente tipo SMA; Inclusive, especificações (da granulometria do agregado utilizado na mistura, do teor de asfalto utilizado mistura, e etc.), que foram traduzidas da norma alemã ZTV Asphalt-stb 94 (2001) para produção da mistura asfáltica usinada a quente tipo SMA são apresentadas por Bernucci et al. (2008). OBS. A Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) possui parcerias internacionais; Assim sendo, algumas normas de outros países podem ser compradas por meio da ABNT. Referências Bibliográficas BALBO, J. T. Pavimentação asfáltica - Materiais, projeto e restauração. São



Cidadesdobrasil.com.br (link: lançamento e edição 36) DEPARTAMENTO DE ESTRADAS E RODAGEM DO ESTADO DE SÃO PAULO

(DER-SP). Manual de normas de pavimentação. São Paulo -SP: DER-SP, 1991. 198p.

DEPARTAMENTO NACIONAL DE ESTRADAS DE RODAGEM (DNER) Glossário

de termos técnicos rodoviários. Rio de Janeiro - RJ, 1997. 296p. DEPARTAMENTO NACIONAL DE INFRA-ESTRUTURA DE TRANSPORTES

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26

DEPARTAMENTO NACIONAL DE INFRA-ESTRUTURA DE TRANSPORTES (DNIT) II Caderno de perguntas e respostas Edital 330/2004 - Concorrência.

LIMA, D. C.; RÖHM S. A.; BUENO, B. S. Tópicos em estradas - apostila 205.

Viçosa - MG: Universidade Federal de Viçosa, 1985. 116p. FABBRI, G. T. P. Notas de aulas da disciplina Misturas Betuminosas - STT5830.

São Carlos - SP: Escola de Engenharia de São Carlos - USP, 2005. FERREIRA, A. B. H. Novo Dicionário Aurélio da Língua Portuguesa. 2. ed. Rio de

Janeiro - RJ: Editora Nova Fronteira, 1986. 1838p FERNANDES JUNIOR, J. L. Notas de aulas da disciplina Sistemas de Gerência

de Pavimentos - STT5866. São Carlos - SP: Escola de Engenharia de São Carlos - USP, 2000.

FERNANDES JUNIOR, J. L.; ODA, S.; ZERBINI, L. F. Defeitos e atividades de

manutenção e reabilitação em pavimentos asfálticos. São Carlos - SP: Escola de Engenharia de São Carlos, 1999. 101p.

RINGO, R. R. 45 lições de francês sem mestre. Rio de Janeiro - RJ: Tecnoprint S.

A., 84p. MEDINA, J. Mecânica dos pavimentos. Rio de Janeiro - RJ: Editora Universidade

Federal do Rio de Janeiro, 1997. 380p. Rodoviasverdesverdes.ufsc.br SENÇO, W. Manual de técnicas de pavimentação. Vol. 1. São Paulo - SP: PINI,

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betuminosas de graduação aberta. Pavimentação. Ano VII. N.o 25. Julho a Setembro. Rio de Janeiro - RJ: ABPv (Associação Brasileira de Pavimentação), 2012. p. 41-49.

SOUZA, M. L. Pavimentação rodoviária. Rio de Janeiro - RJ: Livros Técnicos e

Científicos, 1980. 361p. VIANA, H. M. F. Foto na usina de asfalto em São Carlos - SP. São Carlos - SP.

2000. VIANA H. M. F Foto da avenida Olívia Flores em Vitória da Conquista - BA,

2011. VIANA H. M. F Fotos da pavimentação da via de acesso ao bairro Alto da Boa

Vista em Vitória da Conquista - BA, 2012.

27

VINHOLES, S. B. Dicionário Francês - Português e Português - Francês. Porto Alegre - RS: Globo, 19??. 1120p.

WWW.terexrb.com.br

http://www.terexrb.com.br/

1



Tema: Misturas asfálticas ou tipos de revestimentos asfálticos

(2.o Parte)


3 Misturas usinadas (continuação)

4 Mistura asfáltica tipo tratamento superficial

2

3.2 Misturas usinadas a quente (continuação) 3.2.7 Mistura asfáltica usinada a quente tipo Gap-graded (graduação com

intervalo) Uma mistura asfáltica é dita descontinua ou com intervalo quando a curva granulométrica do agregado utilizado na mistura asfáltica apresenta um degrau (ou patamar, ou descontinuidade). A mistura asfáltica Gap-graded é uma mistura asfáltica usinada a quente considerada descontinua. A mistura asfáltica a quente Gap-graded vem sendo utilizada com asfalto borracha como ligante. A mistura asfáltica a quente Gap-graded resulta em uma camada superficial de rolamento rugosa. A mistura asfáltica usinada a quente tipo Gap-graded já foi utilizada nas seguintes rodovias brasileiras: a) Rodovia Rio de Janeiro - Juiz de Fora; e b) Rodovia Rio - Teresópolis. Para maiores detalhes da mistura asfáltica Gap-graded consultar Bernucci et al. (2008). 3.2.8 Areia asfalto usinado a quente (AAUQ) i) Introdução A areia asfalto usinada a quente (AAUQ) é normalmente empregada como revestimento de rodovias de tráfego não muito elevado. A pavimentação do bairro Candeias e Vitória da Conquista - BA foi realizada com areia asfalto usinada a quente, e ainda apresentava bom estado, após 16 anos de sua realização. Tal pavimentação foi realizada em 1994. O asfalto areia usinado a quente é uma mistura de agregado miúdo (ou areia) e material de enchimento (ou fíler) aquecidos com o CAP (cimento asfáltico de petróleo) também aquecido. OBS(s). a) Agregado miúdo é o agregado com dimensões maiores que 0,075 mm e menores que 2,0 mm; e b) Fíler ou material de enchimento é o agregado onde pelo menos 65% das partículas é menor que 0,075 mm.

3

ii) Componentes e características tecnológicas da mistura areia asfalto usinada a quente (AAUQ) Como fíler na mistura areia asfalto usinada a quente, pode-se utilizar cimento portland. Para produção de areia asfalto usinada a quente pode-se utilizar os seguintes cimentos asfálticos de petróleo (ou CAPs): a) CAP 30 até CAP 45; b) CAP 50 até CAP 70; e c) CAP 85 até CAP 100. Geralmente, o teor ou porcentagem de asfalto, em peso, na mistura tipo areia asfalto usinada a quente (AAUQ) está entre 6% a 12%; Portanto, acima dos teores de asfalto recomendados para o concreto afáltico usinado a quente (CAUQ), cujo teor de asfalto, em peso da mistura, varia de 4,5 até 6%. A Tabela 3.2 mostra as faixas granulométricas dos agregados e as características de dosagem recomendadas para a mistura tipo areia asfalto usinada a quente (AAUQ). OBS. Serão abordados em aluas futuras os temas:

a) Estabilidade (E); b) Fluência (F); c) Relação betume / vazios (RBV); d) Teor de asfalto (TCA); e e) Volume de vazios (Vv). Tabela 3.2 - Faixas granulométricas dos agregados e as características de

dosagem recomendadas para a mistura tipo areia asfalto usinada a quente (AAUQ)

A B

3/8 in 9,50 100 --- ---

N.o 4 4,80 80 a 100 100 5%

N.o 10 2,00 60 a 95 90 a 100 4%

N.o 40 0,42 16 a 52 40 a 90 4%

N.o 80 0,18 4 a 15 10 a 47 3%

N.o 200 0,075 2 a 10 0 a 7 2%

Revestimento Revestimento

Estabilidade (kN), valor

mínimo30

Fluência (mm) 2,0 a 4,0

± 3%

Volume de vazios (%) 3% a 8%

Relação betume /

vazios (RBV) (%)65% a 82%

Emprego

Teor de asfalto, em

peso, na mistura (%)6% a 12% 7% a 12%


Porcentagem (%) em peso passando

nas peneirasTolerânciaABNT

Abertura

(mm)

Peneiras

4

iii) Problemas frequentes nos revestimentos de areia asfalto usinado a quente (AAUQ)

As deformações longitudinais permanentes ou rodeiras ocorrem com mais frequência na areia asfalto usinada a quente, se comparado com outras misturas asfálticas. OBS. Embora a literatura não cite, provavelmente, as rodeiras ocorrem devido ao elevado teor de CAP na mistura, que dá origem a AAUQ. 3.3 Misturas asfálticas usinadas a frio 3.3.1 Introdução Os pré-misturados a frio (PMF) consistem em misturas usinadas de agregados graúdos, agregados miúdos e material de enchimento (fíler), os quais são misturados com o ligante asfáltico tipo emulsão asfáltica de petróleo (EAP) à temperatura ambiente. OBS(s). a) Agregado graúdo é o material com dimensões maiores que 2,00 mm; Por exemplo: britas (ou fragmentos artificial de rochas trituradas), seixos (ou fragmentos natural de rochas), etc; b) Agregado miúdo é o material com dimensões maiores que 0,075 mm e menores que 2,00 mm; Por exemplo: areias, pó de pedra, etc; e c) Material de enchimento (ou fíler) é o material onde, pelo menos, 65% (porcento) das partículas em peso é menor que 0,075 mm; Por exemplo: cimento portland, cal hidratada, etc. Dependendo o local da obra, podem ser usadas para misturar as misturas tipo pré-misturado a frio (PMF), o que se segue: a) Usinas de solo, ou usinas de brita graduada; b) Usinas de fabricação de concreto asfáltico usinado a quente (CAUQ); c) Usinas de pequeno porte de rosca sem fim; d) Usinas horizontais com dosadores especiais; e e) Betoneiras comuns, as quais servem para produção de pequena quantidade de pré-misturado a frio (PMF) para manutenção de pavimentos. As misturas asfálticas tipo pré-misturado a frio (PMF) podem ser utilizadas nos seguintes casos: a) Como camada de rolamento (ou camada de revestimento) em ruas e estradas de baixo volume de tráfego; b) Como camada intermediária ou camada de ligação localizada abaixo da camada de concreto asfáltico usinado a quente; e c) Em operações de manutenção da camada de rolamento.

5

3.3.2 Classificação dos pré-misturados a frio quanto a granulometria do agregado Quanto à granulometria do agregado usado na produção de pré-misturado a frio (PMF), pode-se obter dois tipos de misturas, as quais são: i) Pré-misturado a frio denso; e ii) Pré-misturado a frio aberto. i) Pré-misturado a frio denso O pré-misturado a frio denso apresenta: Agregado com graduação continua; Agregado bem-graduado; e Uma mistura com baixo volume de vazios. OBS(s). a) Um agregado é de graduação contínua quando a curva granulométrica do agregado apresenta partículas com todos ou quase todos os diâmetros das peneiras utilizadas no ensaio de granulometria; e b) Um agregado é bem graduado quando existe quantidade suficiente de material fino (ou de partículas menores) para preencher os espaços deixados pelas partículas maiores. ii) Pré-misturado a frio aberto O pré-misturtado a frio é aberto quando utiliza na mistura asfáltica um agregado de graduação aberta. OBS(s). a) Um agregado possui graduação aberta quando: A curva granulométrica do agregado apresenta insuficiência de material fino

(ou material com diâmetro menor que 0,075 mm) para preencher os vazios entre as partículas maiores; e

A curva granulométrica do agregado apresenta porcentagem igual o próxima a zero (0) para partículas com diâmetro igual a 0,075 mm.

b) Agregados de graduação aberta são considerados mal graduados, ou seja, existe

insuficiência de material fino (ou de partículas menores) para preencher os vazios deixados pelas partículas maiores.

6

3.3.3 Características das misturas tipo pré-misturado a frio (PMF) quanto a permeabilidade i) Pré-misturados a frio de baixa permeabilidade As misturas asfálticas tipo pré-misturados a frio de baixa permeabilidade apresentam as seguintes características:

a) São misturas com volume de vazios (Vv) 12%; e b) São misturas que podem ser utilizadas como camada de revestimento (ou rolamento). OBS. Permeabilidade é a propriedade que um material apresenta de permitir o fluxo (ou escoamento) de água através dele. ii) Pré-misturados a frio de alta permeabilidade As misturas asfálticas tipo pré-misturados a frio de alta permeabilidade apresentam as seguintes características: a) São misturas com volume de vazios (Vv) > 12%; e b) São misturas que podem ser utilizadas como camadas drenantes; e c) São misturas que precisam de uma capa superficial selante caso seja utilizadas como camada de rolamento. 3.3.4 Algumas características de produção e execução das misturas asfálticas usinadas tipo pré-misturado a frio A espessura da camada asfáltica compactada de pré-misturado a frio varia de 30 mm a 70 mm; Sendo que espessuras de camadas maiores que 70 mm devem ser compactadas em duas camadas. A mistura asfáltica tipo pré-misturado a frio deve ser espalhada na pista e compactada na temperatura ambiente. A mistura asfáltica tipo pré-misturado a frio pode ser espalhada na pista tanto pela vibroacabadora como pela motoniveladora. OBS. Vibroacabadora e motoniveladora são máquinas que criam uma camada asfáltica não compactada na pista. A utilização de emulsões asfálticas de ruptura lenta e agregados de graduação densa na mistura pré-misturado a frio dá origem a uma mistura asfáltica com resistência mecânicas maiores, o que gera melhores camadas de revestimento (ou rolamento).

7

OBS(s). a) Um agregado é de graduação densa quando: O agregado apresenta curva granulométrica continua; e O agregado é bem graduado; b) Uma curva granulométrica de um agregado é continua quando a curva granulométrica é sem patamar e apresenta agregados com todos ou quase todos os diâmetros; c) Um agregado é bem graduado quando há quantidade de finos (ou material com diâmetro menor que 0,075 mm) suficiente para preencher os espaços deixados pelas partículas maiores. A Tabela 3.3 mostra as faixas granulométricas e as características para dosagem das misturas asfálticas tipo pré-misturado a frio. Tabela 3.3 - Faixas granulométricas e as características para dosagem das

misturas asfálticas tipo pré-misturado a frio

OBS(s). a) A norma utilizada para produção de misturas asfálticas tipo pré-misturado a frio é a DNER - ES 317/97; b) É possível produzir mistura asfáltica tipo pré-misturado a frio com uso de emulsão asfáltica modificada com polímero; e c) Para produzir pré-misturado a frio com ligante tipo emulsão asfáltica modificada com polímero utiliza-se a norma DNER - ES 390/99.

1 in 25,4 100 --- 100 --- 7%

3/4 in 19,0 75 a 100 100 95 a 100 100 7%

1/2 in 12,5 --- 75 a 100 --- 95 a 100 7%

3/8 in 9,5 30 a 60 35 a 70 40 a 70 45 a 80 7%

N.o 4 4,8 10 a 35 15 a 40 20 a 40 25 a 45 5%

N.o 10 2,0 5 a 20 10 a 25 10 a 25 15 a 30 5%

N.o 200 0,075 0 a 5 0 a 5 0 a 8 0 a 8 2%

Fluência (mm) 2,0 a 4,5

Onde: in = polegada; e CP = corpo-de-prova.

Volume de vazios (%) 5 a 30

Estabilidade (kN), valor

mínimo

25 (compactação de 75 golpes por face do CP)

15 (compactação de 50 golpes por face do CP)

Tolerância

Teor de asfalto, em

peso, na mistura (%)4,0 a 6,0 0,30%

B C D

porcentagem, em peso, passando na peneiraPeneiras

ABNTAbertura

(mm)A

Faixas granulométricas do agregado

8

3.3.5 Vantagens técnicas das misturas asfálticas tipo pré-misturado a frio As vantagens técnicas das misturas asfálticas tipo pré-misturado a frio são: i) A mistura asfáltica pré-misturado a frio utiliza usinas mais simples do que as usadas para produzir misturas a quente; ii) A mistura tipo pré-misturado a frio pode ser trabalhada (ou aplicada) na temperatura ambiente; iii) A mistura pré-misturado a frio apresenta adesividade a quase todos os tipos de agregado britado; iv) A mistura tipo pré-misturado a frio pode ser estocada; e v) Etc. OBS. Agregado britado é o agregado obtido a partir da rocha moída ou triturada. 3.4 Misturas asfálticas produzidas in situ (ou no local) em usinas móveis As usinas móveis são usinas instaladas em um caminhão, e que promovem a mistura do agregado com o ligante em situ (ou no local) imediatamente antes da colocação da mistura sobre a base do pavimento. Como exemplo de misturas asfálticas produzidas in situ (ou no local) em usinas móveis, tem-se: a) Lama asfáltica; e b) Microrevestimento. 3.4.1 Lama asfáltica i) Introdução A lama asfáltica foi inicialmente usada nos Estados Unidos na década de 1960. A lama asfáltica é aplicada à temperatura ambiente. A lama asfáltica é fluida, e é aplicada com espessura de 3 a 4 mm. Os principais componentes da lama asfáltica são: a) Agregado; b) Fíler (ou material de enchimento); c) Água; e d) Emulsão asfáltica.

9

OBS. Fíler ou material de enchimento é o material onde pelo menos 65% das partículas, em peso, é menor que 0,075 mm; Por exemplo: cimento portland, cal hidratada, etc. ii) Casos em que a lama asfáltica é utilizada A lama asfáltica tem sua aplicação principal na manutenção de pavimentos, e é utilizada nos seguintes casos: a) Para impermeabilizar os pavimentos; e b) Para recuperar o atrito superficial do pavimento. Como impermeabilizante, a lama asfáltica é aplicada sobre a camada asfáltica de rolamento que apresenta um pequeno grau de trincamento. Para recuperar o atrito superficial sobre o pavimento, a lama asfáltica é aplicada sobre a camada asfáltica de rolamento que apresenta desgaste superficial. iii) Características da usina móvel utilizada na aplicação da lama asfáltica A usina móvel utilizada na aplicação da lama asfáltica apresenta as seguintes partes: a) Um silo de armazenamento de agregado; b) Um silo de armazenamento de emulsão asfáltica de ruptura lenta; c) Um depósito de água; d) Um depósito de fíler; e e) Uma barra de distribuição da lama asfáltica. OBS. Silo é um depósito para armazenamento de materiais. A Figura 3.4 ilustra a aplicação de lama asfáltica em uma via urbana, a partir de uma usina móvel instalada em um caminhão. iv) Algumas características tecnológicas da lama asfáltica A norma utilizada para fabricação da lama asfáltica é a DNER - ES 314/97. A Tabela 3.4 mostra as faixas granulométricas dos agregados utilizados na produção da lama asfáltica, e também outros elementos para dosagem da lama asfáltica.

10

Figura 3.4 - Aplicação de lama asfáltica em uma via urbana, a partir de uma

usina móvel instalada em um caminhão Tabela 3.4 - Faixas granulométricas dos agregados utilizados na produção da

lama asfáltica, e também outros elementos para dosagem da lama asfáltica

3/8 in 9,50 --- --- 100 100 ---

N.o 4 4,80 100 100 90 a 100 90 a 100 5%

N.o 8 2,40 80 a 100 90 a 100 65 a 90 45 a 70 5%

N.o 16 1,21 --- 65 a 90 45 a 70 28 a 50 5%

N.o 30 0,60 30 a 60 40 a 65 30 a 50 19 a 34 5%

N.o 50 0,33 20 a 45 25 a 42 18 a 30 12 a 25 4%

N.o 100 0,15 10 a 25 15 a 30 10 a 21 7 a 18 3%

N.o 200 0,075 5 a 15 10 a 20 5 a 15 5 a 15 2%

10 a 20 10 a 20 10 a 15 10 a 15

8,0 a 13,0 10,0 a 16,0 7,5 a 13,5 6,5 a 12,0Teor de ligante asfáltico

(%)

Onde: in = polegada.

Espessura da camada

(mm)3 a 4 2 a 3 4 a 6

% (porcentagem) de material a ser utilizado na mistura, em relação ao

peso final da mistura seca.

Água (%)

6 a 9

TolerânciaII III IV


ABNTAbertura

(mm)I


11

3.4.2 Microrevestimento asfáltico i) Introdução O microrevestimento asfáltico é uma mistura asfáltica, e é semelhante a lama asfáltica. A principal diferença do microrevestimento em relação a lama asfáltica é que na produção do microrevestimento asfáltico é utilizada a emulsão asfáltica modificada com polímero ao invés da emulsão asfáltica normal. A emulsão asfáltica modificada com polímero aumenta a vida útil do microrevestimento asfáltico em relação à lama asfáltica, que utiliza a emulsão asfáltica normal (ou sem polímero). O microrevestimento asfáltico é produzido em uma usina móvel localizada in situ (ou no local). A mistura a frio tipo microrevestimento asfáltico é aplicado na temperatura ambiente. Finalmente, o microrevestimento asfáltico é uma argamassa, e sua espessura de aplicação varia de 8 mm a 20 mm. ii) Principais componentes da mistura asfáltica a frio tipo microrevestimento Os principais componentes da mistura usinada a frio tipo microrevestimento asfáltico são: a) Agregados; b) Fíler (ou material de enchimento); c) Água; e d) Emulsão asfáltica modificada com polímero. iii) Casos em que o microrevestimento asfáltico é utilizado O microrevestimento asfáltico é recomendável nos seguintes casos: a) Como capa selante de pavimentos fissurados; Neste caso, o microrevestimento tem função de impermeabilização; b) Como revestimento para melhorar a aderência pneu-pavimento; c) Como revestimento asfáltico de pavimentos de baixo volume de tráfego; e d) Etc. A Figura 3.5 mostra uma usina móvel, e o instante da aplicação da mistura asfáltica a frio tipo microrevestimento asfáltico sobre uma camada asfáltica de rolamento. A Figura 3.6 mostra uma camada de rolamento antes e depois da aplicação do microrevestimento asfáltico; Observa-se através das Figura 3.6(a) e 3.6(b) que, após a aplicação do microrevestimento asfáltico, os remendos na pista desaparecem.

12

Figura 3.5 - Uma usina móvel, e o instante da aplicação da mistura asfáltica a

friotipo microrevestimento asfáltico sobre uma camada asfáltica de rolamento

Figura 3.6 - Uma camada asfáltica de rolamento antes e depois da aplicação do

microrevestimento asfáltico

13

iv) Algumas características tecnológicas do microrevestimento asfáltico A Tabela 3.5 mostra as faixas granulométricas dos agregados utilizados na produção do microrevestimento asfáltico, e também o teor de ligante asfáltico utilizado na dosagem do microrevestimento asfáltico. Tabela 3.5 - Faixas granulométricas dos agregados utilizados na produção do

microrevestimento asfáltico, e também o teor de ligante asfáltico utilizado na dosagem do microrevestimento asfáltico (Fonte: Modificada de Balbo, 2007)

3/8 in 9,50 100 100

N.o 4 4,80 90 a 100 70 a 90

N.o 8 2,40 65 a 90 45 a 70

N.o 16 1,21 45 a 70 28 a 50

N.o 30 0,60 30 a 50 19 a 34

N.o 50 0,33 18 a 30 12 a 25

N.o 100 0,15 10 a 21 7 a 18

N.o 200 0,075 5 a 15 5 a 15

5,5 a 9,5 5,5 a 9,5


ABNTAbertura

(mm)


A B

Teor de ligante asfáltico

(%)


% (porcentagem) de material a ser utilizado na mistura, em relação ao peso

final da mistura seca.

v) Considerações finais a cerca do uso da mistura asfáltica tipo microrevestimento asfáltico A utilização da mistura asfáltica a frio tipo microrevestimento asfáltico permite a liberação do tráfego duas horas após sua aplicação. Maiores detalhes sobre a mistura asfáltica tipo microrevestimento asfáltico consulte: a) A norma DNIT 035/2005 - ES, intitulada: Microrevestimento asfáltico. b) A norma ABNT 14948 (2003), intitulada: Microrevestimentos asfálticos a frio modificados por polímero: materiais, execução e desempenho. c) Bernucci et al. (2008), intitulado: Pavimentação asfáltica.

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3.5 Misturas asfálticas recicladas i) Introdução Quando um pavimento asfáltico em uso torna-se deteriorado estruturalmente, ou seja, envelhecido e com excesso de trincas, pode-se restaurar a capacidade de carga do pavimento de duas formas, as quais são: a) Colocação de uma nova camada asfáltica sobre a camada antiga; e b) Remoção da camada asfáltica, com o uso da fresadora, e construção de uma nova camada asfáltica. OBS(s). a) Fresadora é uma máquina especial que corta e tritura a camada asfáltica de um

pavimento; e b) A camada asfáltica de um pavimento está envelhecida quando está oxidada pela

reação das moléculas do ligante asfáltico com o oxigênio do ar. A camada asfáltica, que é retirada pela fresadora, é triturada e pode ser reaproveitada por meio da reciclagem. ii) Conceito de reciclagem de pavimento Reciclagem de pavimento é o processo de reutilização de misturas asfálticas envelhecidas e trincadas para produção de novas misturas asfálticas; Sendo que a reciclagem de pavimentos é caracterizada pelas seguintes operações. a) Fresagem (ou corte e trituração) da camada asfáltica envelhecida (ou oxidada); b) Aproveitamento dos agregados e ligante remanescentes da camada, que foi fresada; c) Adição de agentes rejuvenescedores aos agregados e ao ligante asfáltico oriundos da fresagem; d) Adição de CAP (cimento asfáltico de petróleo) ou EAP (emulsão asfáltica de petróleo) aos agregados e ao ligante asfáltico oriundos da fresagem; e e) Construção de uma nova camada asfáltica com uso da mistura reciclada. A Figura 3.7 ilustra o processo de fresagem da camada asfáltica de um pavimento, destacando uma fresadora em funcionamento; Observa-se na Figura 3.7 que o material fresado é recolhido por um caminhão. A Figura 3.8 mostra um pavimento rodoviário com uma das faixas da pista retirada por fresagem (ou cortada com uso da fresadora).

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Figura 3.7 - Processo de fresagem da camada asfáltica de um pavimento, destacando uma fresadora em funcionamento

Figura 3.8 - Um pavimento rodoviário com uma das faixas da pista retirada por fresagem (ou cortada com uso da fresadora)

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iii) Tipos de reciclagem de pavimentos quanto à temperatura da mistura asfáltica Quanto à temperatura da mistura asfáltica a reciclagem pode ser: a) Reciclagem a frio; e b) Reciclagem a quente. a) Reciclagem a frio A reciclagem a frio ocorre na temperatura ambiente, e utilizam-se: EAP (emulsão asfáltica de petróleo); Agente rejuvenescedor; e Agregados oriundos da fresagem. OBS. A reciclagem a frio pode ocorrer em usina localizada fora da pista, ou em usina móvel in situ (ou localizada na própria pista). b) Reciclagem a quente A reciclagem a quente ocorre em temperatura superior à temperatura ambiente, e utilizam-se: CAP (cimento asfáltico de petróleo); Agente rejuvenescedor; e Agregados aquecidos oriundos da fresagem. OBS. A reciclagem a quente pode ocorrer em usina localizada fora da pista, ou em usina móvel in situ (ou localizada na própria pista). iv) Considerações finais quanto às misturas asfálticas recicladas O fato de reaproveitar uma mistura asfáltica envelhecida e produzir uma nova mistura asfáltica ajuda a preservar recursos minerais, ou seja, evita explorar novas jazidas para produção de agregados pétreos. OBS. Agregados pétreos são agregados oriundos de pedras ou rochas; Por exemplo: britas (ou rocha moída ou triturada). As normas utilizadas para produção de mistura asfáltica reciclada são: a) A norma DNIT 033/2005, intitulada: Pavimentos flexíveis: concreto asfáltico reciclado a quente na usina. b) A norma DNIT 034/2005, intitulada: Pavimentos flexíveis: concreto asfáltico reciclado a quente no local.

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4 Mistura asfáltica tipo tratamento superficial 4.1 Conceito de tratamento superficial Tratamento superficial é uma mistura asfáltica obtida a partir da aplicação de ligante asfáltico e agregados na pista, sem mistura prévia e sem utilização de usina; e com posterior compactação. 4.2 Tipos de tratamentos superficiais com base no número de camadas

asfálticas do pavimento Se a mistura asfáltica tipo tratamento superficial dá origem a uma única camada asfáltica; Então, o tratamento superficial é chamado de tratamento superficial simples (TSS). Se são construídas no pavimento duas camadas asfálticas pelo processo de tratamento superficial; Então, o tratamento superficial é chamado de tratamento superficial duplo (TSD). Se são construídas no pavimento três camadas asfálticas pelo processo de tratamento superficial; Então, o tratamento superficial é chamado de tratamento superficial triplo (TST). 4.3 Principais funções do tratamento superficial As principais funções do tratamento superficial são: a) Proporcionar uma camada de rolamento de pequena espessura, porém de alta resistência ao desgaste; b) Proporcionar um revestimento asfáltico antiderrapante para os veículos; c) Impermeabilizar o pavimento, e proteger o pavimento contra a ação da água; d) Proporcionar um revestimento asfáltico de alta flexibilidade, que possa acompanhar as deformações das outras camadas do pavimento (ou da infraestrutura do pavimento); e e) Proporcionar um pavimento econômico ou de baixo custo (se comparado com as misturas usinadas), pois exige menor investimento em equipamento, e pode ser executado com menores espessuras. OBS. Os tratamentos superficiais devem ser utilizados para tráfego médio, ou leve,

ou muito leve, ou seja, N 5.106 solicitações.

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4.4 Faixas granulométricas dos agregados, que podem ser empregados em tratamentos superficiais A Tabela 4.1 mostra as 3 (três) faixas granulométricas (A, B e C) recomendadas pelo DNER para agregados utilizados na 1.o (primeira) e/ou na 2.o (segunda) camada asfáltica tipo tratamento superficial, a ser utilizada em pavimentos. Tabela 4.1 - As 3 (três) faixas granulométricas (A, B e C) recomendadas pelo

DNER para agregados utilizados na 1.o (primeira) e/ou na 2.o (segunda) camada asfáltica tipo tratamento superficial

1 in 25,4 100 --- --- 7%

3/4 in 19,0 90 a 100 --- --- 7%

1/2 in 12,5 20 a 55 100 --- 7%

3/8 in 9,5 0 a 15 85 a 100 100 7%

N.o 4 4,8 0 a 5 10 a 30 85 a 100 5%

N.o 10 2,0 --- 0 a 10 10 a 40 5%

N.o 200 0,075 0 a 2 0 a 2 0 a 2 2%

PrimeiraSegunda (ou camada

superficial) ou primeira

Segunda (ou

camada

superficial)

Camada do tratamento

superficial

TolerânciaB C



ABNTAbertura

(mm)A


4.5 Tipos de tratamentos superficial quanto à penetração do ligante no agregado Quanto à penetração do ligante no agregado o tratamento superficial pode ser: a) Tratamento superficial de penetração invertida; e b) Tratamento superficial de penetração direta. a) Tratamento superficial de penetração invertida O tratamento superficial é de penetração invertida quando: o tratamento superficial inicia-se pela aplicação do ligante asfáltico na pista, e em seguida ocorre a distribuição do agregado sobre o ligante asfáltico, e finalmente ocorre a compactação da mistura agregado mais ligante asfáltico na pista. OBS. Na penetração invertida o ligante asfáltico segue o caminho de baixo para cima pelos poros entre os agregados, ou seja, no sentido contrário à gravidade.

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b) Tratamento superficial de penetração direta O tratamento superficial é de penetração direta quando: o tratamento superficial inicia-se pela distribuição do agregado na pista, e em seguida ocorre a aplicação do ligante asfáltico sobre o agregado, e finalmente ocorre a compactação da mistura ligante asfáltico mais agregado na pista. OBS(s). a) Na penetração direta o ligante asfáltico segue o caminho de cima para baixo

pelos poros entre os agregados; e b) Agulhamento é a penetração do agregado na base durante a compactação da

mistura ligante asfáltico mais agregado. 4.6 Outros procedimentos construtivos considerados como tratamentos superficiais Também são considerados misturas asfálticas tipo tratamentos superficiais os seguintes procedimentos construtivos: a) Capa selante por penetração; b) Tratamento superficial primário por penetração ou tratamento superficial antipó; e c) Macadame betuminoso. a) Capa selante por penetração Capa selante é o espalhamento do ligante asfáltico na pista, com ou sem a posterior cobertura de agregado miúdo. OBS. Agregado miúdo é o agregado com dimensões maiores que 0,075 mm e menores que 2,0 mm. A capa selante é frequentemente usada como última camada nos tratamentos superficiais duplos ou triplos, neste caso de acordo com SENÇO (2006, pag. 344) podem ser usados para capa selante os CAPs (CAP -150 ou CAP- 200), os asfaltos diluídos de cura rápida (CR-250 ou CR-800) e as emulsões asfálticas de ruptura rápida (RR-1C ou RR-2C). Cuja função da capa selante é a impermeabilização. Quando não se usa a cobertura de agregado miúdo após o espalhamento do ligante na pista; Então, a capa selante é denominada de “pintura de ligação”. Neste caso a pista deve ser varrida antes da aplicação do ligante asfáltico. A capa selante quando é usada como “pintura de ligação” destina-se a promover a aderência entre a camada de base do pavimento e a camada asfáltica de rolamento que será construída. Geralmente, a capa selante que é usada como “pintura de ligação” consome cerca de 0,5 litros/m2 de pavimento; Sendo que o ligante asfáltico utilizado na “pintura de ligação” é o CAP, ou a emulsão asfáltica ou o asfalto diluído.

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b) Tratamento superficial primário por penetração ou tratamento superficial antipó O tratamento superficial antipó é utilizado para controle da poeira em estradas de terra. O tratamento superficial antipó se dá por espalhamento de um ligante asfáltico de baixa viscosidade sobre a estrada de terra, com o sem a cobertura do ligante asfáltico com agregado miúdo. O ligante asfáltico de baixa viscosidade deve penetrar de 2 mm a 5 mm na superfície da estrada de terra. A Figura 4.1 ilustra uma rua com tratamento superficial antipó.

Figura 4.1 - Uma rua com tratamento superficial antipó

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c) Macadame betuminoso Na construção de uma camada asfáltica de revestimento com macadame betuminoso, procede-se do seguinte modo: 1.o (primeiro): Constrói-se uma camada nivelada de agregado graúdo (ou pedra britada graúda) sobre a base do pavimento; 2.o (primeiro): Aplica-se o ligante asfáltico sobre a camada do agregado graúdo, que foi espalhado sobre a pista; 3.o (primeiro): Laça-se uma nova camada de agregado, de diâmetro menor que o da camada inicial, sobre o ligante asfáltico de modo a preencher os vazios da camada anterior; 4.o (primeiro): Procede-se a compressão da mistura agregado mais ligante asfáltico na pista; e 5.o (primeiro): Finalmente, procede-se um novo banho de ligante asfáltico sobre a camada compactada. Geralmente, os ligantes asfálticos utilizados na construção de camadas asfálticas tipo macadame betuminoso são: CAP (cimento asfáltico de petróleo) e as emulsões asfálticas de ruptura rápida. OBS(s). a) Agregado graúdo é o material com dimensões maiores que 2,00 mm; Por exemplo: britas (ou fragmentos artificial de rochas trituradas); e b) Pedra britada é o fragmento resultante da trituração ou quebra da rocha. 4.7 Imprimação (ou imprimadura) Embora a imprimação não seja considerada como uma mistura asfáltica tipo tratamento superficial, tem-se que a imprimação é muito importante e precede os tratamentos superficiais de penetração invertida. A imprimação é uma pintura asfáltica aplicada sobre a camada de base para: a) Permitir uma ligação mais resistente entre a base e a camada asfáltica de rolamento a ser construída; e b) Proteger a base contra a erosão causada pela água das chuvas. Os ligantes asfálticos utilizados na imprimação são asfaltos diluídos (de cura média) e as emulsões asfálticas (de ruptura média ou lenta). Antes da aplicação da imprimação sobre a base, deve-se varrer a superfície da base (de preferência com vassouras mecânicas rotativas).

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Em geral, a taxa de aplicação da imprimação é de 0,8 a 1,6 litros/m2 de pavimento. Para imprimação são indicados os asfaltos diluídos de cura média CM 30 e CM 70. O tráfego pode ser aberto 24 horas após a aplicação da imprimação. Não poderá haver tráfego sobre a superfície imprimada em período maior que 1 (um) mês. 4.8 Etapas do tratamento superficial de penetração invertida O tratamento superficial de penetração invertida é dividido nas seguintes fases: 1.o (primeira) fase: Varredura e imprimação da base; De preferência a base deve ser varrida com vassouras mecânicas rotativas; 2.o (segunda) fase: Aplicação do ligante asfáltico sobre a base do pavimento, que pode ser: os cimentos asfálticos de petróleo, ou os asfaltos diluídos, ou as emulsões asfálticas; 3.o (terceira) fase: Espalhamento e nivelamento do agregado sobre o ligante asfáltico distribuído na pista; e 4.o (quarta) fase: Compactação do agregado sobre o ligante asfáltico, com uso do rolo liso ou pneumático. OBS. Destaca-se que a capa selante é frequentemente usada como última camada nos tratamentos superficiais duplos ou triplos. A capa selante é o espalhamento do ligante asfáltico na pista, com ou sem a posterior cobertura de agregado miúdo. A Figura 4.2 ilustra a aplicação do ligante asfáltico sobre a pista, que é a segunda fase do tratamento superficial de penetração invertida.

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Figura 4.2 - Aplicação do ligante asfáltico sobre a pista, que é a segunda fase

do tratamento superficial de penetração invertida A Figura 4.3 ilustra o espalhamento do agregado sobre o ligante asfáltico espalhado na pista, que é a terceira fase do tratamento superficial de penetração invertida.

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Figura 4.3 - Espalhamento do agregado sobre o ligante asfáltico na pista, que é a terceira fase do tratamento superficial de penetração invertida

A Figura 4.4 ilustra as correções para o perfeito nivelamento da camada de agregado sobre o ligante asfáltico espalhado na pista, que também faz parte da terceira fase do tratamento superficial de penetração invertida. A Figura 4.5 ilustra a compactação, com o rolo pneumático, do agregado sobre o ligante asfáltico espalhado na pista, que corresponde a quarta fase do tratamento superficial de penetração invertida.

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Figura 4.4 - As correções para o perfeito nivelamento da camada de agregado sobre o ligante asfáltico espalhado na pista, que também faz parte da terceira fase do tratamento superficial de penetração invertida

Figura 4.5 - Compactação, com o rolo pneumático, do agregado sobre o ligante asfáltico espalhado na pista, que corresponde a quarta fase do tratamento superficial de penetração invertida

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A Figura 4.6 ilustra uma camada asfáltica de rolamento, já construída, onde foi utilizado a mistura asfáltica tipo tratamento superficial de penetração invertida. OBS. Destaca-se que a capa selante é frequentemente usada como última camada nos tratamentos superficiais duplos ou triplos. A capa selante é o espalhamento do ligante asfáltico na pista, com ou sem a posterior cobertura de agregado miúdo.

Figura 4.6 - Uma camada asfáltica de rolamento, já construída, onde foi utilizado a mistura asfáltica tipo tratamento superficial de penetração invertida

4.9 Considerações finais quanto às misturas asfálticas tipo ao tratamento superficial Maiores detalhes sobre tratamento superficial consulte as seguintes normas: a) Norma DER-BA: ES-P-23/00, intitulada: Pavimentação: tratamento contra pó. b) Norma DNER: ES 308/97, intitulada: Pavimentação: tratamento superficial simples. c) Norma DNER: ES 309/97, intitulada: Pavimentação: tratamento superficial duplo. d) Norma DNER: ES 310/97, intitulada: Pavimentação: tratamento superficial triplo. e) Norma DNER: ES 311/97, intitulada: Pavimentação: macadame betuminoso por penetração. Os tratamentos superficiais asfálticos poderão ser executados como revestimento novo ou como recapeamento com o objetivo de melhorar as condições de rolamento de um pavimento envelhecido.

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Segundo o DER-BA (Departamento de Estradas de Rodagem da Bahia), o tratamento superficial antipó é uma alternativa de baixo custo para locais de baixíssimo volume de tráfego; Sendo que tal tratamento se dá pela aplicação do ligante asfáltico na pista e pela cobertura com agregado miúdo. No Estado da Bahia já foram construídos cerca de 5.000 km de pavimentos com mistura asfáltica tipo tratamento superficial antipó. Referências Bibliográficas BALBO, J. T. Pavimentação asfáltica - Materiais, projeto e restauração. São



LIMA, D. C.; RÖHM S. A.; BUENO, B. S. Tópicos em estradas - apostila 205.

Viçosa - MG: Universidade Federal de Viçosa, 1985. 116p. DEPARTAMENTO DE ESTRADAS DE RODAGEM DO ESTADO DE SÃO PAULO

(DER-SP) Manual de normas de pavimentação. São Paulo - SP: DER-SP, 1991. 198p.

DEPARTAMENTO NACIONAL DE ESTRADAS DE RODAGEM (DNER) Glossário

de termos técnicos rodoviários. Rio de Janeiro - RJ, 1997. 296p. FERREIRA, A. B. H. Novo Dicionário Aurélio da Língua Portuguesa. 2. ed. Rio de

Janeiro - RJ: Editora Nova Fronteira, 1986. 1838p. SENÇO, W. Manual de técnicas de pavimentação. Vol. 2. São Paulo - SP: PINI,

2006. 671p. VIANA H. M. F. Relatório de estágio apresentado por Helio Marcos Fernandes

Viana à EMURC (Empresa Municipal de Urbanização de Vitória da Conquista) em 25/04/1994. Vitória da Conquista - BA, 1994.

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Tema:

Agregados (1.o Parte) Conteúdo da parte 1 1 Introdução 2 Classificação dos agregados 3 Produção de agregados britados

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1 Introdução 1.1 Os agregados e as misturas asfálticas Todas as misturas asfálticas utilizadas como camada de revestimento são constituídas de um ligante asfáltico e de agregados, e eventualmente de aditivos, que também são adicionados à mistura asfáltica. A mistura asfáltica utilizada como camada de revestimento, quando executada e aplicada adequadamente deve originar uma camada asfáltica durável em sua vida de serviço. Assim sendo, para obter uma camada de revestimento (ou asfáltica) durável o engenheiro deve conhecer e selecionar as propriedades que os agregados utilizados na mistura asfáltica devem possuir. 1.2 Conceito de agregado i) De acordo com Woods (1960), agregado é uma mistura de pedregulho, areia, pedra britada, ou outros materiais minerais utilizados em combinação com um ligante para formar um concreto, uma argamassa, etc. ii) De acordo com Bauer (1992), agregado é o material particulado, incoesivo, de atividade química praticamente nula, constituído de misturas de partículas cobrindo uma extensa gama de tamanhos. OBS. Incoesivo significa sem coesão, ou sem ligação ou união entre as partículas. iii) De acordo com a norma ABNT 9935/2005, agregado é um material sem forma ou volume definido, geralmente inerte, e de dimensões e propriedades adequadas para produção de argamassa de concreto. OBS. Inerte significa sem atividade, ou que não reage quimicamente com o cimento portland, que é utilizado comumente para produzir argamassas e concretos. 1.3 Importância de estudar os agregados Os agregados vão fazer parte da camada de rolamento ou da camada asfáltica; Portanto, o agregado escolhido para compor a mistura asfáltica utilizada como camada de rolamento deve apresentar propriedades de modo que: a) O agregado suporte as tensões geradas na superfície do pavimento; e b) O agregado suporte as tensões geradas no interior da camada asfáltica. A escolha de um determinado agregado a ser utilizado em uma mistura asfáltica é feita com base em uma série de ensaios realizados em laboratório.

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É importante estudar os agregados, pois o desempenho das partículas do agregado depende: i) Do modo como as partículas do agregado são produzidas; ii) Do modo como as partículas do agregado são mantidas unidas; e iii) Das condições como as partículas do agregado vão atuar. OBS(s). a) Os agregados produzidos a partir de alto-forno de usina siderúrgica apresentam alta resistência ao atrito; b) O agregado deve apresentar uma boa adesividade ao ligante asfáltico para não se soltar na pista; e c) O agregado deve suportar as tensões oriundas do tráfego sem se romper, e facilitar o surgimento de trincas na camada de rolamento. 2 Classificação dos agregados Os agregados utilizados em pavimentação podem ser classificados em 3 (três) grandes grupos do seguinte modo: a) Classificação do agregado quanto a sua natureza; b) Classificação do agregado quanto ao seu tamanho; e c) Classificação do agregado quanto à distribuição granulométrica (ou granulometria). 2.1 Classificação dos agregados quanto à natureza (ou origem) Quanto à natureza (ou origem) os agregados são classificados em: Agregado natural; Agregado artificial; e Agregado reciclado. 2.1.1 Agregado natural Os agregados naturais são obtidos por processos de escavação, de dragagem ou de desmonte com explosivos. Os agregados naturais estão localizados em depósitos continentais, ou marinhos, ou de rios. São exemplos de agregados naturais: Os pedregulhos; As britas; Os seixos; e As areias.

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OBS(s). a) Britas são pedras com diâmetro entre 4,8 mm e 100 mm, que resultam da britagem, ou esmagamento, ou quebra dos grandes blocos de rocha; b) Seixos são pedras soltas encontradas na natureza, as quais não são resultado de britagem; e c) Dragagem é o processo de escavação realizado no fundo dos rios, lagos ou mar. Os agregados naturais podem ser empregados na pavimentação na forma ou tamanho como são encontrados na natureza, ou ainda os agregados naturais podem ser agregados oriundos de processos como de britagem. OBS. Britagem é o esmagamento, ou a quebra dos grandes blocos de rocha para produção de britas, que são pedras com diâmetro entre 4,8 mm e 100 mm. 2.1.1.1 Areias e pedregulhos Areias e pedregulhos são agregados naturais provenientes da decomposição da rocha, e muitas vezes, são transportados pela água da rocha de origem para a jazida onde são encontrados. 2.1.1.2 Rochas que dão origem aos agregados naturais Os 3 (três) principais tipos de rochas, que dão origem aos agregados naturais são: Rochas ígneas; Rochas sedimentares; e Rochas metamórficas. i) Rochas ígneas Os principais tipos de rochas ígneas são: o basalto, o riolito, o granito e o diorito. O basalto e o riolito são rochas extrusivas, ou que resultam do resfriamento da larva vulcânica na superfície da terra de forma rápida; Portanto, o basalto e o riolito são rochas que apresentam em sua composição minerais com uma granulação fina. O granito e o diorito são rochas intrusivas ou plutônicas, que resultam do resfriamento da larva vulcânica no interior da terra de forma lenta; Portanto, o granito e o diorito apresentam em sua composição minerais de granulação grossa. A Tabela 2.1 mostra a ordem de grandeza de algumas propriedades físicas do basalto e do granito, que são, respectivamente, uma rocha extrusiva e uma rocha intrusiva (ou plutônica).

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OBS. a) Sílica é a molécula dióxido de silício (SiO2), que forma minerais tais como: feldspato, mica, quartzo, serpentina, clorita e talco; e b) Densidade é relação entre o peso específico de um material e o peso específico da água a 4º C. Tabela 2.1 - Ordem de grandeza de algumas propriedades físicas do basalto e

do granito, que são, respectivamente, uma rocha extrusiva e uma rocha intrusiva (ou plutônica)

Densidade 2,7 2,9

Resitência à compressão 90 MPa 140 a 180 MPa

Resistência à flexão 30 MPa 33 a 80 MPa

Resistência à tração 10 MPa 15 MPa

Módulo de elasticidade 34000 MPa 34000 a 80000 MPa

Coeficiente de Poisson 0,28 0,28

Rocha ígneaGRANITO (com

aproximadamente 75% de sílica)

BASALTO (com aproximadamente

50% de sílica)

Propriedade Física

ii) Rochas sedimentares As rochas sedimentares são formadas a partir do processo de intemperismo e erosão de rochas preexistentes. OBS(s). a) Intemperismo é o conjunto de processos atmosféricos e biológicos que geram a

desintegração mecânica da rocha e a decomposição química das rochas; e b) Erosão é o carreamento (ou transporte) de partículas de rocha ou solo pela água,

vento ou gelo. As partículas das rochas que sofrem o processo de intemperismo são transportadas pela ação da água, vento ou gelo, e formam camadas estratificadas, que em condições de pressão e temperatura específicos formam novas rochas denominadas rochas sedimentares. Como exemplo de rochas sedimentares pode-se citar: o arenito, o argilito, o calcário, etc. A Tabela 2.2 mostra a ordem de grandeza de algumas propriedades físicas do arenito e do calcário, que são rochas sedimentares.

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Tabela 2.2 - Ordem de grandeza de algumas propriedades físicas do arenito e do calcário, que são rochas sedimentares

Densidade 2,3 a 2,7 2,8

Resitência à compressão 50 a 180 MPa 160 MPa

Resistência à flexão 19 MPa 20 MPa

Módulo de elasticidade 20000 MPa 74000 MPa

Coeficiente de Poisson 0,10 0,23

Rocha sedimentar

ARENITO CALCÁRIOPropriedade Física

iii) Rochas metamórficas As rochas metamórficas são formadas a partir de rochas ígneas ou sedimentares em condições de elevada pressão e temperatura. Como exemplo de rochas metamórficas pode-se citar: gnaisse, mármore, ardósia, quartzito, etc. 2.1.1.3 Tipos de rochas comumente usadas como fonte de agregados para pavimentação no Brasil A Tabela 2.3 mostra os tipos de rochas comumente empregadas como fonte de agregados para pavimentação no Brasil. Além disso, são apresentados algumas características das rochas. OBS. Apesar de não serem apresentadas na Tabela 2.3, também são utilizadas para pavimentação no Brasil as rochas: riolito, andesito e traquito.

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Tabela 2.3 - Tipos de rochas comumente empregadas como fonte de agregados para pavimentação no Brasil, e algumas características das rochas (Fonte: Bernucci et al. 2008; Lima et al. 1985)

Peso específico

Absorção de água

Resisistência à compressão

g/cm3 % kgf/cm2

Basalto 3,00 1,00 2000,00 boa

Calcário variável muito variável variável boa

Diorito 2,80 0,50 1500,00 regular

Gabro 2,90 0,50 1800,00 regular

Gnaisse 2,65 variável 1200,00 boa

Granito 2,66 0,50 1500,00 boa

Quartzito 2,50 1,00 2000,00 ótimaSienito 2,80 0,50 1500,00 boa

Características

ROCHAS Resisistência ao intemperismo

2.1.1.4 Classificação das rochas quanto ao teor de sílica As rochas podem ser classificadas quanto ao teor ou porcentagem de sílica ou dióxido de silício (SiO2) presente nas mesmas. O termo ácido para rochas indica elevada porcentagem de sílica na rocha, e a carga elétrica na superfície do agregado oriundo da rocha ácida é eletro-negativa. O termo básico para rochas indica baixa porcentagem de sílica na rocha, e a carga elétrica na superfície do agregado oriundo da rocha básica é eletro-positiva. Agregados oriundos de rochas classificadas como ácidas costumam apresentar problemas com a adesividade do ligante asfáltico; Enquanto, os agregados oriundos de rochas básicas costumam apresentar melhor adesividade ao ligante asfáltico. A Tabela 2.4 ilustra a classificação de algumas rochas quanto ao teor ou porcentagem de sílica (SiO2) presente na rocha.

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Tabela 2.4 - Classificação de algumas rochas quanto ao teor ou porcentagem de sílica (SiO2) presente na rocha

Classificação da

rocha % de sílica Mineral quartzo Exemplo de rocha

Ácida > 65% Presente Granito, riolito e quartzito

Neutra de 52% a 65% Pouco ou inexistente Sienito e diorito

Básica de 45% a 52% Raríssimo Basalto e gabro

Ultrabásica < 45%Inexistente, e

mineral feldspato é escasso

Piroxenito

2.1.1.5 Utilização de laterita como agregado em misturas asfálticas Laterita é um solo concrecionado enriquecido com óxidos hidratados de ferro e alumínio, e tendo a caolinita como argilo-mineral predominante. OBS(s). a) Concrecionado significa formado por ajuntamento de partículas sólidas, que estão ligadas entre si; e b) Segundo Schellmann (1981), a laterita é o produto do intenso intemperismo das rochas e, consiste principalmente de ajuntamentos dos minerais: goetita, hematita, hidróxidos de alumínio, minerais da caolinita e quartzo; As lateritas, geralmente, apresentam coloração vermelha, amarela, marrom ou alaranjada. Nas misturas asfálticas empregam-se, preferencialmente, as lateritas lavadas e peneiradas previamente. As lateritas são utilizadas em misturas asfálticas em regiões do Brasil onde há falta de material rochoso. 2.1.2 Agregado artificial Agregados artificiais são resíduos de processos industriais, ou são agregados especialmente fabricados com o objetivo de obter alto desempenho. Como exemplo de agregados artificiais, que são resíduos industriais, tem-se a escória de alto forno de siderurgia. Como exemplo de agregado artificial especialmente fabricado para obter alto desempenho tem-se: a argila calcinada e a argila expandida.

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2.1.3 Agregado reciclado Os agregados reciclados são agregados provenientes de revestimentos asfálticos com vida de serviço esgotada, ou também são agregados provenientes da construção civil ou de demolições. Em alguns países, o agregado reciclado já é a principal fonte de agregados para a pavimentação. A utilização de agregado reciclado vem crescendo por causa de 2 (dois) motivos, os quais são: a) Por causa das restrições ambientais impostas à exploração de agregado natural; e b) Por causa do desenvolvimento de novas técnicas de reciclagem, que possibilitam a produção de materiais reciclados de boa qualidade. 2.2 Classificação dos agregados quanto ao tamanho De acordo com a norma DNIT 031/2004-ES, os agregados são classificados quanto ao tamanho, para uso em misturas asfálticas, em: - Agregado graúdo, - Agregado miúdo, e - Material de enchimento ou fíler. i) Agregado graúdo Agregado graúdo é o material com dimensões maiores que 2 mm, ou seja o material retido na peneira número 10. São exemplo de agregado graúdo: britas, cascalhos, seixos, etc. OBS(s). a) Brita é o material resultante da britagem (ou esmagamento) da rocha; b) Cascalho é um material de granulometria grossa, ou com grande porcentagem de pedregulho, o cascalho é resultante da desintegração natural da rocha, e seus grãos oscilam entre 2 mm e 76,2 mm; e c) Seixo é o fragmento natural da rocha, ou pedra solta. ii) Agregado miúdo Agregado miúdo é o material com dimensões maiores que 0,075 mm e dimensões menores que 2 mm, ou seja, o material que passa na peneira número 10 e é retido na peneira número 200. São exemplo de agregado miúdo: as areias, o pó de pedra, etc.

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ii) Material de enchimento ou fíler Material de enchimento ou fíler é o material onde de 65% a 100% das partículas, em peso, é menor que 0,075 mm, ou seja, é o material onde de 65% a 100%, em peso, passam pela peneira número 200. São exemplo de material de enchimento ou fíler: cimento portland, cal hidratada, etc. 2.2.1 Influência do tamanho do agregado na mistura asfáltica O tamanho máximo do agregado em misturas asfálticas utilizados para camada de revestimento pode afetar as misturas asfálticas de várias formas, por exemplo: a) A utilização de agregados excessivamente pequenos na mistura asfáltica pode tornar a mistura instável, ou seja, uma mistura com baixos valores de estabilidade Marshall, o que é prejudicial para aplicação da mistura asfáltica; e b) A utilização de agregados excessivamente grandes na mistura asfáltica pode causar a segregação (ou separação) dos materiais utilizados na mistura asfáltica, ou seja, o ligante asfáltico pode se concentrar na parte de cima da mistura e os agregados no fundo da mistura, o que é prejudicial. 2.2.2 Tamanho nominal máximo do agregado De acordo com a ASTM C125, o tamanho nominal máximo do agregado é a maior abertura de malha de peneira, a qual retém no máximo até 10%, em peso, das partículas do agregado. 2.3 Classificação dos agregados quanto a distribuição granulométrica (ou granulometria) 2.3.1 Introdução A distribuição granulométrica do agregado é uma das características do agregado que mais influencia na mistura asfáltica, que será utilizada como camada de rolamento em rodovias. Em misturas asfálticas, a distribuição granulométrica do agregado influencia em quase todas as propriedades da mistura asfáltica, tais como: a) Rigidez; e) Trabalhabilidade; b) Estabilidade Marshall; f) Resistência à fadiga; c) Durabilidade; g) Resistência à deformação permanente; e d) Permeabilidade; e) Etc. A distribuição granulométrica do agregado é uma das mais importantes características físicas do agregado.

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2.3.2 Determinação da distribuição granulométrica do agregado A distribuição granulométrica, ou granulometria do agregado, é determinada por meio de uma análise por peneiramento. Na análise por peneiramento, uma amostra seca do agregado é passada por uma bateria de peneiras; Então, determina-se a porcentagem, em peso, de agregado retida em cada peneira da bateria de peneiras, e é traçada a curva de distribuição granulométrica do agregado. A bateria de peneiras utilizadas na análise granulométrica dos agregados possuem abertura de malhas progressivamente menores até um fundo, que recolhe o material que passa pela última peneira da bateria de peneiras (ou peneira número 200). A Tabela 2.5 mostra o número das peneiras utilizadas no ensaio de análise granulométrica, e também indica a abertura da malha de cada peneira utilizada no ensaio. OBS. Destaca-se que, embora a norma DNER - ME 035/95 não cite a peneira de malha 12,5 mm, tem-se que esta peneira é uma peneira muito utilizada nos projetos de misturas asfálticas. Tabela 2.5 - Número das peneiras utilizadas no ensaio de análise

granulométrica, e também indica a abertura da malha de cada peneira utilizada no ensaio

Abertura ou malha da peneira

(mm)3 in 75,02 in 50,0

1 e 1/2 in 37,51 in 25,0

3/4 in 19,03/8 in 9,5

4 4,758 2,3610 2,0016 1,1830 0,60040 0,42550 0,300100 0,150200 0,075

in = polegada = 25,4 mm

Número da peneira

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2.3.3 Tipos de graduações da curva de distribuição granulométrica do agregado A curva de distribuição granulométrica de um agregado pode apresentar 4 (quatro) aspectos ou graduações distintas, as quais são: i) Curva granulométrica densa ou bem-graduada; ii) Curva granulométrica de graduação aberta; iii) Curva granulométrica de graduação uniforme; e iv) Curva granulométrica de graduação com degrau, ou curva granulométrica

descontinua. i) Curva granulométrica densa ou bem-graduada A curva granulométrica de um agregado é de graduação densa ou bem-graduada, quando apresenta: a) Uma distribuição granulométrica continua ou sem patamar; e b) Apresenta uma curva de distribuição granulométrica próxima à curva de máximo peso específico. Ainda, uma curva granulométrica é dita bem-graduada ou densa, quando há quantidade suficiente de finos para preencher os espaços deixados pelas partículas maiores. Uma mistura asfáltica é dita densa, quando o agregado utilizado para produzir a mistura asfáltica apresentar uma curva granulométrica densa ou bem-graduada. A curva granulométrica C da Figura 2.1, a seguir, é exemplo de uma curva granulométrica de graduação densa ou bem-graduada obtida de um agregado. Pode-se observar que esta curva se aproxima da curva de máximo peso específico (ou curva E) OBS. Finos são partículas com diâmetro menor que 0,075 mm.

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Figura 2.1 - Exemplo de curvas granulométricas dos diversos tipos de

agregados ii) Curva granulométrica de graduação aberta Uma curva granulométrica de um agregado é de graduação aberta, quando apresenta: a) Uma distribuição granulométrica continua ou sem patamar; b) Uma insuficiência de material fino (ou com diâmetro menor que 0,075 mm) para preencher os vazios entre as partículas maiores do agregado; e c) Uma curva granulométrica do agregado com porcentagem igual ou próxima a zero (0) para partículas com diâmetro igual a 0,075 mm. OBS(s). a) Agregados de graduação aberta são considerados mal-graduados; e b) Destaca-se que os agregados de graduação aberta apresentam maior volume de vazios. Uma mistura asfáltica é dita aberta, quando o agregado utilizado para produzir a mistura asfáltica apresentar uma curva granulométrica de graduação aberta. A curva granulométrica B da Figura 2.1, anterior, é exemplo de uma curva granulométrica de graduação aberta obtida de um agregado.

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Pode-se observar na Figura 2.1, anterior, que a curva granulométrica de graduação aberta (curva B) tende a se distanciar da curva granulométrica de máximo peso específico (ou curva E). iii) Curva granulométrica de graduação uniforme Uma curva granulométrica de um agregado é de graduação uniforme, quando: a) O agregado apresentar a maioria de suas partículas em uma faixa granulométrica muito estreita ou pequena; e b) O agregado apresentar partículas com aproximadamente o mesmo diâmetro. Uma mistura asfáltica é dita uniforme, quando o agregado utilizado para produzir a mistura asfáltica apresentar uma curva granulométrica de graduação uniforme. A curva granulométrica A da Figura 2.1, anterior, é exemplo de uma curva granulométrica de graduação uniforme obtida de um agregado. Pode-se observar, na Figura 2.1, que a curva granulométrica de graduação uniforme (curva A) se distancia bastante da curva de máximo peso específico (curva E). iv) Curva granulométrica de graduação com degrau, ou curva granulométrica descontinua Uma curva granulométrica é de graduação com degrau, ou é uma curva granulométrica descontinua, quando: a) A curva granulométrica do agregado apresenta um nítido degrau, ou patamar, ou descontinuidade; e b) A curva granulométrica do agregado apresenta pequena, ou nenhuma, porcentagens de partículas correspondente a diâmetros intermediários, ou para peneiras intermediárias, da curva de distribuição granulométrica. Uma mistura asfáltica é dita descontinua, quando o agregado utilizado para produzir a mistura asfáltica apresentar uma curva granulométrica de graduação descontinua ou com patamar. OBS. Os agregados de graduação em degrau, quando em misturas asfáltica são muito sensíveis à ocorrência de segregação, ou separação; A segregação gera um massa asfáltica com regiões com muito ligante e pouco agregado, causando assim uma desuniformidade na massa asfáltica o que é prejudicial para o pavimento. A curva D da Figura 2.1, anterior, é exemplo de uma curva granulométrica de graduação descontinua, ou com degrau, obtida de um agregado.

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3 Produção de agregados britados 3.1 Conceitos Para compreender a produção de agregados britados são importantes os seguintes conceitos: a) Camada estéril é a camada de solo ou rocha alterada que deve ser removida sobre a rocha sã (ou não alterada), que é útil para operação de britagem. b) Brita é o produto da rocha britada, ou esmagada pelo britador, geralmente, as britas são pedras com diâmetro máximo variando entre 4,8 mm e 100 mm. c) Britador é uma máquina utilizada nas pedreiras para esmagar a rocha e produzir brita. 3.2 Operação de britagem O objetivo básico da operação de britagem é o desmonte da rocha sã (ou não alterada), e a redução da rocha sã em agregados menores, que possam ser utilizados na construção de pavimentos. Na operação de britagem são utilizados os seguintes equipamentos: a) Perfuratrizes para abertura dos furos, onde são colocados os explosivos de desmonte da rocha; b) Trator com pá-carregadeira; c) Caminhão caçamba; d) Britadores; e) Peneiras; e f) Esteiras transportadoras. OBS. Além dos equipamentos citados anteriormente, na operação de britagem são necessários explosivos e as espoletas de detonação, que explodem a rocha sã nos buracos feitos pela perfuratriz. 3.3 Fluxograma da operação de britagem A operação de britagem apresenta a seguinte sequência: 1.o (primeiro) passo: Na pedreira, o trator pá-carregadeira carrega o caminhão caçamba com os blocos de rocha, que são oriundos do maciço de rocha explodido na pedreira. 2.o (segundo) passo: Na central de britagem, o caminhão caçamba descarrega os blocos de rocha no canal alimentador do britador primário (ou britador de mandíbula).

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3.o (terceiro) passo: Antes dos blocos de rocha passarem pelo britador primário (ou britador de mandíbula), os blocos de rocha passam por uma peneira, onde os fragmentos de rocha menores que 1 in (uma polegada) são recolhidos e descartados. OBS. O material descartado, que é menor que 1 in (uma polegada) é denominado de material fraco. 4.o (quarto) passo: Após os blocos de rocha passarem pelo britador primário; então, o material sofre a primeira peneiração, sendo que: a) Se o material possuir diâmetro menor que 1 in (uma polegada) e diâmetro maior que 3/4 in (três quartos de polegada) (3/4 in < φ < 1 in); então, o material será estocado. b) Se o material possuir diâmetro maior que 1 in (uma polegada); então, o material será transportado para o britador de cone (ou britador secundário). c) Se o material possuir diâmetro menor que 3/4 in (três quartos de polegada); então, o material será transportado para a segunda peneiração. 5.o (quinto) passo: O material que foi britado no britador primário, e possui diâmetro maior que 1 in (uma polegada), será agora britado no britador secundário (ou britador de cone); Na sequência, o material britado no britador secundário vai para a segunda peneiração. 6.o (sexto) passo: Para o material britado que sofre a segunda peneiração, tem-se que: a) Se o material possuir diâmetro maior que 1/8 in (um oitavo de polegada) e diâmetro menor que 3/4 in (três quartos de polegada) (1/8 in < φ < 3/4 in); então, o material será estocado. b) Se o material possuir diâmetro maior que 4,76 mm e diâmetro menor que 9,5 mm (4,76 mm < φ < 9,5 mm); então, o material será estocado. c) Se o material possuir diâmetro menor que 4,76 mm será estocado. d) Se o material possuir diâmetro maior que 3/4 in (três quartos de polegada) (φ > 3/4 in); então, o material volta para o britador secundário (ou britador de cone), e depois sofre novamente a segunda peneiração. Finalmente, o 6.o (sexto) passo é repetido até o desligamento da central de britagem. A Figura 3.1 mostra o fluxograma de uma operação de britagem. A Figura 3.2 ilustra um trator pá-carregadeira carregando um caminhão caçamba com blocos de rocha em uma pedreira. Figura 3.3 mostra uma vista superior do canal alimentador e do britador primário, que constituem o início de uma instalação de britagem. Percebe-se, na Figura 3.3, que os blocos de rocha passam pelo primeiro britador (ou britador primário) e alimentam a esteira da instalação de britagem. Figura 3.4 ilustra uma instalação de britagem. Percebe-se, na Figura 3.4, os montes de britas de diâmetros diferentes.

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Figura 3.1 - Fluxograma de uma operação de britagem

Figura 3.2 - Trator pá-carregadeira carregando um caminhão caçamba com

blocos de rocha em uma pedreira

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Figura 3.3 - Vista superior do canal alimentador e do britador primário, que

constituem o início de uma instalação de britagem (Fonte: Viana, 2000)

Figura 3.4 - Uma instalação de britagem

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Fnalmente, a Figura 3.5 ilustra o painel de controle da instalação de britagem Bandeirantes em São Carlos - SP. Percebe-se, na Figura 3.4, os botões que ligam e desligam os equipamentos da instalação de britagem.

Figura 3.5 - Painel de controle da instalação de britagem Bandeirantes em São

Carlos - SP (Fonte: Viana, 2000) Referências Bibliográficas ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 9935. Agregados:

terminologia. Rio de Janeiro, 2005. BAUER, L. A. Materiais de construção civil. 4. ed., Vol. 1. São Paulo - SP: Livros

Técnicos e Científicos editora Ltda, 1992. 435p. BERNUCCI, L. B.; MOTA, L. M. G.; CERRATTI, J. A. P.; SOARES, J. B.

Pavimentação asfáltica - Formação básica para engenheiros. Rio de Janeiro - RJ: Petrobrás, ou ABEDA (Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfaltos, 2008. 501p. (Bibliografia principal)

FABBRI, G. T. P. Notas de aulas da disciplina Misturas Betuminosas - STT5830.


Janeiro - RJ: Editora Nova Fronteira, 1986. 1838p.

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LIMA, D. C.; RÖHM S. A.; BUENO, B. S. Tópicos em estradas - apostila 205. Viçosa - MG: Universidade Federal de Viçosa, 1985. 116p.

Notas de aulas da disciplina Geologia e Mineralogia. SOL 114. Viçosa - MG:

Universidade Federal de Viçosa, 1991. 82p SCHELLMANN, W. Considerations on the definition and classification of

laterites. Trivandrun, Índia: [s.n], 1981. SOUZA, M. L. Pavimentação rodoviária. 2. ed. Rio de Janeiro - RJ: Livros Técnicos e

Científicos Editora S. A., 1980. 361p. VIANA, H. M. F. Fotos na instalação de britagem Bandeirantes em São Carlos -

SP. São Carlos - SP. Local: Pedreira Bandeirantes, 2000. WOODS, K. B. Highway engineerig handbook. New York: Mcgraw Hill, 1960.

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Tema:

Agregados (2.o Parte) Conteúdo da parte 1 1 Características tecnológicas importantes dos agregados utilizados para pavimentação asfáltica

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1.1 Introdução i) Importância dos agregados Os agregados são importantes porque são misturados com o ligante asfáltico para formar as misturas asfálticas, que são utilizadas nos revestimentos asfálticos dos pavimentos. OBS. Como exemplo de agregado tem-se: as britas, os seixos, as areias e etc. ii) O desempenho do pavimento depende do agregado O desempenho do pavimento será melhor quanto melhor for a combinação (ou ligação) do agregado com o ligante asfáltico para formar a mistura asfáltica utilizada no pavimento. iii) Seleção de agregados para utilização em revestimentos asfálticos A seleção de agregados para utilização em revestimentos asfálticos depende:

Da disponibilidade de agregado nas proximidades da obra; Do custo do agregado; Da qualidade do agregado; e Do tipo de revestimento asfáltico (Por exemplo: se for utilizado asfalto areia, então

é necessário areia como agregado; se for utilizado concreto asfáltico usinado a quente é necessário brita como agregado). 1.2 Propriedades físicas e químicas dos agregados i) Influência das propriedades de maneira geral Segundo Roberts et al. (1996), as propriedades físicas do agregado são as principais propriedades para a utilização dos agregados em misturas asfálticas; Contudo, as propriedades químicas dos agregados também influenciam na misturas asfálticas, mas em menor escala (ou extensão). ii) Descrição das propriedades físicas e mecânicas dos agregados São consideradas como propriedades físicas e mecânicas dos agregados, as seguintes propriedades: a) Resistência do agregado; b) Porosidade do agregado; c) Peso específico do agregado; e d) Forma do agregado.

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iii) Descrição das propriedades físico-químicas dos agregados São consideradas propriedades físico-químicas dos agregados as seguintes propriedades: a) Umidade do agregado; e b) Adesividade do agregado. iv) Considerações quanto às propriedades químicas dos agregados As propriedades químicas dos agregados têm pequeno efeito no desempenho do agregado, quando o agregado é misturado ao ligante asfáltico para formar as misturas asfálticas. As propriedades químicas dos agregados merecem maior atenção, quando existe má adesividade entre o agregado e o ligante asfáltico. Dentre as propriedades químicas dos agregados, destacam-se: a) A solubilidade em água; b) A oxidação; c) A hidratação; e c) A carbonatação. Quanto à solubilidade em água, tem-se que as rochas que são utilizadas como agregados em misturas asfálticas não devem apresentar quantidade significativa de minerais solúveis em água. Agregados de rochas que apresentam grande quantidade de minerais solúveis em água devem ser rejeitadas para o uso em misturas asfálticas. Agregados susceptíveis, ou que podem sofrer reações de oxidação, hidratação ou carbonatação podem ter comportamento prejudicial quando expostos diretamente à atmosfera. Portanto, os agregados susceptíveis a reações de oxidação, hidratação ou carbonatação devem ser evitados em misturas asfálticas. 1.3 Amostragem de agregados A aceitação de um agregado para fins de pavimentação é definida pela análise de uma série de propriedades do agregado; Assim sendo, deve-se proceder à coleta da amostra de agregado de maneira adequada. OBS(s).

A identificação de minerais que constituem a rocha, a qual dá origem aos agregados a serem utilizados em misturas asfálticas, pode fornecer informações sobre as propriedades físicas e químicas importantes do futuro agregado; e

Um agregado que tenha algum mineral nocivo (ou prejudicial) para uma mistura asfáltica deve ser evitado (Por exemplo: minerais que reagem com a água com facilidade são prejudiciais para as misturas asfálticas).

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i) Locais onde são tomadas as amostras de agregado para pavimentação Os agregados utilizados em misturas asfálticas são previamente analisados, no laboratório, através de amostras normalmente tomadas nos seguintes locais: a) Nas pilhas (ou dunas) de estocagem; b) Nas correias transportadoras da central de britagem; c) Nos silos de estocagem nas usinas de asfalto; d) Nos caminhões carregados de agregados; e e) Na pista, quando o agregado é espalhado, antes do tratamento superficial. A Figura 1.1 ilustra alguns silos de estocagem de agregado utilizados em misturas asfálticas. A foto da Figura 1.1 foi tirada de uma usina de asfalto em São Carlos - SP.

Figura 1. - Alguns silos de estocagem de agregados utilizados em misturas

asfálticas, que pertencem a uma usina de asfalto de São Carlos - SP

A Figura 1.2 ilustra duas pilhas (ou dunas) de agregados utilizados para fabricação de concreto asfáltico usinado a quente (CAUQ). A foto da Figura 1.2 foi tirada em uma central de britagem em São Carlos - SP. Percebe-se, na Figura 1.2, que a pilha (ou duna) da frente parece ser de material britado de maior diâmetro.

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Figura 1.2 - Duas pilhas (ou dunas) de agregados utilizados para fabricação de

concreto asfáltico usinado a quente (CAUQ), em uma central de britagem de São Carlos - SP

ii) Procedimentos para obter uma amostra representativa do agregado Uma amostra representativa do agregado é formada por um número de pequenas amostras obtidas em um período de tempo. Por exemplo: a amostra de agregado é formada por um número de pequenas amostras tomadas em uma correia da central de britagem durante 1 (um) dia. De acordo com Marques (2001), ao colher amostras em pilhas (ou dunas) de estocagem de agregado, deve-se remover a camada superficial e obter a amostra que está abaixo da camada superficial. OBS. Embora, a literatura não cite, mas, possivelmente, a camada superficial da pilha (ou duna) de agregado pode está poluída com dendritos de matéria orgânica (folhas) e/ou poeira.

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iii) Norma relacionada a amostragem de agregados A norma DNER-PRO 120/97 fixa as exigências para a amostragem de agregados, tais como: 1.o (primeiro): A norma determina o material necessário para realização da coleta de amostras de agregados, os quais são:

Pá; Caixa de madeira; Enxada; Vassoura; Lona; e Etiquetas.

2.o (segundo): A norma determina as quantidades necessárias de agregado miúdo e graúdo para a realização dos ensaios laboratoriais. 3.o (terceiro): A norma DNER-PRO 120/97 descreve os procedimentos para amostragem de agregados em:

Silos de estocagem de agregados; Em pilhas (ou dunas) de estocagem de agregados; Em caminhões que transportam agregados; e Em agregado espalhado sobre a pista antes da mistura tipo tratamento

superficial. iv) Informações que devem está contidas em uma etiqueta de uma amostra de agregado Em uma etiqueta de uma amostra de agregado deve conter as seguintes informações:

Procedência da amostra (ou rocha que deu origem ao agregado); Local de coleta da amostra; Data da realização da amostragem; Finalidade da amostra; Técnico responsável pela amostragem; Etc.

v) Quarteamento da amostra no laboratório Quando a amostra do agregado chega no laboratório; Então, a amostra deve ser quarteada para obtenção da quantidade necessária para os ensaios laboratoriais.

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O procedimento do quarteamento da amostra é descrito como se segue: 1.o (primeiro): No laboratório, a amostra de agregado é espalhada sobre uma superfície plana e limpa; Então, a amostra é misturada com uma pá, e depois forma-se uma pequena pilha em forma de cone com a amostra. 2.o (segundo): Na sequência, a pilha de amostra em forma de cone é achatada em forma de um círculo, de mesma altura aproximadamente; Então, a amostra em forma de círculo é dividida em quatro partes iguais. 3.o (terceiro): Após dividir a amostra em quatro partes iguais; Então, duas partes da amostra (das quatro partes) são guardadas no laboratório, e as duas partes restantes são misturadas e novamente dividida em quatro partes iguais (ou quarteada) como descrito anteriormente. 4.o (quarto): Finalmente, o processo de quarteamento da amostra ocorre até se obter uma quantidade aproximadamente igual a quantidade necessária para realização do ensaio com a amostra de agregado. OBS. Muitas vezes, no laboratório, é utilizada uma lona e sobre a lona é realizado o processo de quarteamento da amostra. Assim sendo, evita-se sujar o piso do laboratório. A Figura 1.3 ilustra uma das fazes do quarteamento da amostra, que é realizado no piso do laboratório.

Figura 1.3 - Uma das fazes do quarteamento da amostra, que é realizado no

piso do laboratório

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1.4 Tamanho e granulometria do agregado A espessura mínima de uma camada de concreto asfáltico usinado a quente (CAUQ) está diretamente associada ao diâmetro máximo do agregado utilizado na mistura asfáltica para produção do CAUQ. A Tabela 1.1 mostra as faixas granulométricas recomendadas pela norma DNIT 031/2004-ES para os agregados a serem utilizados na produção de concreto asfáltico usinado a quente (CAUQ). Pode-se observar na Tabela 1.1 que: a) Quanto menor o diâmetro máximo do agregado menor será a espessura mínima da camada de CAUQ. b) Existe uma granulometria específica de agregado para camada de ligação, e uma granulometria específica para camada de rolamento. Tabela 1.1 - Faixas granulométricas recomendadas pela norma DNIT 031/2004-

ES para os agregados a serem utilizados na produção de concreto asfáltico usinado a quente (CAUQ)

Número Abertura (mm) A B C Tolerância2 pol. 50,8 100 -- -- --1 e 1/2 pol. 38,1 95-100 100 -- ± 7%1 pol. 25,4 75-100 95-100 -- ± 7%3/4 pol. 19,1 60-90 80-100 100 ± 7%1/2 pol. 12,7 -- -- 80-100 ± 7%3/8 pol. 9,5 35-65 45-80 70-90 ± 7%N.o 4 4,8 25-50 28-60 44-72 ± 5%N.o 10 2,0 20-40 20-45 22-50 ± 5%N.o 40 0,42 10-30 10-32 8-26 ± 5%N.o 80 0,18 5-20 8-20 4-16 ± 5%N.o 200 0,075 1-8 3-8 2-10 ± 2%

4,0 a 7,0 4,5 a 7,5 4,5 a 9,0 ± 0,3%

de 6,5 a 9,0 de 5,0 a 7,5 de 2,5 a 5,0

Peneira de malha quadradaPorcentagem em peso passando


Teor de asfalto em peso (%)

Espessura da camada (cm)

Tipo de camada de revestimento asfáltico

recomendada

Camada de ligação

Camada de rolamento ou

de ligação

Camada de rolamento

De acordo com a ASTM C125, o diâmetro nominal máximo do agregado é a maior abertura de malha de peneira, a qual retém no máximo até 10%, em peso, das partículas do agregado. De acordo com Bernucci et al. (2008), a granulometria do agregado assegura a estabilidade da camada de revestimento asfáltico, porque a granulometria do agregado se relaciona com o entrosamento (ou união) entre as partículas e com o atrito entre as partículas.

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1.5 Limpeza do agregado a ser utilizado em misturas asfálticas 1.5.1 Introdução Alguns agregados contêm certos materiais deletérios, que torna estes agregados impróprios para a utilização em revestimentos asfálticos; Contudo, os agregados com materiais deletérios podem ser utilizados no caso da quantidade de materiais deletérios nos agregados for pequena. OBS. Material deletério = material danoso ou prejudicial. São considerados como materiais deletérios para os agregados utilizados em misturas asfálticas os seguintes materiais: - Vegetação (ou matéria orgânica); - Conchas; e - Grumos (ou aglomeração) de partículas de argila.

O ensaio utilizado para verificar a presença de materiais deletérios no agregado utilizado para produzir misturas asfálticas é o ensaio equivalente de areia (EA).

1.5.2 Ensaio equivalente de areia (EA) i) Padronização do ensaio equivalente de areia A norma utilizada para realização do ensaio equivalente de areia em agregados a serem utilizados em misturas asfálticas é a norma DNER-ME 054/97. ii) Procedimentos básicos do ensaio equivalente de areia Os procedimentos básicos do ensaio equivalente de areia são os que se seguem: a) Inicialmente, no ensaio, uma amostra do agregado, com partículas menores que 4,8 mm, ou partículas que passam peneira de malha de diâmetro 4,8 mm, é colocada em uma cápsula de volume padrão. b) Na sequência do ensaio, o agregado contido na cápsula de volume padrão é colocado em uma proveta graduada, a qual contém uma solução de cálcio-glicerina-formaldeido. Então, a mistura do agregado com a solução na proveta fica em repouso por 20 minutos. c) Em seguida, a proveta com o agregado e a solução é agitada por 30 segundos; e então, a proveta é preenchida até um nível pré-estabelecido. d) Após o preenchimento da proveta até o nível pré-estabelecido, então a proveta é deixada em repouso por 20 minutos.

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e) Após os 20 minutos de repouso da proveta, com a mistura; Então, é introduzido um bastão padronizado na proveta, e este bastão repousa sobre o agregado sedimentado no fundo da proveta. f) Na sequência, com o auxílio do bastão repousando sobre o material sedimentado no fundo da proveta graduada determina-se h2, que corresponde a altura do material sedimentado, e que tem como referência a base da proveta. g) Após a leitura de h2; Então, determina-se a altura h1 do material mais escuro, que está em suspensão na proveta. h) A altura h1 do material mais escuro, que está em suspensão, é mediada com referência à base da proveta. i) Finalmente, o equivalente de areia do agregado e medido com base na eq.(1.1). (1.1) Em que: EA = equivalente de areia do agregado (%); h2 = altura do material sedimentado na proveta (mm); e h1 = altura do material mais escuro em suspensão (mm). OBS. As leituras de h1 e h2 são feitas na própria proveta em relação a base da proveta. A Figura 1.4 ilustra os equipamentos utilizados no ensaio equivalente de areia, os quais são: cápsula de volume padronizado; proveta graduada; bastão para determinar a altura do material sedimentado; e tubo lavador que preenche a proveta com a solução. Na parte central da Figura 1.4 é ilustrado como são feitas as medidas das alturas h1 e h2.

100.1h2hEA ⎟⎠⎞

⎜⎝⎛=

11

Figura 1.4 - Equipamentos utilizados no ensaio equivalente de areia, os quais

são: cápsula de volume padronizado; proveta graduada; bastão para determinar a altura do material sedimentado; e tubo lavador que preenche a proveta com a solução

iii) Agregado apto a ser utilizado para fabricação de concreto asfáltico usinado a quente (CAUQ) O agregado que apresentar um equivalente de areia maior ou igual a 55% (EA ≥ 55%) poderá ser utilizado para produção de concreto asfáltico usinado a quente (CAUQ). 1.6 Resistência a abrasão do agregado a ser utilizado em misturas asfálticas 1.6.1 Introdução Durante os processos de manuseio, transporte, fabricação e execução de revestimentos asfálticos, tem-se que os agregados estão sujeitos à quebras e abrasão. OBS. Abrasão é o desgaste do agregado causado pelo atrito entre as partículas. Os agregados a serem utilizados nas misturas asfálticas devem resistir à quebras, desagregação de partículas e a desintegração química.

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Quanto à disposição das camadas asfálticas, destaca-se que os agregados utilizados na camada superficial ou de rolamento devem apresentar resistência a abrasão maior do que os agregados utilizados nas camadas de ligação ou intermediárias. Contudo, o mesmo agregado utilizado para fabricar a camada superficial ou de rolamento também pode ser utilizado para produzir as camadas intermediárias ou de ligação. 1.6.2 Ensaio de abrasão Los Angeles em agregados utilizados em misturas asfálticas i) Princípio básico do ensaio de abrasão Los Angeles No ensaio de abrasão Los Angeles, tem-se que os agregados são submetidos a uma desagregação mecânica, e então é medida a alteração provocada, principalmente, na granulometria inicial do agregado. ii) Procedimentos básicos do ensaio de abrasão Los Angeles Os procedimentos básicos do ensaio de abrasão Los Angeles são os que se seguem: a) Inicialmente, é separada uma amostra de 5000 g (ou 5 Kg) do agregado para realização do ensaio de abrasão Los Angeles. b) Então, os 5 Kg da amostra separados inicialmente é passado na peneira número 12 (ou malha de diâmetro de 1,7 mm). Assim sendo, determina-se o peso do agregado da amostra inicial, o qual fica retido na peneira número 12 (ou malha de diâmetro de 1,7 mm). c) Em seguida, toda a amostra inicial de 5000g (ou 5 Kg) do agregado é depositada no interior do tambor do aparelho de abrasão Los Angeles. d) Na sequência, em função da granulometria do agregado, um número padronizado de esferas de aço são depositadas no interior do tambor aparelho de abrasão Los Angeles. e) Após a colocação do agregado e das esferas no interior do tambor do aparelho de abrasão Los Angeles; Então, o tambor é fechado e submetido a 500 ou 1000 revoluções (ou giros completos do tambor). OBS. O número de revoluções aplicadas no tambor do aparelho de abrasão Los Angeles depende da granulometria do agregado. f) As revoluções ou rotações do tambor causam o impacto entre as esferas de aço e as partículas do agregado; Além de provocar o impacto entre as partículas do próprio agregado. Assim sendo, ocorre o desgaste do agregado colocado no tambor. g) Na sequência, os 5 Kg de agregado é retirado do tambor, e determina-se o peso de agregado retido na peneira número 12 (ou malha de diâmetro de 1,7 mm).

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h) Finalmente, é medida a abrasão Los Angeles do agregado pela seguinte equação: (1.2) Em que: LA = abrasão Los Angeles do agregado (%); mi = peso inicial da amostra de agregado retido na peneira número12 (ou malha de diâmetro de 1,7 mm) antes do ensaio (g); e mf = peso final da amostra de agregado retido na peneira número12 (ou malha de diâmetro de 1,7 mm) depois do ensaio (g). A Figura 1.5 ilustra o equipamento do ensaio de abrasão Los Angeles, onde se percebe a presença do tambor e das esferas utilizadas no ensaio de abrasão Los Angeles.

Figura 1.5 - Equipamento do ensaio de abrasão Los Angeles, onde se percebe

a presença do tambor e das esferas utilizadas no ensaio de abrasão Los Angeles

100.mi

mfmiLA ⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ −

=

14

1.6.3 Considerações finais quanto ao ensaio de abrasão Los Angeles Os valores permitidos de abrasão Los Angeles para os agregados são: - Pedregulho deve apresentar abrasão Los Angeles menor ou igual a 50%, ou seja, LA ≤ 50%; e - Pedra britada deve apresentar abrasão Los Angeles menor ou igual a 40%, ou seja, LA ≤ 40%. O ensaio de abrasão Los Angeles é padronizado pela norma DNER-ME 035/98, intitulada: Agregados - determinação da abrasão Los Angeles. OBS. Por falta de agregados resistentes à abrasão em determinadas regiões do país, então alguns órgãos rodoviários permitem que sejam utilizados agregados menos resistente à abrasão. 1.7 Ensaio de impacto Treton em agregados destinados à misturas asfálticas i) Procedimentos básicos do ensaio de impacto Treton Os principais procedimentos básicos do ensaio de impacto Treton em agregados destinados à misturas asfálticas são descritos como se segue: a) Inicialmente, são selecionadas entre 15 a 20 partículas do agregado, as quais possuem forma aproximadamente cúbica, e que passem na peneira de malha de diâmetro de 19 mm e fiquem retidas na peneira de malha de 16 mm. b) Após selecionar as partículas a serem utilizadas no de impacto Treton; Então é determinado o peso das partículas. c) Na sequência, as partículas do agregado são colocadas na base de um cilindro de oco, e então ficam sobre a base do cilindro oco. d) Em seguida, o cilindro oco é colocado sobre a sua base, e então, deixa-se cair no interior do cilindro oco um martelo de 15 Kg, de uma altura de 38 cm, 10 vezes sobre as partículas do agregado. e) Após o martelo cair 10 vezes sobre as partículas do agregado; Então, recolhe-se a amostra da base do cilindro oco, e é realizado um peneiramento na peneira de malha de diâmetro igual a 1,7 mm. f) Após o peneiramento da amostra de agregado na peneira de malha de diâmetro igual a 1,7 mm; Então, pesa-se o material da amostra do agregado que ficou retido na peneira de malha de diâmetro 1,7 mm.

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g) Finalmente, o resultado final do ensaio é a perda por impacto Treton (T), que é obtido pela eq.(1.3). (1.3) Em que: T = perda por impacto Treton (%); mi = peso inicial da amostra de agregado utilizado no ensaio, ou peso das partículas selecionadas para o ensaio de impacto Treton (g); e mf = peso da amostra que ficou retido na peneira de malha de diâmetro igual a 1,7 mm, após o ensaio de impacto Treton (g). ii) Considerações finais quanto ao ensaio de impacto Treton O ensaio de impacto Treton é padronizado pela norma DNER-ME 399/99, intitulada: Agregados - determinação da perda ao choque no aparelho Treton. O agregado utilizado no ensaio de impacto Treton é considerado aceitável para produção de misturas asfálticas, quando apresenta uma perda por impacto Treton (T) menor ou igual a 60% (T ≤ 60%). A Figura 1.6 ilustra a amostra do agregado a ser ensaiado, sobre a base do cilindro oco, antes de sofrer os impactos com o martelo do ensaio Treton.

Figura 1.6 - Amostra do agregado a ser ensaiado, sobre a base do cilindro oco,

antes de sofrer os impactos com o martelo do ensaio Treton

100.mi

mfmiT ⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ −

=

16

A Figura 1.7 mostra o cilindro oco, sobre a base de apoio do cilindro oco, e o martelo de 15 Kg utilizado no ensaio de impacto Treton.

Figura 1.7 - Cilindro oco, sobre a base de apoio do cilindro oco, e o martelo de

15 Kg utilizado no ensaio de impacto Treton Figura 1.8 ilustra o aspecto de um agregado, na base do cilindro oco de Treton, após o ensaio de impacto de Treton. Observa-se que o agregado foi bastante esmagado em partículas menores após o ensaio de Treton.

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Figura 1.8 - Aspecto de um agregado, na base do cilindro oco de Treton, após

o ensaio de impacto de Treton 1.8 Ensaio de adesividade do agregado ao ligante asfáltico 1.8.1 Introdução A água pode causar o descolamento da película de ligante asfáltico do agregado, e assim tornar inviável o uso de determinados agregados para fabricação de misturas asfálticas. Os agregados que apresentam o descolamento da película asfáltica são denominados de agregados hidrófilos, e são inviáveis para fabricação de misturas asfálticas. OBS(s). a) Hidro é uma palavra de origem grega que significa água; e b) Filos é uma palavra de origem grega que significa amigo. Os agregados oriundos de rochas tipo quartzito e tipo granito são agregados que requerem atenção, quanto a adesividade a película de ligante asfáltico. Os agregados que apresentam alta adesividade à película asfáltica, mesmo na presença de água, são denominados de agregados hidrofóbicos, e são aceitáveis para fabricação de misturas asfálticas. OBS(s). a) Hidro é uma palavra de origem grega que significa água; e b) Fobia é uma palavra de origem grega que significa medo ou temor.

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O ensaio de adesividade do agregado a película asfáltica é padronizado pela norma ASTM D1075-96. OBS. ASTM são as iniciais em das palavras inglesas American Society for Testing and Materials. 1.8.2 Ensaio de adesividade pelo método da ASTM D1075-96 Basicamente, o ensaio de adesividade do agregado a película asfáltica da ASTM D1075-96 apresenta os seguintes procedimentos: a) Inicialmente, são preparados corpos-de-prova de uma mistura asfáltica. b) Na sequência, um grupo de corpos-de-prova da mistura asfáltica é rompido por compressão simples, na temperatura ambiente, e determina-se a resistência à compressão média do grupo de corpos-de-prova (RCM). c) Em seguida, um grupo de corpos-de-prova da mistura asfáltica inicial é imerso em água, na temperatura de 50o C, por 25 horas. d) Após a imersão em água, na temperatura de 50o C, por 25 horas; Então, o grupo de corpos-de-prova é rompido a compressão simples e determina-se a resistência à compressão média da mistura imersa (RCMI). e) Finalmente, mede-se a relação de perda de resistência à compressão da mistura asfáltica pelo efeito da água pela seguinte equação: (1.4) Em que: RE = relação de perda de resistência pelo efeito da água; RCM = resistência à compressão média da mistura asfáltica não imersa em água (kgf/cm2); e RCMI = resistência à compressão média da mistura asfáltica imersa em água (kgf/cm2). 1.8.3 Considerações finais quanto ao ensaio de adesividade pelo método da ASTM D1075-96 Destaca-se que se a relação de perda de resistência pelo efeito da água (RE) for igual ou superior a 0,75 (RE ≥ 0,75); Então, o agregado é considerado aceitável para produção de misturas asfálticas.

RCMRCMIRE =

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1.9 Ensaio de determinação do índice de forma do agregado 1.9.1 Introdução A forma dos agregados influencia nos seguintes aspectos da mistura asfáltica:

Influencia na trabalhabilidade da mistura asfáltica; Influencia na resistência ao cisalhamento da mistura asfáltica; e Influencia na energia de compactação para se obter uma mistura asfáltica com

certo peso específico. OBS. Trabalhabilidade é uma propriedade que apresenta o material de ser facilmente preparado e aplicado em obras; Assim sendo, quanto maior a trabalhabilidade de uma mistura asfáltica mais facilmente a mistura asfáltica pode ser preparada e aplicada em obras. O ensaio de determinação do índice de forma é padronizado pela norma DNER-ME 086/94. Partículas de pedras britadas, cascalhos e areias de brita tendem a apresentar melhor travamento entre os grãos (ou maior resistência ao cisalhamento), quando estes materiais são compactados, e quanto mais cúbicos forem os grão destes materiais. OBS. Cascalho é o material formado por lascas de pedra e areia, sendo que as partículas do cascalho apresentam dimensões que variam de 2 mm a 20 mm. 1.9.2 Procedimentos básicos do ensaio de determinação do índice de forma Os procedimentos básicos para realização do ensaio de índice de forma são os seguintes: a) Inicialmente, determina-se o peso da amostra de agregado com base na granulometria do agregado (o peso da amostra varia de 1 Kg a 3 Kg). b) Pesa-se a amostra a ser ensaiada; Então, a amostra é passada por 2 (dois) crivos circulares que têm o aspecto de peneiras. c) Determina-se o peso das partículas da amostra de agregado retidas no crivo I, e determina-se o peso das partículas da amostra de agregado retidas no crivo II. OBS. i) O crivo I é formado por um conjunto de peneiras de aberturas circulares; e ii) O crivo II é formado por um conjunto de peneiras de aberturas circulares. d) Em relação ao peso inicial da amostra, determinam-se as porcentagens, em peso, retidas no crivo I e no crivo II.

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e) Finalmente, o índice de forma do agregado é determinado com base na seguinte equação: (1.5) Em que: F = índice de forma; P1 = porcentagem, em peso, do agregado retida no crivo I (%); P2 = porcentagem, em peso, do agregado retida no crivo II (%); e n = número de frações da granulometria do agregado. OBS. O número de frações da granulometria do agregado (n) é tabelado pela norma e varia de 4 a 2, conforme a granulometria do agregado ensaiado. A Figura 1.9 mostra o aspecto do conjunto de peneiras de aberturas circulares, que formam os crivos I e II.

Figura 1.9 - Conjunto de peneiras de aberturas circulares, que formam os

crivos I e II 1.9.3 Considerações finais quanto ao ensaio de índice de forma do agregado O índice de forma do agregado (F) varia de 0,0 a 1,0, sendo que: - Se F = 1,0; Então, o agregado é considerado de ótima cubicidade; e - Se F = 0,0; Então, o agregado é considerado lamelar. O agregado será considerado aceitável para produção de misturas asfálticas quando apresentar índice de forma (F) maior ou igual a 0,5 (F ≥ 0,5).

n.100)P.5,0(PF 21 +=

21

A Figura 1.10 mostra uma porção de um agregado considerado de boa cubicidade, ou seja, F ≥ 0,5.

Figura 1.10 - Uma porção de um agregado considerado de boa cubicidade 1.10 Ensaio de sanidade 1.10.1 Introdução Alguns agregados que inicialmente apresentam boas características de resistência podem sofrer desintegração química quando expostos às condições ambientais (chuva, temperatura, radiações do sol e etc.) no pavimento. Determinadas rochas tipo basalto, por exemplo, são suscetíveis (ou aptos) à deterioração química para formação de argilas. No meio rodoviário, existe um ensaio denominado ensaio de sanidade, o qual serve para avaliar se um determinado agregado é quimicamente aceitável ou não aceitável para pavimentação.

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1.10.2 Características básicas do ensaio de sanidade As principais características do ensaio de sanidade são as que se seguem: a) Inicialmente, uma amostra do agregado é pesada, e colocada em contato com uma solução de sulfato de sódio, ou em contato com uma solução de sulfato de magnésio. b) Durante o contado do agregado com a solução; Então o agregado é atacado pela solução, e o agregado reage quimicamente com a solução. c) O processo de ataque da solução ao agregado se dá através de 5 (cinco) mergulhos de 18 (dezoito) horas da amostra na solução; Sendo que, entre um mergulho e outro, da amostra na solução, a amostra é previamente secada em estufa. OBS. A temperatura da solução onde é mergulhada a amostra deve ser igual a 21o C. d) Finalmente, após o último mergulho, a amostra é retirada da solução, secada e pesada; Então determina-se a perda de massa por imersão pela seguinte equação. (1.6) Em que: PM = perda de massa do agregado (%); Mi = peso inicial da amostra seca (g); e Mf = peso final da amostra seca (g). 1.10.3 Considerações finais quanto ao ensaio de sanidade O agregado será considerado aceitável para pavimentação, se após o ensaio de sanidade, o agregado apresentar uma perda de massa menor que 12% (PM < 12%). O ensaio de sanidade é padronizado pela DNER-ME 089/94. A Figura 1.11(a) e (b) ilustra uma amostra de agregado antes e depois do ensaio de sanidade. Observa-se, na Figura 1.11(b), que após o ensaio de sanidade, o agregado se apresenta com rachaduras causadas pelo ataque da solução química.

100.Mi

MfMiPM ⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ −

=

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Figura 1.11 - Amostra de agregado antes e depois do ensaio de sanidade 1.11 Outros ensaios utilizados no laboratório para caracterizar os agregados utilizados nas misturas asfálticas Dentre os ensaios utilizados para caracterizar os agregados utilizados nas misturas asfálticas, pode-se destacar: a) O ensaio de adesividade miúda ou adesividade de Riedel Weber, que é padronizado pela norma DNER-ME 79-63. b) O ensaio de determinação da massa específica e massa específica aparente e absorção de água do agregado graúdo, que é padronizado pela norma DNER 081/98. c) O ensaio de determinação da massa específica e massa específica aparente do agregado miúdo, que é padronizado pela norma ABNT NBR - NM52 ou pela norma DNER 084/95. Referências Bibliográficas AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS. ASTM D1075-96.

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notas de aulas parte 1 paviment. - engftc.files.wordpress.com · notas de aulas de pavimentação...

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