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UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAZONAS

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E ENGENHARIA DE

MATERIAIS

MISTURAS DO TIPO STONE MATRIX ASPHALT (SMA) COM AGREGADOS

ALTERNATIVOS, FIBRA DO CURAUÁ E NANOMATERIAL.

CLÁUDIA ÁVILA BARBOSA

MANAUS

2016



ALTERNATIVOS, FIBRA DO CURAUÁ E NANOMATERIAL

Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, como requisito parcial para obtenção do Título de Mestre em Ciência e Engenharia de Materiais.

.

Orientadora: Prof.ª Dra. Consuelo Alves da Frota

MANAUS

2016



ALTERNATIVOS, FIBRA DO CURAUÁ E NANOMATERIAL.

Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, como requisito parcial para obtenção do Título de Mestre em Ciência e Engenharia de Materiais.

Aprovada em: ___/___/___

BANCA EXAMINADORA

______________________________________________

Prof.ª Dra. Consuelo Alves da Frota, Presidente.

Universidade Federal do Amazonas

______________________________________________

Prof. ª Dra. Daniela Menegon Trichês, Membro interno.

Universidade Federal do Amazonas

_____________________________________________

Prof. Dr. Benedito José Imbiriba Carneiro, Membro externo.

DEDICATÓRIA

Dedico este trabalho aos meus pais, Eliezer e Maria

de Lourdes, meu marido, Ernani, e meus filhos João

Paulo e Maria Cláudia pelos incentivos constantes e

amor incondicional.

AGRADECIMENTOS

DEUS acima de tudo e de todos, que me proporcionou conviver durante meu

mestrado com pessoas que me ensinaram, ajudaram muito e me fizeram retornar ao

ambiente acadêmico, entre elas, minha eterna orientadora Profª. Drª. Consuelo

Alves da Frota, que já durante a minha graduação na UFAM, me fez despertar o

interesse pela área de Geotecnia.

Ernani, meu marido, pelas muitas vezes que fez o papel de motorista e carregador

para aquisição de materiais da pesquisa; ajudante de pedreiro, encanador e

eletricista nas horas em que os equipamentos se “cansavam” e deixavam de

funcionar; cozinheiro ao preparar minha comida e levá-la aos domingos ao

laboratório de asfalto, pois sem a sua ajuda e a união de esforços para resolver os

constantes problemas que apareceram durante esse longo período de estudo, não

conseguiríamos finalizar os trabalhos.

Uma infinidade de amigos que conheci e, voluntariamente, se dispuseram a me

ensinar como operar os equipamentos e softwares dos laboratórios, sacrificando

sábados, domingos e feriados, além dos horários de almoço, entre eles destaco com

muita gratidão: Patrícia de Magalhães Aragão Valença, José Costa Feitoza,

Cleudinei Lopes da Silva e Antônio Cleiton Lopes da Silva assim como o aluno

Jander Joia de Figueirêdo Costa Júnior, sem esquecer todos os demais integrantes

do grupo de Geotecnia da UFAM, entre professores, alunos, funcionários,

colaboradores e terceirizados que não citarei, nominalmente, para não correr o risco

de ser injusta, mas desde já agradeço.

Sinceros e eternos aos meus pais, filhos, irmãos, cunhados, familiares e amigos que

me incentivaram, ajudaram e me aturaram em períodos de grandes dificuldades que

enfrentei para conciliar as atividades do mestrado com as da empresa que trabalho

(CIAMA), que também deixo aqui meu agradecimento.

“Aprendi o silêncio com os faladores, a tolerância

com os intolerantes, a bondade com os maldosos; e,

por estranho que pareça, sou grato a todos esses

professores”.

Khalil Gibran.

https://pensador.uol.com.br/autor/khalil_gibran/

RESUMO

Analisou-se o comportamento mecânico de misturas asfálticas do tipo Stone Matrix

Asphalt (SMA). Participaram dessa composição os seguintes materiais alternativos:

Agregado Sinterizado de Argila Calcinada (ASAC) e Resíduo de Construção (RCD)

(ambos na função de agregado graúdo), subprodutos cerâmicos, em escala

nanométrica, e resíduos oriundos da fibra do Curauá. Caracterizaram-se tais

materiais, bem como a areia (agregado miúdo), cimento Portland (fíler) e o cimento

asfáltico de petróleo. A dosagem seguiu a metodologia SUPERPAVE e NAPA. As

misturas asfálticas se diferenciaram, sobretudo, pela inclusão do resíduo cerâmico

em escala nanométrica. Determinou-se o desempenho mecânico dessas misturas

asfálticas (SMA-RCD, SMA-RCDn e SMA-ASAC), segundo os ensaios de

Resistência à Tração (RT) por compressão diametral, Módulo de Resiliência (MR) e

Módulo Dinâmico (MD). Os resultados indicaram que, particularmente em altas

temperaturas, as composições com agregado sinterizado de argila calcinada

apresentaram, em geral, melhor desempenho quanto à RT e ao MR. Na temperatura

de 40ºC, independentemente da frequência, o Módulo Dinâmico apresentou maiores

valores para as misturas com resíduo da construção civil, relativo às formulações

com o agregado de argila.

ABSTRACT

The mechanical behavior of asphalt mixtures of the Stone Matrix Asphalt (SMA) type

was analyzed. The following alternative materials were used: Sintered Calcined Clay

(SACC) and construction residues (both with coarse aggregate function), ceramic by-

products on a nanometric scale, and residues from the Curauá fiber. Such materials

were characterized, in addition to sand (small aggregate), Portland cement (filler) and

petroleum asphalt cement. It was used the SUPERPAVE and NAPA methods for

mixtures doses. The asphalt mixtures were differentiated mainly by the inclusion of

ceramic residue or exclusion at the nanoscale. The results indicated that, particularly

at high temperatures, the compositions with sintered aggregate of calcined clay

generally showed better performance with respect to Tensile Strength (TS) and

Resilient Modulus (RM). For temperature of 40ºC, regardless of the frequency, the

Dynamic Modulus (DM) presented higher values for the mixtures with construction

residue, relative to the formulations with the clay aggregate.

LISTA DE FIGURAS

Figura 1: Rodovia AM-010: (a) Itacoatiara; (b) Beruri – BR-174 e BR-319. .............. 21

Figura 2: Defeitos nas vias em Manaus (AM). .......................................................... 22

Figura 3: Autódromo Interlargos, em São Paulo-SP, Brasil. ..................................... 30

Figura 4: Via Anchieta (curva da onça) em São Paulo – SP..................................... 31

Figura 5: Plantio do Curauá I. .................................................................................. 36

Figura 6: Plantio do Curauá II. ................................................................................. 36

Figura 7: Tipos de Compactadores. ......................................................................... 41

Figura 8: Curva granulométrica com PC e ZR. ......................................................... 43

Figura 9: Ensaio de compressão diametral de corpo-de-prova cilíndrico ................. 46

Figura 10: Componentes do Módulo Complexo. ...................................................... 49

Figura 11: Pulsos senoidais de tensão e deformação. ............................................. 51

Figura 12: Planta da cidade de Manaus (1852) ........................................................ 53

Figura 13: Planta da cidade de Manaus. .................................................................. 54

Figura 14: Rochas da Rodovia BR-174. ................................................................... 55

Figura 15: Frente de lavra da “Pedreira do Silvino”, km 150 da BR-174. .................. 55

Figura 16: Britador na “Pedreira do Silvino”. ............................................................ 56

Figura 17: Lavra para obtenção de brita, rochas do Completo Jauaperi, BR-174..... 56

Figura 18: Grupo Iricoumé, Formação Prosperança, BR-174 ................................... 57

Figura 19: Pedreira desativada no batólito granítico Abonari. .................................. 57

Figura 20: Pedreira Manaus. .................................................................................... 58

Figura 21: Fluxograma da Metodologia .................................................................... 61

Figura 22: ASAC após britagem industrial. ............................................................... 64

Figura 23 - Equipamento: (a) tambor rotativo; (b) esferas e (c) contador de rotações.

................................................................................................................................. 66

Figura 24: Resíduo cerâmico em diversas granulometrias. ...................................... 69

Figura 25: Etapas da moagem ................................................................................. 70

Figura 26: (a) Fibra do Curauá fornecida pelo Centro de Biotecnologia da Amazônia

(CBA), e (b) Resíduos da fibra cortado. ................................................................... 71

Figura 27: Preparação dos CP para SMA-ASAC. .................................................... 75

Figura 28: Preparação dos CP - SMA-RCDn ........................................................... 78

Figura 29: Fluxograma do ensaio de escorrimento. ................................................. 80

Figura 30: Fluxograma do programa de ensaios mecânicos .................................... 82

Figura 31: Etapas do ensaio de Resistência à Tração. ............................................ 83

Figura 32: Protocolos: (a) ASTM D4123 e AASHTO TP 31-96 e (b) fluxograma

adotado. ................................................................................................................... 84

Figura 33: Software UTS003 2.00b: (a) entrada de dados, (b) definição do Protocolo.

................................................................................................................................. 85

Figura 34: Software UTS003 2.00b, ajuste dos LVDT´s. .......................................... 86

Figura 35: Ensaio de Módulo de Resiliência: (a) Vista Geral e (b) detalhe do corpo de

Prova no Ensaio ....................................................................................................... 86

Figura 36: Fluxograma do Ensaio de Módulo Dinâmico. .......................................... 87

Figura 37: UTM100 e componentes integrados. ....................................................... 88

Figura 38: Fixação dos pinos sextavados no CP para posterior enxaixe dos suportes

dos LVDT’s. ............................................................................................................. 90

Figura 39: Software utilizado e respectivas frequências. .......................................... 91

Figura 40: Ensaio: (a) controle dos transducer levels; (b) CP com LVDT’s e CP

modelo. .................................................................................................................... 91

Figura 41: Curvas granulométricas dos agregados. ................................................. 95

Figura 42: Difratograma do Resíduo. .................................................................... 100

Figura 43: Curva granulométrica da Mistura SMA-ASAC ....................................... 102

Figura 44: Curva granulométrica das misturas com RCD ....................................... 103

Figura 45: Resistência à Tração, SMA- RCD. ........................................................ 106

Figura 46: Resistência à Tração, SMA-RCDn. ....................................................... 106

Figura 47 : Resistência à Tração, misturas SMA-RCDn e SMA-RCD, valor

recomendado pela EAPA (1998) e composições de SANTOS et al. (2015). .......... 107

Figura 48: Resistência à Tração, ASAC. ................................................................ 108

Figura 49: Resistência à Tração das composições estudadas. .............................. 109

Figura 50: Módulo de Resiliência do ASAC ........................................................... 110

Figura 51: Módulo de Resiliência do RCD .............................................................. 110

Figura 52: Módulo de Resiliência do RCD .............................................................. 111

Figura 53: Módulo de Resiliência das misturas SMA-ASAC, SMA-RCD e SMA-RCDn

a 25°C e 40°C ........................................................................................................ 112

Figura 54: Módulo de Resiliência x Temperatura das misturas (5% da RT) ........... 113

Figura 55: Módulo de Resiliência x Temperatura das misturas (30% da RT) ......... 113

Figura 56: Módulo Dinâmico, mistura SMA-ASAC. ................................................ 114

Figura 57: Módulo Dinâmico x frequência, mistura SMA-ASAC. ............................ 115

Figura 58: Ângulos de fase x frequência, mistura SMA-ASAC. .............................. 115

Figura 59: Curva mestra para o Módulo Dinâmico, mistura SMA-ASAC. ............... 116

Figura 60: Módulo Dinâmico, mistura SMA-RCD. .................................................. 118

Figura 61: Módulo Dinâmico x frequência, mistura SMA- RCD. ............................. 118

Figura 62: Ângulos de fase x frequência, mistura SMA-RCD. ................................ 119

Figura 63: Curva mestra para o módulo dinâmico, mistura SMA-RCD. .................. 119

Figura 64: Módulo Dinâmico, mistura SMA-RCDn. ................................................ 121

Figura 65: Módulo Dinâmico, mistura SMA-RCDn. ................................................ 121

Figura 66: Ângulos de fase x frequência, mistura SMA-RCDn. .............................. 122

Figura 67: Curva mestra para o módulo dinâmico, mistura SMA-RCDn. ................ 122

Figura 68: Conjunto das curvas mestras, misturas estudadas. .............................. 125

LISTA DE TABELAS

Tabela 1 Área territorial e extensão das rodovias do Brasil e por Região

Geográfica ..............................................................................

19

Tabela 2 Extensão da malha rodoviária federal pavimentada por região –

Brasil / 2005 e 2015 ....................................................................

20

Tabela 3 Classificação por rodovia pesquisada – Amazonas . .................. 20

Tabela 4 Revestimentos asfálticos delgados ............................................. 27

Tabela 5 Resumo dos principais projetos com SMA no Brasil .................. 32

Tabela 6 Recomendações finlandesas para adição de fibras em SMA .... 34

Tabela 7 Faixas granulométricas para misturas do tipo SMA .................... 71

Tabela 8

Pontos de controle e zona de restrição de acordo com o

Tamanho Máximo do Agregado (SUPERPAVE) .........................

73

Tabela 9 Número de giros x tráfego .......................................................... 73

Tabela 10 Especificações da mistura SMA com uso do CGS ...................... 76

Tabela 11 Definição da Fração Graúda do Agregado em relação ao Peso

Total da Mistura (PCA). .................................................................

77

Tabela 12 Caracterização do ligante asfáltico ............................................. 94

Tabela 13 Viscosidades e parâmetros, após envelhecimento do ligante asfáltico. .......................................................................................

94

Tabela 14 Distribuição granulométrica dos agregados ................................. 96

Tabela 15 Características dos agregados .................................................... 97

Tabela 16 Características dos agregados graúdos, abrasão Los Angeles .. 98

Tabela 17 Densidade de fibras .................................................................... 99

Tabela 18 Análise química do material ....................................................... 100

Tabela 19 Distribuição granulométrica da mistura com ASAC ..................... 101

Tabela 20 Distribuição granulométrica da mistura com RCD ....................... 102

Tabela 21 Teor de ligante e parâmetros volumétricos da mistura SMA-

ASAC ...........................................................................................

104

Tabela 22 Fator de translação horizontal, módulo dinâmico, mistura SMA-

ASAC ...........................................................................................

117


RCD ............................................................................................

120


RCDn ...........................................................................................

123

Tabela 25 Conjunto dos Módulos dinâmicos, misturas estudadas .............. 124

SUMÁRIO

INTRODUÇÃO ................................................................................

18

1 OBJETIVOS ................................................................................... 24

1.1 OBJETIVO GERAL ........................................................................ 24

1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS .......................................................... 24

1.3 ORGANIZAÇÃO DA DISSERTAÇÃO ............................................ 25

2

REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ...........................................................

26

2.1 PAVIMENTO ................................................................................... 26

2.2 REVESTIMENTO ASFÁLTICO ....................................................... 26

2.2.1 Stone Matrix Asphalt .................................................................... 28

2.3 FIBRAS ........................................................................................... 33

2.3.1 Fibras do Curauá........................................................................... 35

2.4 MATERIAIS ALTERNATIVOS ......................................................... 37

2.5 RESÍDUO CERÂMICO EM ESCALA NANOMÉTRICA .................. 39

2.6 METODOLOGIA SUPERPAVE ...................................................... 40

2.7 COMPORTAMENTO MECÂNICO .................................................. 43

2.7.1 Resistência à Tração .................................................................... 46

2.7.2 Módulo de Resiliência ................................................................... 47

2.7.3 Módulo complexo .......................................................................... 48

2.8 CARACTERÍSTICAS DA REGIÃO ................................................. 52

2.8.1 Características Geotécnicas ........................................................ 54

3

MATERIAIS E MÉTODOS ..............................................................

61

3.1 MATERIAIS ..................................................................................... 62

3.1.1 Cimento Asfáltico de petróleo (CAP 50/70) ................................ 62

3.1.2 Agregados ...................................................................................... 63

3.1.2.1 Agregado Graúdo ............................................................................ 64

3.1.2.1.1 Caracterização do Agregado Sinterizado de Argila Calcinada

(ASAC) ............................................................................................

64

3.1.2.1.2 Caracterização do Resíduo de Construção e Demolição (RCD)... 65

3.1.2.2 Caracterização do agregado miúdo ................................................ 67

3.1.2.3 Caracterização do material de enchimento – cimento Portland .... 68

3.1.3 Material cerâmico em escala nanométrica ............................... 68

3.1.4 Fibra .............................................................................................. 70

3.2 MÉTODOS ..................................................................................... 71

3.2.1 Dosagem Mineral .......................................................................... 72

3.2.2 Determinação do Teor de Projeto ............................................... 73

3.2.3 Dosagem da fibra .......................................................................... 79

3.3 ENSAIOS MECÂNICOS ................................................................. 81

3.3.1 Resistência à Tração .................................................................... 82

3.3.2 Módulo de Resiliência .................................................................. 84

3.3.3 Módulo dinâmico .......................................................................... 87

3.3.3.1 Procedimento – método .................................................................. 89

3.3.3.2 Ensaio ............................................................................................. 90

4

RESULTADOS E ANÁLISES .........................................................

93

4.1 CIMENTO ASFÁLTICO DE PETRÓLEO ........................................ 93

4.2 AGREGADOS ................................................................................. 95

4.3 RESÍDUOS DA FIBRA DO CURAUÁ ............................................. 98

4.4 MATERIAL CERÂMICO EM ESCALA NANOMÉTRICA ................. 99

4.5 DOSAGEM MINERAL E TEOR DE PROJETO .............................. 101

4.5.1 Granulometria mineral

...................................................................

101

4.5.2 Teor de projeto .............................................................................. 103

4.6 ENSAIOS MECÂNICOS .................................................................. 105

4.6.1 Resistência a Tração .......................................................................... 105

4.6.2 Módulo de Resiliência ................................................................... 109

4.6.3 Módulo Dinâmico .................................................................................. 114

CONCLUSÃO .................................................................................

126

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ..............................................

128

LISTA DE ABREVIATURAS

AASHTO - American Association of State Highway and Transportation Officials

AAUQ - Areia asfalto usinada a quente

ABEPA – Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de brita

ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas

AMP - Asfalto modificado por polímero

ANP - Agência Nacional de Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis

ASTM - American Society for Testing and Materials

BBTM - Beton bitumineux tres mince (Concreto Betuminoso Muito Delgado)

CA - Concreto asfáltico

CAP - Cimento asfáltico de petróleo

CBA - Centro de Biotecnologia da Amazônia

CBUQ - Concreto betuminoso usinado a quente

CGS - Compactador Giratório Superpave

cm - Centímetros (unidade de dimensão)

CNT - Confederação Nacional de Transportes

CO2 - Gás carbônico

CPA - Camada porosa de atrito

CPRM - Companhia de Pesquisa de Recursos Minerais

D - Diâmetro do Corpo de Prova

Da - Densidade do CAP da amostra

DMM ou Gmm - Densidades máxima medida

DNER - Departamento Nacional de Estradas de Rodagem

DNIT - Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes

DNPM – Departamento Nacional de Produção Mineral

Gmb - Densidades aparentes

Gmb - Massa específica aparente da mistura compactada

Gsa - Densidade real do agregado graúdo

Gsb - Densidade aparente do agregado graúdo

Gsbssd - Densidade aparente na condição superfície saturada do agregado graúdo

h - Média da altura do corpo de prova

km - Quilômetros (unidade de dimensão)

LVDT - Linear variable diferential transducers

mm - Milímetros (unidade de dimensão)

m³ - Metro cúbico (unidade de volume)

MD – Módulo Dinâmico

MPa - Megapascal (unidade de pressão/tensão)

MR - Módulo de Resiliência

N - Tráfego

N des - Número de giros do projeto

NAPA - Nacional Asphalt Pavement Association

P - Carga Aplicada

PA - Pará

PC - Pontos de controle

PR - Paraná

PCA - Fração graúda do agregado em relação ao peso total da mistura

PET - Polietileno teriftalato

RBV - Relação Betume/Vazios

RCD - Resíduo de construção e demolição

RPB - Proporção pó/asfalto

REMAN - Refinaria Isaac Sabbá

RT - Resistência à Tração

s - Segundos

SHRP - Strategic Highway Research Program

SMA - Stone Matrix Asphalt

SNV – Sistema Nacional de Viação

SUPERPAVE - Superior Performing Asphalt Pavement System

TMN - Tamanho Máximo Nominal

UTM 14 - Universal Testing Machine 14kN

UTM 100 - Universal Testing Machine 100kN

v - Coeficiente de Poisson

VAM - Vazios agregado mineral

VCA – VCAMIX – vazios da fração graúda do agregado na mistura compactada, %;

VCADRC – vazios da fração graúda do agregado compactado, em %;

Vv - Volume de Vazios

σr - Resistência à Tração

% a - Teor de CAP da amostra

∆ - Deslocamento medido

°C - graus Celsius

ZR - zona de restrição.

18

INTRODUÇÃO

A utilização de rodovias pavimentadas no Brasil iniciou-se no Império, em

particular no ano de 1861, com a inauguração da primeira estrada de rodagem, que

ligava o Estado do Rio de Janeiro ao de Minas Gerais, denominada Estrada União

Indústria.

Ao final do Estado Novo, adveio o Decreto-Lei n.° 8.463, de 27 de dezembro

de 1945, que reorganizou o Departamento Nacional de Estradas de Rodagem. Criou

o Fundo Rodoviário Nacional e, entre outras providências relacionadas à política

nacional de viação rodoviária, conferiu ao DNER autonomia técnica e financeira,

impulsionando o crescimento da malha rodoviária brasileira, que resultou na

expansão gradativa do modal rodoviário no País.

Na atualidade, segundo dados do Sistema Nacional de Viação (SNV) de

2015, existem 1.720.607 km de rodovias no Brasil (Tabela 1), em relação às quais

66.712 km são federais, que cresceram 14,7% ao longo dos últimos dez anos,

passando de 58,1 mil km, no ano de 2005, até alcançar a supracitada extensão atual

(Tabela 2). A despeito desse aumento da malha rodoviária federal, os modais

brasileiros apresentam fragilidade, posto que apenas 12,39% são pavimentados

(213.229 km), conforme demonstrado nas citadas tabelas.

De fato, a 19.ª edição da “Pesquisa CNT de Rodovias”, do ano de 2015,

levada a efeito pela Confederação Nacional de Transportes (CNT), denota a nítida

vulnerabilidade da malha viária nacional. O estado geral das vias pesquisadas as

classifica como ótimo (12.640 km, correspondente a 12,5%), bom (30.464 km,

relativo a 30,2%), regular (35.105 km, referente a 34,9%), ruim (16.214 km,

respeitante a 16,1%) e péssimo (6.340 km, alusivos a 6,3%).

Concernente ao pavimento dessas vias pesquisadas, estes foram

classificadas como: ótimo (41.960 km - 41,6%), bom (9.906 km - 9,8%), regular

(35.620 km - 35,4%), ruim (10.203 km - 10,1%) e péssimo (3.074 km - 3,1%).

Ao mesmo tempo, a qualidade das estradas pavimentadas, de acordo com o

Índice de Competitividade Global do Fórum Econômico Mundial, divulgado em

setembro de 2015, apresenta as rodovias brasileiras na 121ª posição, em um total

de 140 países analisados. Tal resultado mostra-se abaixo daquele referente às

19

nações como Chile (35.ª), Uruguai (95.ª), Bolívia (109.ª), Peru (111.ª) e Argentina

(108.ª), todos situados na América do Sul.

Por outro lado, a infraestrutura das rodovias brasileiras, considerando o

intervalo de 1 (extremamente subdesenvolvida, entre as piores do mundo) até 7

(extensa e eficiente, dentre as melhores do mundo), no período de 2014 a 2015,

recebeu a preocupante nota igual a 2,7.

À vista dessa conjuntura de comprovada precariedade da infraestrutura do

transporte rodoviário brasileiro, mostram-se indispensáveis intervenções urgentes,

para reverter o atual estado de comprometimento da qualidade da malha rodoviária

brasileira. Portanto, tal estrutura, antiga e com insuficiente manutenção, eleva os

custos logísticos, amplia as desigualdades regionais, potencializa a ocorrência de

acidentes e, com isso, compromete o desempenho de todos os setores econômicos.

Tabela 1

Área territorial e extensão das rodovias brasileiras, por região geográfica.

Região Área Extensão das Rodovias - km

(Km²) Total* Pavimentadas*

Brasil 8.515.767,0 1.720.607 213.229

Norte 3.853.669,8 147.792 21.527

Nordeste 1.554.291,7 445.559 59.310

Sudeste 924.617,0 533.606 64.284

Sul 576.773,4 388.186 37.988

Centro Oeste 1.606.415,2 205.464 30.120

*Somatório das vias Federais, Estaduais e Municipais.

Fonte: Pesquisa CNT de Rodovias 2015.

20

Tabela 2

Extensão da malha rodoviária federal pavimentada por região, 2005 e 2015.

Região

2005 2015 Crescimento

2005 - 2015

%)

Extensão

(km)

Participação

(%)

Extensão

(km)

Participação

(%)

Brasil 58.165 100,0% 66.712 100,0% 14,7%

Norte 6.074 10,5% 8.561 12,80% 40,9%

Nordeste 18.167 31,2% 20.014 30,00% 10,2%

Sudeste 13.728 23,6% 14.665 22,00% 6,8%

Sul 10.586 18,2% 12.006 18,00% 13,4%

Centro-Oeste 9.610 16,5% 11.466 17,20% 19,3%


No Estado do Amazonas, a mencionada 19.ª edição da “Pesquisa CNT de

Rodovias” examinou 960 km de rodovias federais, tendo classificando-as de acordo

com o estado geral, como: ótimo (80 km - 8,3%), bom (39 km - 4,1%), regular (304

km - 31,7%), ruim (331 km - 34,4%) e péssimo (206 km - 21,5%), coerente com o

cenário deficiente da infraestrutura rodoviária nacional. A Tabela 3 indica a

classificação utilizada pela CNT no tocante às rodovias federais situadas no Estado

do Amazonas.

Tabela 3

Classificação por rodovia pesquisada – Amazonas.

Rodovia Extensão

Pesquisa (km) Geral Pavimento Sinalização Geometria

AM-010 255 Ruim Ruim Ruim Ruim

AMT-174/BR-174 32 Regular Ruim Ruim Regular

BR-174 466 Ruim Ruim Ruim Ruim

BR-230 32 Regular Regular Regular Regular

BR319 405 Regular Regular Ruim Regular


21

Nesse sentido, a Figura 1 mostra pequenos trechos no Amazonas em que

se visualizam alguns dos principais defeitos encontrados na superfície desses

pavimentos: 88 km (9,2%) com desgastes, 319 km (33,2%) com trincas e remendos,

185 km (19,3%) com afundamento, ondulações e “buracos” e 10 km (1,0%)

destruído.

Figura 1: Rodovia AM-010: (a) Itacoatiara; (b) Beruri – BR-174 e BR-319.


No tocante à malha viária do Município de Manaus, o Grupo de pesquisa em

Geotecnia da UFAM realizou um trabalho (Cavalcante et al., 2012) no qual expõe os

Índices de Serventia da Capital de regular a ruim e, em consequência, a precária

situação de ruas e avenidas. Com efeito, nesse levantamento observou-se um

significativo número de trincas e “panelas”, remendos e ondulações, além da

ausência de drenagem superficial. Atribuíram esses defeitos à participação do seixo

como agregado graúdo no Concreto Asfáltico (CA) ou à utilização de misturas tipo

Areia Asfalto Usinada a Quente (AAUQ) (Figura 2).

(a) Lat. 03°02’15”S – Long. 58°33’36”E (b) Lat. 04°12’03”S – Long. 60°48’55”E

22

Figura 2: Defeitos nas vias em Manaus (AM).

Fonte: Grupo de Geotecnia/UFAM (Cavalcante et al., 2012).

Nesse contexto, ressalta-se a contribuição aos mencionados problemas à

carência regional de matéria-prima superficial (material pétreo), circunstância a

impor, assim, como alternativa geograficamente mais próxima a Manaus, a aquisição

de brita oriunda do Município de Presidente Figueiredo, localizado ao norte de

Manaus, distando cerca de 110 km, com alto custo de transporte.

Também como alternativa regional tem-se o seixo dos rios amazônicos,

utilizado como agregado graúdo, cuja exploração causa grande impacto ambiental

aos ecossistemas fluviais, uma vez que é obtido por dragagem do leito de rios, além

de serem componentes relativamente escassos no segmento médio do sistema

fluvial Solimões-Amazonas, onde predominam sedimentos finos (SARGES, 2010).

À luz de todo o exposto, depreende-se que, na Região Amazônica, há

imperiosa necessidade de materiais para a construção civil, notadamente material

pétreo, motivo por que se revestem de alta relevância as pesquisas concernentes

23

aos denominados materiais alternativos, a exemplo do estudo em pauta, voltado ao

contexto específico da pavimentação de Manaus.

24

CAPÍTULO 1

1 OBJETIVOS

1.1 OBJETIVO GERAL

Analisar o comportamento mecânico de misturas asfálticas do tipo Stone

Matrix Asphalt (SMA), com a participação de materiais alternativos como o Agregado

Sinterizado de Argila Calcinada (ASAC) e o Resíduo de Construção e Demolição

(RCD), ambos na função de agregado graúdo, bem como os resíduos, cerâmico, em

escala nanométrica, e oriundo da fibra do Curauá.

1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS

a) Caracterizar fisicamente os materiais participantes (ASAC, RCD, areia,

cimento Portland, resíduo cerâmico e fibra de Curauá).

b) Realizar dosagem das misturas asfálticas pela metodologia Superpave e

NAPA.

c) Determinar o comportamento mecânico da mistura asfáltica SMA (ASAC,

areia, cimento Portland, cimento asfáltico de petróleo (CAP) e fibra de Curauá),

quanto à Resistência à Tração (RT), Módulo de Resiliência (MR) e Módulo Dinâmico

(MD).

d) Determinar o comportamento mecânico da mistura asfáltica SMA com

resíduo de construção (RCD, areia, cimento Portland, fibra de Curauá e cimento

asfáltico de petróleo) no tocante à Resistência à Tração (RT), Módulo de Resiliência

(MR) e Módulo Dinâmico (MD).

e) Determinar o comportamento mecânico da mistura asfáltica SMA com

resíduo da construção (RCD, areia, cimento Portland, fibra de Curauá e cimento

asfresíduo cerâmico na escala nanométrica adicionado ao cimento asfáltico de

petróleo) relativo à Resistência à Tração (RT), Módulo de Resiliência (MR) e Módulo

Dinâmico (MD).

25

f) Comparar o desempenho mecânico da mistura asfáltica SMA com a

participação do material cerâmico em escala nanométrica, respeitante às demais

estudadas.

g) Traçar curvas mestras, a partir dos resultados do ensaio de Módulo

Dinâmico, proporcionando a obtenção de resultados em frequências e temperaturas

normalmente difíceis de serem determinadas experimentalmente.

h) Contribuir com alternativas técnicas e ambientais à pavimentação

regional.

1.3 ORGANIZAÇÃO DA DISSERTAÇÃO

O presente trabalho foi dividido em introdução, capítulos e conclusão,

resumidamente descritos a seguir:

Introdução - Expõe os problemas enfrentados no país e no estado do Amazonas

em relação aos pavimentos, principalmente quanto a carência de matéria-prima e a

busca de materiais alternativos.

Capítulo 1 – Apresenta o objetivo geral da presente dissertação assim como os

objetivos específicos.

Capítulo 2 – Oferece a revisão bibliográfica sobre mistura do tipo Stone Matrix

Asphalt (SMA), apresentando toda a fundamentação teórica para realização dos

trabalhos.

Capítulo 3 – Descreve os materiais e métodos que serão utilizados com

detalhamento dos tipos de procedimentos empregados.

Capítulo 4 – Exibe os resultados e análises de acordo com o preconizado no

capítulo anterior.

Conclusão – Expõe as observações relevantes em função dos resultados

alcançados.

26

CAPÍTULO 2

2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

2.1 PAVIMENTO

No Brasil, os primeiros empreendimentos rodoviários que merecem

destaque datam do Império, a partir da segunda metade do século XIX. No período

colonial as estradas apresentavam aspecto primitivo e, de forma mais adequada,

poderiam ser designadas como trilhas para trânsito de animais. Durante o Império

foram construídas as estradas União e Indústria, ligando Petrópolis a Juiz de Fora,

que apresentava intenso tráfego e um magnífico traçado para a época; Estrêla,

unindo Magé a Petrópolis; Graciosa, entre Paranaguá e Curitiba; e Via Anchieta,

denominada o “caminho do mar”, conectando Santos a São Paulo, sendo

considerada a mais antiga estrada brasileira (FRAENKEL, 1971).

O pavimento é uma estrutura formada por várias camadas, de espessuras

finitas, capazes de resistir aos esforços do tráfego e do meio ambiente. O

desempenho dessa composição está relacionado às propriedades físicas e

mecânicas dessas camadas, que são nomeadas, da fundação à superfície, como:

subleito, sub-base, base e revestimento. Particularmente, esta primeira camada,

também conhecida como camada de rolamento, encontra-se diretamente em contato

com o tráfego. Portanto, tem a função de transmitir os esforços para as camadas

inferiores. Nos pavimentos rígidos, tem-se como ligante o cimento Portland, e nos

pavimentos flexíveis, o asfalto.

2.2 REVESTIMENTO ASFÁLTICO

Neste tipo de composição tem-se uma mistura do material betuminoso com

os agregados (graúdo, miúdo e filer), sendo estes pré-envolvidos ou pré-misturado a

quente ou a frio. Segundo Senço (2008) constituem-se em estruturas deformáveis ao

serem submetidas a esforços de compressão e tração na flexão. De acordo com o

Instituto do Asfalto (2002) os agregados são os responsáveis pela capacidade de

suportar cargas nesses pavimentos, enquanto o ligante, consoante Montanari

27

(2007), oferece resistência à tração, atuando como aglutinante dos agregados e

proporcionando ainda uma parcela de coesão. Alusivo ao material de enchimento

(fíler), este preenche os vazios entre os agregados, alterando também as

propriedades dos ligantes asfálticos, pois age como parte ativa do mástique

(combinação de ligante asfáltico e fíler), conforme Bardini et al. (2010).

Penz (2010) descreve que a camada de revestimento asfáltico tem a função

de resistir aos esforços de tração, compressão, fadiga, além de possuir durabilidade

e flexibilidade, ser impermeável e melhorar as condições de rolamento. Consoante

Tuchumantel (2008), novas tendências de revestimentos asfálticos de alto

desempenho requerem resistência e durabilidade, conforto e segurança (Tabela 4).

Tabela 4

Revestimentos Asfálticos Delgados

TIPOS DE

MISTURAS

CBUQ

CPA

SMA

BBTM

Agregado graúdo (%) 40 - 60 70 - 80 75 - 80 65 - 75

Agregado miúdo (%) 40 - 60 20 - 30 20 - 25 25 - 35

Fíler (%) 5 - 10 3 - 5 9 -13 7 - 10

Ligante (%) 5 - 6 4 - 5 6 - 7 5 - 6

Fibras (%) - - 0,3 - 0,5 -

Tipos de Ligante CAP 50/70 AMP AMP AMP

Vazios (%) 3 - 5 18 - 25 3 - 5 > 4

Macrotextura (Hs) 0,3 - 0,5 > 1,0 0,8 - 1,5 0,8 - 1,2

Fonte: Tutchumantel, 2008

Os pavimentos asfálticos são muito utilizados na construção e recuperação

de vias urbanas, vicinais e rodovias. De acordo com a Associação Brasileira das

Empresas Distribuidoras de Asfalto (ABEDA, 2001), mais de 90% das estradas

pavimentadas nacionais possuem esse tipo de composição. No Brasil, são

comumente executados pela economia no custo da obra e rapidez na execução.

28

2.2.1 Stone Matrix Asphalt

Desenvolvida há mais de 50 anos na Alemanha, sob o nome de

“Splittmastixasphalt”, esta mistura asfáltica de granulometria descontínua é

atualmente conhecida na literatura pela sigla SMA. Consoante Blazejowski (2010), a

tendência inicial era utilizar um concreto asfáltico (CA) com baixo teor de agregados

graúdos e maior quantidade de finos (Mastic Asphalt). Entretanto, este tipo de

revestimento apresentava desgaste acelerado em função do uso de pneus com

pregos, para evitar a derrapagem no rigoroso inverno europeu, não fornecendo

durabilidade adequada. Em complemento, Zichner (1972, apud BLAZEJOWSKI,

2010) cita que as misturas elaboradas em 1968 foram nomeadas de MASTIMAC (2

a 3 cm de espessura) e MASTIPHALT (espessuras maiores de 3 cm).

Segundo Brown (1997), após a proibição do uso de pneus com prego

reduziu-se o uso do SMA em função do alto custo. Somente na década de 80

voltaram a ser usadas para sanar problemas de deformação permanente devido à

alta pressão dos pneus, às cargas e ao elevado volume do tráfego. Caso da Suécia

com resultados satisfatórios.

As primeiras especificações referentes a tais composições foram publicadas

no ano de 1984 (HORST, 2000). Em 1990 a American Association of State Highway

and Transportation Officials (AASHTO), a National Asphalt Pavement Association

(NAPA), e a Federal Highway Administration (FHWA), entre outras, formaram uma

comissão para realizar uma visita de estudo ao continente europeu (European

Asphalt Study Tour). Tinham como objetivo aprender técnicas de construção e

manutenção de pavimentos, segundo a concepção europeia; além da transferência

de tecnologia acerca de tipos de capas de rolamento que pudessem propiciar

aumento da vida útil, com redução da incidência dos defeitos mais comuns dos

pavimentos (fadiga, deformação permanente).

A partir dessa inspeção as misturas SMA foram incorporadas pelos norte-

americanos como uma das tecnologias mais promissoras, sendo introduzida no

Canadá (1990) e Estados Unidos (1991). A primeira publicação norte-americana

para a produção e aplicação de mistura SMA ocorreu em 1994, (NAPA, 2002).

Em 1996, Roberts et al afirmaram que a grande diferença do

comportamento, quanto à deformação permanente, entre o SMA e o CBUQ (CA),

29

residia no fato de os agregados graúdos serem os responsáveis pela resistência na

mistura com matriz pétrea, enquanto no outro revestimento eram os agregados

miúdos.

Consoante Campbell (1999), na Suécia construíram-se trechos

experimentais a partir de 1974, e a partir de 1988 tem sido o revestimento padrão

nas suas principais rodovias. Na Dinamarca as misturas SMA têm sido empregadas,

iniciando em 1982 para estradas com alto volume de tráfego. Na Alemanha, até o

ano 2001, mais de 200 milhões de metros quadrados de SMA foram aplicados nas

estradas, segundo relatório da EAPA (2001). De Acordo com AMIRUDDIN (2010), a

mistura SMA é o revestimento padrão nas rodovias alemãs.

Pela análise de Reis et al.(2001), essa composição foi idealizada para

aumentar o contato entre os agregados graúdos e melhorar a interação grão/grão.

Caracteriza-se por conter elevada porcentagem de agregados graúdos (70 a 80%

retido na peneira nº10) e, consequentemente, um grande volume de vazios que são

preenchidos pelo mástique asfáltico.

Segundo Mourão (2003) a mistura asfáltica SMA desenvolveu-se com o

objetivo principal de reduzir o desgaste superficial (ação abrasiva do tráfego),

principalmente pelo polimento dos agregados minerais causados pelo atrito

pneu/revestimento, e as deformações permanentes nos pavimentos asfálticos.

Vasconcelos (2004) explica que o SMA consiste basicamente de duas

frações, uma de agregado graúdo e outra de mastique, esta formada tipicamente por

agregado miúdo, filer mineral, ligante asfáltico e fibra. O seu esqueleto mineral,

composto de agregado graúdo, fornece à mistura um elevado intertravamento entre

os grãos, de forma que a composição ganha em resistência, enquanto o elevado

teor de mastique fornece uma maior durabilidade. O consumo de ligante situa-se

entre 6% a 7%. Após a compactação mostra-se impermeável, com menos de 4% de

volume de vazios, sendo geralmente aplicado em pequenas espessuras entre 1,5 a

7,0 cm, em função da faixa granulométrica.

Na citada mistura adicionam-se fibras, que podem ser de origem orgânica,

inorgânica ou material mineral, para evitar o escorrimento do ligante durante o

processo de construção (produção, transporte e aplicação da mistura). Em geral, sua

inserção na composição não tem influência sobre o desempenho, embora possibilite

um maior teor de ligante gerando uma película espessa ao redor do agregado, que

30

retarda a oxidação, a penetração de umidade e a separação dos agregados. Tais

vantagens auxiliam no acréscimo da resistência ao desgaste do concreto asfáltico

produzido (NEVES et al., 2004).

A composição SMA exibe características próprias que a diferenciam das

misturas convencionais, sendo uma mistura asfáltica a quente, formada basicamente

por dois elementos, quais seja um esqueleto de agregado graúdo e um mástique

rico em ligante. De acordo com Onofre et al. (2008) esse tipo de revestimento

destaca-se pela influência da granulometria graúda na sua capacidade estrutural.

No Brasil, pioneiramente construiu-se com o SMA a pista do autódromo de

Interlagos (Figura 3), em fevereiro de 2000 (BELIGNI apud EL-HAGE, 2012).

Possuía uma espessura de 3 cm e participaram da mistura um asfalto modificado

AMP (6% SBS), fibra de celulose (0,05%) e calcário como filer (VINHA, 2000, apud

MOURÃO, 2003). Igualmente, registra-se em agosto de 2001 um trecho

experimental na Via Anchieta (Figura 4), rodovia que interliga São Paulo a Santos

(REIS, 2002); e no Ceará um trecho da rodovia BR 116, estrada Fortaleza/Pacajus

(SILVA, 2005). Em vias urbanas, a literatura indica os trechos experimentais em

Salvador (ODA et al., 2006). No 6° Encontro Técnico do DER-PR, Tuchumantel

(2008) expôs um resumo dos principais projetos de SMA realizados no país (Tabela

5).

Figura 3: Autódromo Interlargos, em São Paulo-SP, Brasil.

Fonte: El-Hage, 2012.

31

Figura 4: Via Anchieta (curva da onça) em São Paulo – SP.

Fonte: El-Hage, 2012.

32

Tabela 5

Resumo dos principais projetos SMA no Brasil.

Ano Rodovia Localização Observações

2000 Autódromo Interlargos São Paulo

Manutenções 2001 a 2004 e 2007

2001 SP-055: Manuel da Nóbrega, Anchieta, “Curva da Onça”

Região da Baixada Santista (SP)

Concessionária Ecovias

2002 BR-116: Presidente Dutra

Ligação entre o Estado de São Paulo e Rio de Janeiro

2003 SP-308: Rodovia do Açúcar Ligação entre cidade de Itú e Piracicaba (SP)

2004 Corredores de ônibus São Paulo (SP)

2004 Trecho Experimental SMA Salvador (BA)

Sem utilização de fibras

2006 BR-277 Estado do Paraná

Concessionária Ecovia - Mistura SMA TMN 11 mm com AMP Stylink PG 76-22

2006 SP-330: Anhanguera Estado de São Paulo

Mistura SMA TMN 8 mm com AMP Stylink PG 76-22

2006 Anel Rodoviário BH-BR381/BR-262/BR-040

Região Metropolitana de Belo Horizonte-MG

15 km de Pista Dupla

2006 BR-381 Belo Horizonte – Betim (MG)


2007 BR-116 Fortaleza – Paracajus (CE)


2007 SP-330: Anhanguera Estado de São Paulo

Concessionária Intervias e Autovias

2007 SP-326: Brigadeiro Faria Lima Estado de São Paulo Concessionária Tebe

2007 SP-310: Washington Luiz Estado de São Paulo Concessionária Centrovias

2007 BR-277 Estado do Paraná Concessionária Ecovia

Fonte: Tuchumantel (2008).

33

Segundo Ramos (2012), a mistura tipo Stone Matrix Asphalt (SMA) quando

empregada em pavimentos aeroportuários possui propriedades superiores aos

concretos asfálticos convencionais. Construída no aeroporto da Grande Natal/RN,

atendeu as recomendações internacionais e revelou características satisfatórias de

atrito, bom desempenho estrutural e elevada vida de serviço.

2.3 FIBRAS

O uso de fibras (naturais ou sintéticas) como melhoradores de estruturas

têm-se registros do Sisal e da Malva em argamassas cimentícias (VENTURA et al.,

2006; MARTINS NETO, 2010; PERES, 2011). No Brasil, encontram-se estudos da

sua incorporação ao solo (MACHADO et al., 1998), no concreto asfáltico (HOMEM,

2002), ou como elemento do mástique asfáltico em misturas do tipo SMA (VALE,

2007 e OLIVEIRA FILHO, 2007).

O emprego de fibras nas composições SMA impede o escorrimento do

ligante betuminoso, devido ao alto teor de vazios e o pequeno percentual de finos na

composição, assim como contribui na aplicação da mistura em temperaturas

extremas sem perder eficiência ou sofrer degradação (LANCHAS apud OLIVEIRA

FILHO, 2007). Da mesma forma Vale (2007), acrescenta que as fibras no SMA

permitem que o material asfáltico torne-se mais consistente a altas temperaturas,

diminuindo a formação dos afundamentos de trilhas de roda, visto que o cimento

asfáltico participa em porcentagens elevadas, variando de 6,5% a 8,0% em peso.

As fibras utilizadas em composições na Europa e na América do Norte são do

tipo celulose ou minerais, correspondendo a 0,3% e 0,3 a 0,4% em peso do total da

mistura, respectivamente. Do ponto de vista funcional, as fibras de celulose

apresentam vantagens em relação às minerais, por serem totalmente inócuas à

saúde e produzidas a partir de fontes renováveis. Pelas especificações finlandesas

(PANK apud FERREIRA et al. 2004) recomenda-se a adição de diferentes tipos em

misturas asfálticas SMA, como indicado na Tabela 6.

34

Tabela 6

Recomendações finlandesas para adição de fibras em SMA.

Tipo Percentual de fibra na mistura (%)

Fibra de celulose 0,3 - 0,5

Fibra mineral 0,7 - 0,9

Fibra de vidro 0,4 - 0,6

Fonte: Pank, 1995 apud Ferreira et al, 2004.

De acordo com Marinelli et al. (2008), o Projeto Fênix Amazônico realiza

várias pesquisas na área de compósitos poliméricos aproveitando fibras naturais

como modificadores. Tem com ênfase as de origem vegetal, devido a enorme

variedade de plantas lenhosas e fibrosas (65 mil espécies de plantas vasculares na

Amazônia), considerado como fonte de recurso renovável, cuja disponibilidade

poderá ser ilimitada, somada a possibilidade de fonte de renda para a população

rural, além de serem compósitos menos agressivos ao meio ambiente. Destacam-se

como alternativa potencial para a fixação de carbono na natureza, reduzindo

também a emissão de CO2 na atmosfera durante o ciclo de produção,

processamento e utilização.

Em relação à emissão de carbono na atmosfera o trabalho publicado pela

National Cooperative Highway Research Programa (SYNTHESIS 475) sobre aditivo

de fibras em misturas asfálticas, referencia Stempihar et al. (2012), examina a

sustentabilidade da fibra na composição por meio de estimativas das emissões de

CO2, considerando as emissões durante a construção dos pavimentos (com ou sem

fibra). Estimam que o uso de fibras resulta num aumento na vida útil, podendo

também diminuir em 33% as emissões de CO2.

Behbahani et. al (2009) avaliou misturas SMA produzidas com fibras de

celulose confeccionadas no Irã e na Alemanha (celulose-IRI e celulose-GER) e fibras

minerais, variando as percentagens de 0,1 a 0,5% em peso total da mistura. Os

resultados indicaram que as amostras com 0,3% de celulose-GER obtiveram maior

valor de resistência à tração (RT). Entretando, as fibras celulose-IRI e mineral para

alcançarem um adquado valor de RT usaram valor de 0,4%.

35

2.3.1 Fibras do Curauá

O Curauá (Anannas comosus variedade erectifolius) é uma planta da família

das bromeliáceas, nativa da Amazônia, cuja mais importante utilização econômica

atual é pela indústria automobilística, sendo tradicionalmente empregada em

trabalhos artesanais. Ramalho (2005) descreve o Curauá como uma planta que

também cresce em solo arenoso, pouco fértil e chega a atingir 1,5m de altura (Figura

5 e 6), muito usada pelos índios para prender embarcações, fazer redes e

artesanados.

A Superintendência da Zona Franca de Manaus estuda a sua viabilidade

(técnica, socio-conômica e ambiental) objetivando o desenvolvimento de um sistema

de produção, em pequena e média escala, no Estado do Amazonas (Projeto

Curauá). Emprega técnicas que preferencialmente contemplem a extensão/cadeia

do plantio ao beneficiamento. Vislumbra o seu uso final com competitividade nos

diversos segmentos do Polo Industrial de Manaus, baseado nos avanços das

análises pelos diversos institutos de pesquisa locais, nacionais e internacionais.

A demanda nacional dessa fibra vinha sendo atendida pela empresa

PEMATEC Triangel do Brasil, a sua principal compradora, que a destinava à

confecção de peças de revestimento para a indústria automobilística, tais como

Volkswagen, Ford e Honda. Segundo Rocha e Gheler Júnior (2003, apud PEREIRA

et al., 2007), ela mostra grande potencial na indústria automobilística graças a

resistência, maciez e peso reduzido. Além desse setor, divisa-se o seu uso na

indústria têxtil (tecidos finos), colchoaria e construção civil (substituindo amianto em

caixas dágua, telhas, pisos e tecidos anti-chamas).

Uma das relevantes características desse material é apresentar-se como

substituta potencial da fibra de vidro (ERENO, 2004). Ensaios realizados indicaram

as seguintes vantagens: custo x desempenho, densidade mais baixa, menor

abrasividade (aumentando a vida útil dos moldes da injeção plástica), resistência

mecânica, suportar tensões elevadas, etc. Belém (2002, apud CORDEIRO e SILVA,

2008), completa que a fibra do curauá é reciclável e biodegradável.

Segundo Fraxe et al. (2007), tal material pode ser armazenado para

posterior comercialização, favorecendo comunidades distantes de centros

consumidores de produtos agrícolas.

36

Figura 5: Plantio do Curauá I.

Plantio em Dezembro de 2009. Após 06 meses de plantio.

Após 10 meses de plantio. Após 15 meses de plantio.

Fonte: Centro de Biotecnologia da Amazônia (CBA). Figura 6: Plantio do Curauá II.

Fonte: Centro de Biotecnologia da Amazônia (CBA).

37

2.4 MATERIAIS ALTERNATIVOS

A literatura técnica apresenta a busca incessante na Engenharia de

Pavimentos por materiais com o propósito em minimizar a extração de recursos

naturais, a transformação de passivos ambientais em material de construção, e, de

maneira especial, menor gasto com transporte. Também, ressalta-se, cada vez mais,

a crescente preocupação mundial com os impactos ambientais causados pela ação

humana, especialmente, advindas do descarte de resíduos.

Nunes et al. (2006) descrevem importância da reciclagem de resíduos como

medida para a redução da demanda de agregados naturais e dos custos de energia

relacionados a sua extração e transporte, redução dos custos ambientais e

prováveis benefícios comerciais com o uso desses materiais.

Nessa conjuntura observam-se os trabalhos do Grupo de Geotecnia da

UFAM investigando soluções aos típicos problemas regionais, pela substituição do

material pétreo pelos: a) agregados sinterizados de argila calcinada, Frota et al.,

2006a; Frota et al., 2007a; Frota et al., 2007d; Silva et al., 2008a; Silva et al., 2008b;

Melo et al., 2008; Nunes et al., 2009a; Nunes et al., 2009b; Cavalcante et al., 2010;

FERREIRA et al., 2011a; Cavalcante et al., 2011a; Cavacante et al., 2011b;

Cavalcante et al., 2011c; Silva et al., 2011a; Santos, 2007; e Silva et al., 2014; e b)

resíduos de construção e demolição, Frota et al., 2003; Frota et al., 2006b; Frota et

al., 2007b; Frota et al., 2007c; Frota et al., 2007e; Melo, 2009; Ferreira et al., 2011b.;

e Valença, P., 2012.

A geração de resíduos procedentes de várias atividades exercidas pelo

homem e sua consequente disposição, têm se mostrado cada vez mais como um

problema. Por exemplo, o volume de material descartado após a etapa de queima

de material cerâmico (revestimento, telhas, tijolos, etc.) com falhas ou imperfeições

representa uma parcela relevante da produção nacional de revestimentos cerâmicos,

implicando numa enorme quantidade desse subproduto disponibilizado em

depósitos, aterros sem aproveitamento, motivo de grave dano ambiental.

Ainda nesse contexto, Menezes et al. (2002) cita que os resíduos industriais

e urbanos são problemas da sociedade atual. Exemplifica a indústria cerâmica como

uma fonte economicamente viável e ecologicamente correta para reaproveitamento

de descartes dos polos oleiros.

38

Consoante Lima (1991), o estudo da fabricação do tijolo cerâmico, no Acre,

mostrou que o conhecimento da constituição mineralógica de solos e das suas

propriedades pode contribuir para um melhor aproveitamento da matéria prima,

economia de energia, melhor rendimento dos equipamentos e obtenção de tijolos de

melhor qualidade, corroborando para demonstrar a viabilidade de aplicação do tijolo

como componente do revestimento de vias em área residenciais.

De acordo com o Departamento Nacional de Produção Mineral

(DNPM)/Anuário Mineral Brasileiro (2009), os agregados são os materiais de

construção mais utilizados no mundo. Em 16 países europeus é registrado o

consumo médio de 511 toneladas por habitante em todo transcurso da sua vida ou

de 6-10t/habitante/ano. Em São Paulo e Região Metropolitana, as taxas atingem

3,5t/ha/ano e 4,2t/ha/ano, respectivamente. A possibilidade de exploração dos bens

minerais vem declinando em virtude da expansão de áreas urbanas sobre reservas

de boa qualidade (esterilização de jazidas), de problemas de sustentabilidade

ambiental, de zoneamentos restritivos e rivalidade pelo uso econômico do solo,

tornando preocupantes as perspectivas de garantia de suprimento futuro.

Cabral (2005) demonstrou que o concreto asfáltico composto

exclusivamente por agregados de argila calcinada industrial (inclusive como fíler)

apresentou resultados extremamente satisfatórios.

Silva (2014) explica que com uma dosagem adequada, empregando os

resíduos sólidos de construção e demolição proveniente da indústria cerâmica, é

possível produzir misturas estabilizadas e com comportamento mecânico adequado

para o uso em camadas de diferentes tipos de pavimentos viários, segundo as mais

diversas solicitações de tráfego.

Tal realidade motivou a realização de estudos visando à utilização desses

materiais rejeitos cerâmicos e resíduos de construção e demolição, que serão

empregados como agregados graúdos no presente projeto. Em particular, o

subproduto cerâmico foi proveniente do principal Polo Oleiro-Cerâmico do

Amazonas, perfazendo um total de 25 olarias vinculadas à Associação dos

Ceramistas do Estado do Amazonas.

39

2.5 RESÍDUO CERÂMICO EM ESCALA NANOMÉTRICA.

Na busca por melhorias no desempenho das composições asfálticas e com

o advento da nanotecnologia, pesquisadores vem pesquisando a incorporação de

nanomateriais nos ligantes asfálticos. Cita-se, por exemplo, o trabalho de Ouyang et

al. (2005) que analisaram os efeitos causados pela modificação do asfalto, pela

combinação do estireno-butadieno-estireno (SBS) e da caulinita (KC), nas

propriedades mecânicas e estabilidade à estocagem em altas temperaturas.

Adicionou-se modificador SBS/KC em proporções que variaram de 100/0, 100/10,

100/20, 100/30, 100/40, 100/50. Concluíram que o aumento da concentração de KC

em altas temperaturas induziu modificações satisfatórias na estabilidade ao

armazenamento.

Também Polacco et al. (2008) estudaram o efeito da inclusão de nanomaterial

no aglutinante asfáltico. Realizaram os ensaios de Penetração e Ponto de

Amolecimento em um ligante modificado pela montmorilonita BA/20A em diferentes

proporções (2,67%, 5%, 7,5% e 10%). Verificaram que a Penetração foi reduzida em

cerca de 80 % frente ao asfalto puro pela incorporação de 10% desse nanomaterial.

Completaram, ainda, que o Ponto de Amolecimento teve um incremento nas

temperaturas de 21°C e 55°C com a adição de 7,5% e 10% do nanocompósito,

respectivamente.

Ainda nesse contexto, Santos et al. (2015) pesquisaram o comportamento

mecânico do concreto betuminoso usinado a quente (CBUQ) cujo ligante de

referência, CAP 50/70, foi previamente modificado com a montmorilonita (MMT) e a

montmorilonita organofílica (OMMT). Realizaram ensaios de Resistência à Tração

(RT) e Módulo de Resiliência (MR), a 25°C, tendo a participação dos dois tipos de

argila nos teores de 2%, 3% e 4%. Respeitante à RT observaram que as misturas

com a participação do CAP/MMT foram superiores aquelas com a inclusão da

OMMT, excetuando a composição com 4%. Destaca-se, que a adição de 3% de

MMT apresentou o maior valor desse parâmetro dentre todas as misturas estudadas,

mostrando um incremento de 34,4% alusivo à composição com o CAP 50/70, ou

seja, de 1,27 MPa para 1,72 MPa. No que tange ao MR, notou-se que todas as

misturas asfálticas com a inserção dos ligantes modificados obtiveram valores

superiores concernentes a composição referência. Verificaram, também, que as

40

misturas com a inclusão do CAP/OMMT e CAP/MMT acresceram de 59,5% a

166,4% e 69,1% a 188,3% referente ao CAP 50/70, respectivamente.

Consoante Jahromi et al. (2010), misturas asfálticas modificadas com adição

de baixas percentagens de nanoargila (Cloisite-15A e nanofill-15), alteraram as

propriedades reológicas, ou seja, diminuíram a Penetração e a Ductilidade e

aumentou o Ponto de Amolecimento com a idade. Ensaios realizados mostraram

que com incorporação das nanoargilas no cimento asfaltico, acresceu a rigidez e

melhorou a resistência à tração, o módulo de resiliência e a estabilidade Marshall.

No entanto diminuiu o desempenho a fadiga em baixas temperaturas.

2.6 METODOLOGIA SUPERPAVE

Com o intuito de apresentar uma nova metodologia de ensaios mais realista

e que pudesse prever defeitos, como a deformação permanente e as trincas por

fadiga, elaborou-se nos Estados Unidos um amplo projeto denominado Strategic

Highway Research Program (SHRP), com a participação de pesquisadores de

competência reconhecida no meio rodoviário (SHRP, 1994a e 1994b).

O mencionado projeto teve uma duração aproximada de 5 (cinco) anos, e

conclusões importantes foram publicadas sob o nome de SUperior PERforming

Asphalt PAVEments System (SUPERPAVE). Um dos grandes diferenciais desse

estudo, relativo à dosagem tradicional Marshall por impacto, residiu na proposta de

um compactador que reproduzisse melhor a compactação realizada em campo.

A dosagem Marshall, bastante utilizada no Brasil, indica 50 ou 75 golpes em

função da pressão de pneus a ser adotada no projeto (DNER-ME 43/95). Consiste

em confeccionar no laboratório corpos de prova utilizando compactação por impacto,

aplicada com ajuda de um soquete vertical manual ou automático.

No caso da compactação SUPERPAVE, esta emprega uma compactação

por amassamento, e utiliza o Compactador Giratório Superpave (CGS). Esta forma

de densificção, dentre outras vantagens, minimiza a quebra e destruição dos

agregados próximos à superfície do corpo de prova, provocada pelo impacto do

método Marshall. Na figura 7 apresentamos tipos dos compactadores.

41

Figura 7: Tipos de Compactadores.

(a) Marshall automático e (b) Compactador Giratório Superpave da IPC Global

(GEOTEC).

Segundo Harman et al. (2002), Bruce Marshall e Francis Hveem

desenvolveram os métodos de dosagem de misturas asfálticas que prevaleceram à

época da II Guerra Mundial, e, ainda, continuam em uso. Porém, o desenvolvimento

da compactação giratória ocorrida em torno de 1930, deve-se aos engenheiros

Philippi, Raines e Love do Departamento de Transportes de Texas (Estados Unidos).

O primeiro compactador giratório desse estado americano era manual e empregou-

se em pesquisas no período de 1939 a 1946.

Na década de 90 a dosagem SMA realizava-se com o compactador

Marshall, aplicando 50 golpes por face nos corpos de prova. Hoje, além da utilização

da densificação por impacto, têm-se as especificações baseadas no compactador

giratório Superpave (CGS). Porém, registra-se a existência de uma grande variação

de número de giros, recomendado como energia de compactação. Nos trabalhos

para a metodologia Superpave, inúmeros estudos focaram a determinação da

quantidade de giros necessários para uma boa simulação da compactação em

campo. A maioria das tentativas visou buscar esse número equivalente ao

quantitativo Marshall.

(a) (b)

42

Brown e Cooley Jr. (1999) escrevem que, inicialmente, foram comparados

50 golpes do Marshall com 100 giros no SGC. Os resultados apresentaram grande

dispersão, mostrando que em alguns casos havia necessidade de mais de 100 giros

e, em outros, aproximadamente 60 giros para obter a densidade referência.

Verificou-se que parte desta dispersão vinha da diferença entre os valores de

abrasão dos diversos agregados utilizados. Após nova análise dos dados,

concliuiram que 50 golpes do soquete Marshall eram equivalentes ao intervalo de 68

a 82 giros do SGC, quando o abrasão variava de 20% a 40%. Recomendou-se,

então, o uso de 100 e 70 giros para misturas com agregados graúdos com menos de

30% e mais 30% de abrasão, respectivamente.

West & Moore (2006), mencionam as seguintes informações para

compactação de misturas asfálticas: a) Departamento de Transportes da Geórgia, 50

golpes para o compactador Marshall ou CGS, com o fito de evitar ruptura dos

agregados; b) Estado da Virgínia, 75 giros para faixas granulométricas com

Tamanho Máximo Nominal igual a 9,5 mm; c) Estado do Colorado, 50 golpes

Marshall ou 100 giros no CGS; d) Estado do Alabama, 70 giros para composições

SMA, pela sugestão do NCAT; e) especificações da AASHTO, M 325-08, para a

dosagem das misturas tipo SMA, 50 golpes por face no Marshall ou 100 giros no

SUPERPAVE.

A metodologia SUPERPAVE além de utilizar o CGS, com a realização da

compactação por amassamento, estima inicialmente um teor de projeto com a

fixação do volume de vazios da mistura, entre outros parâmetros. Determina também

o enquadramento das curvas granulométricas referentes ao compósito mineral,

segundo pontos de controle (PC) e zona de restrição (ZR) de acordo com o

Tamanho Máximo Nominal (TMN) do agregado. Este definido como o tamanho da

peneira superior a primeira peneira que retém mais de 10% de material. Os pontos

de controle indicam onde a curva precisa passar enquanto a zona de restrição

sugere a região onde ela não deverá cruzar, conforme pode ser visualizado

graficamente na Figura 8.

43

Figura 8: Curva granulométrica com PC e ZR.

2.7 COMPORTAMENTO MECÂNICO

A mistura asfáltica consiste de uma matriz granular unida por um material

betuminoso. Este, de acordo com Theisen (2006), atribui comportamento elástico e

viscoelástico à composição. Igualmente mostra dependência dos outros

componentes da mistura frente às condições de tráfego, clima e temperatura. Assim,

as propriedades das composições betuminosas diferenciam-se pelas relações

tensões x deformações, e respectivos modelos constitutivos usados. Caso da

abordagem elástica no caso do ensaio de Módulo de Resiliência (MR).

Barskdale et al. (1997, apud GIGANTE, 2007) explicam que o efeito das

passagens dos veículos no pavimento são simuladas por cargas, ou seja, o tráfego

induz pulsos de tensões com aplicações repetidas. Estes próximos à superfície

mostram-se de forma senoidal, e ao longo da profundidade na estrutura do

pavimento tende a uma conformação triangular. Deste modo, ao executar em

laboratório, por exemplo, o ensaio de Módulo de Resiliência (MR) com cargas

cíclicas apontam-se semelhanças às distribuições das referidas tensões em campo.

Brito & Graeff (2008) chamam atenção para a conexão dos valores do MR relativo

ao período de condicionamento das amostras no laboratório. Elucidam que este

pode ser pequeno, quando a carga utilizada no experimento corresponde a um baixo

percentual da resistência da mistura.

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

0 0,5 1 1,5

% P

assante

(d/D)^0,45

PC mín.

PC máx.

Densidade máxima

ZR

Curva acima da ZR

Curva abaixo daZR

44

Pinto & Preussler (1980, apud MOURÃO, 2003) citam que o Módulo de

Resiliência (MR), sob carregamento de curta duração e baixa tensão, concebe um

comportamento aproximadamente elástico, porém, não necessariamente linear. Asi

(2006) concluiu em seus estudos que os compósitos do tipo SMA mostram

superioridade de desempenho em campo. Ressaltam, ainda, que especialmente em

climas quentes, as propriedades de resiliência proporcionam a essas misturas

vantagens respeitantes aquelas de graduação densa.

Nos trabalhos que abordam o comportamento mecânico, anotam-se os

seguintes resultados, em: a) Suchismita (2009), a RT diminuiu com o aumento da

temperatura no intervalo de 5 a 40 C. Misturas com CAP 60/70 revelaram maior RT

indicativo às composições com CAP 80/100, e composiões com fibra, apresentaram

elevada resistência à tração e módulo de resiliência; b) Gonçalves et al. (1998), o

desempenho de um pavimento pode ser correlacionado às deformações de tração e

de compressão ocorrentes em pontos críticos da estrutura devido à repetição das

cargas do tráfego; c) Valença (2012), nos compósitos com fibra do Curauá a RT

reduziu-se em 14,3% na temperatura de 60°C para o SMA com brita, e aumentou

em 15,4% para o SMA com RCD. A variação de 25°C para 40°C inferiu a maior

perda da RT da amostra com brita; d) Ahmadinia et al. (2012), a resistência à tração

diminuiu na mistura SMA com agregado granítico, e fibras de polietileno tereftalado

(PET) participando nos percentuais de 0% a 10%. A RT variou de 0,42MPa para

0,30MPa, respectivamente, aos mencionados percentuais de fibras PET.

Em particular, os trabalhos que abordam o Módulo de Resiliência, anotam-se

os seguintes resultados, em: a) Ahmadinia et al. (2012), os valores do MR de

misturas contendo resíduos de PET foram mais elevados referentes a mistura

convencional. Os valores aumentaram em 16%, em comparação com a mistura

referência com 6% de PET; b) Valença (2012), o Módulo de Resiliência com 5% da

Resistência à Tração, as misturas com RCD alusivas as composições com brita,

apresentaram melhor desempenho elástico, com destaque para a temperatura de

40°C; para 30% da RT, a menor perda foi indicativa para as misturas com o

agregado de RCD; e as incorporações da fibras do Curauá proporcionaram maiores

MR’s, sobretudo nas amostras com brita.

Segundo Reis et al. (2001), pesquisar um compósito asfáltico por meio dos

ensaios de Resistência à Tração e Módulo de Resiliência satisfaz ao esperado

45

tecnicamente para as composições asfálticas: a RT é adequada para evitar rupturas

precoces; e o MR dará flexibilidade satisfatória para suportar as solicitações do

tráfego.

Os mencionados trabalhos apontam o esforço para determinar o

comportamento dos materiais asfálticos, visando diminuir cada vez mais as

deformações presentes nos pavimentos. Nesse contexto, a literatura mais atual

apresenta o Módulo Dinâmico, que tem a capacidade de melhor simular as

condições mais reais do tráfego e as características viscoelásticas das misturas.

Esse parâmetro permite caracterizar as composições por meio da varredura de

frequencias e temperaturas, com a elaboração de curvas mestras, que facilitam a

obtenção das propriedades para qualquer tempertura, considerando que valores

muito baixos e altos de frequencia são mais difíceis de reproduzir nos laboratórios

(Karki, 2010).

A transição do Módulo de Resiliência para o Módulo Dinâmico com vistas a

execução dos projetos de pavimentos flexíveis tem ocasionado grande impacto,

principalmente para as agências de Transporte, caso do Florida Department of

Trasportation (FDOT), que tradicionalmente utilizava o MR para dimensionar as

misturas asfálticas (XIAO, 2009). Ainda, segundo o autor, a principal diferença entre

os testes de módulo de resiliência e módulo dinâmico (complexo) para as misturas

de concreto asfáltico, reside no fato do primeiro utilizar o carregamento segundo

uma forma qualquer de onda com um determinado período de descanso, enquanto o

último se aplica uma carga senoidal ou haversine sem período de repouso.

O Grupo de Geotecnia da Universidade Federal do Amazonas (GEOTEC),

com trabalho apresentado por Silva et al (2008a), obteve de forma experimental o

módulo dinâmico de misturas asfálticas com ASAC, cujos resultados foram

atisfatórios quando comparados com misturas compostas com agregado-calcário.

Silva (2011) realizou igualmente estudos com ASAC. Encontrou valores do

módulo dinâmico uniaxial (tração com tensão controlada e tração/compressão com

deformação controlada), bem como determinou curvas mestras, que proporcionou a

determinação desse parâmetro em freqüências baixíssimas ou muito altas, que

seriam impossíveis se obter experimentalmente, por limitação dos equipamentos

existentes. Concluíram que os módulos dinâmicos das misturas com ASAC

46

apresentaram-se superiores aos das misturas com seixo, para altas temperaturas e

baixas freqüências de aplicação de carga.

2.7.1 Resistência à Tração

O ensaio de Resistência à Tração por compressão diametral foi

desenvolvido pelo Professor Fernando Luiz Lobo Carneiro (1953). Visava encontrar

a máxima tensão, por solicitações estáticas, de corpos de prova cilíndricos de

concreto-cimento dispostos na posição horizontal. É reconhecido mundialmente

como Ensaio Brasileiro onde são aplicadas forças concentradas e diametralmente

opostas de compressão em um cilindro e estas geram, ao longo do diâmetro

solicitado, tensões de tração perpendiculares a essa dimensão.

Conforme Balbo (2007) os pavimentos são submetidos a esforços externos

oriundos das solicitações do tráfego. Em particular, o esforço de compressão vertical

afasta as partículas causando tração e compressão. Quando as deformações de

tração são repetidas, ocasionam deformações plásticas, podendo induzir a fadiga.

Esta condição pode ser avaliada em um ensaio de compressão diametral por meio

do valor da força ou pressão que causa a ruptura. Particularmente, o parâmetro para

definir a vida de fadiga corresponde à tensão de tração máxima na fibra inferior do

revestimento (Figura 9). O corpo de prova no ensaio de resistência à tração (RT) fica

submetido a um estado biaxial de tensões, cuja seção vertical fica sujeita a esforços

de compressão e a seção horizontal segundo esforços de tração.

Figura 9: Ensaio de compressão diametral de corpo-de-prova cilíndrico

47

A resistência à tração é determinada segundo a norma DNIT 136/2010-ME,

na temperatura de 25°C. Os corpos de prova, modelados nos teores de projeto, são

submetidos a uma carga estática (P), aplicada no sentido diametral, segundo a

velocidade de 0,8 mm/s, até atingirem a ruptura. No trabalho em pauta a realização

do ensaio foi acompanhada pelo software UTS002 3.13b Stress Strain Test, que

calcula a RT pela equação 1.

𝑡 = 2𝑃

100𝜋𝐷ℎ (1)

σt – Resistência à tração, em MPa.

P – Carga de ruptura, em N.

D – Diâmetro do corpo de prova, em cm.

h – Altura do corpo de prova, em cm.

2.7.2 Módulo de Resiliência.

A resiliência, de acordo com Francis Hveem, refere-se à energia

armazenada num corpo elasticamente deformado, sendo restituída, após cessarem

as tensões a que estava submetido. Tal termo foi usado, ao invés de elasticidade,

posto que nos pavimentos essas deformações se apresentarem bem maiores

respeitantes aos sólidos elásticos da Engenharia (MEDINA e MOTTA, 2005).

O ensaio de Módulo de Resiliência (MR) é executado sob cargas cíclicas,

representatividade da condição real de tráfego no pavimento (BRITO, 2006 e BRITO

& GRAEFF, 2008). As características desse experimento dependem do método

(protocolo), nacional ou internacional, empregado. Distinguem-se pela especificação

de temperatura, frequência, duração do pulso de carga, número dos ciclos de

carregamento, carga (deslocamento do corpo de prova ou um percentual da RT e o

coeficiente de Poisson, BRITO & GRAEFF, 2008).

No presente estudo utilizou-se o software UTS003 2.00b - Indirect Tensile

Modulus Test baseado nos protocolos ASTM D 4123-82 (1995) e AASHTO TP-31-96

(2000). Calculou-se o MR por meio da equação 2, oriunda do modelo de Hondros

(BRITO & GRAEFF, 2008), cuja vantagem reside na consideração da carga

distribuída (friso metálico), ao invés de uma carga pontual.

48

𝑀𝑅 = 𝑃

ℎ ( + 0,2699) (2)

Onde:

MR – Módulo de resiliência, em MPa.

P – % da força axial da resistência à tração, em N.

∆ – Deslocamento medido, em mm.

h – Média da altura do corpo de prova, em mm.

– Coeficiente de Poisson.

2.7.3 Módulo Complexo

Se um material viscoelástico é submetido a um carregamento harmônico, a

deformação resultante também o será, com a mesma frequência do carregamento,

ocorrendo uma defasagem entre a deformação e a tensão imposta pelo

carregamento, ou seja, o pulso de deformação é defasado daquele de tensões,

representado pelo Ângulo de Fase.

O Módulo Complexo (E*) ou Módulo de Rigidez mostra as relações entre as

tensões e deformações de um material viscoelástico linear sujeito a uma carga

senoidal, sendo composto por dois componentes: Módulo Dinâmico ǀE*ǀ e o Ângulo

de Fase ( ).

É expresso em termos de dois outros valores do módulo, o módulo elástico

(E1) ou módulo de armazenamento (conservação), que representa a capacidade de

armazenamento de energia elástica e o módulo de perda (E2) que representa a

capacidade de dissipação de energia. O valor absoluto do módulo complexo é

chamado de módulo dinâmico ǀE*ǀ.

Matematicamente, o módulo de conservação e o módulo de perda são as

componentes do módulo dinâmico, ou seja, os valores do coseno e seno,

repectivamente. O módulo de armazenamento representa a parte real do módulo

complexo, que descreve a recuperação após a aplicação de uma carga. É a parte

elástica do módulo complexo e representa a propriedade (capacidade) de

recuperação elástica do material. No caso do módulo de perda, este concebe a parte

49

imaginária do módulo, e descreve a perda da resistência dos materiais viscoelásticos

com o tempo (propriedade viscosa).

A Figura 10 exibe os componentes do Módulo Complexo juntamente com as

equações 3, 4, 5, 6, 7 e 8.

Figura 10: Componentes do Módulo Complexo.

Sendo:

𝐸∗ = 𝐸1 + 𝑖𝐸2 (3)

𝐸1 = |𝐸∗| cos(𝜑) (4)

𝐸2 = |𝐸∗| sin(𝜑) (5)

|𝐸∗| = √(𝐸1)2 + (𝐸2)2 (6)

𝜑 = 𝑡𝑎𝑛−1 (𝐸2

𝐸1) (7)

𝑖 = (−1)1

2⁄ (8)

50

Onde:

E1 = parte real, módulo elástico (armazenamento)

E2 = parte imaginária, módulo viscoso (perda).

O valor do ângulo de fase depende do equilíbrio entre a resposta elástica e

viscosa do material. Para um material puramente elástico, = 0 e um material

puramente viscoso, = 90. Portanto, um material viscoelástico, indica esse

parâmetro variando entre 0 e 90 graus.

A matemática, por meio dos números complexos, mostra a ferramenta para

calcular o comportamento viscoelástico das composições asfálticas quando

solicitadas por cargas cíclicas, nas equações 9 e 10, qual seja:

𝜎∗ = 𝜎0 𝑒𝑖𝜔𝑡 (9)

𝜀∗ = 𝜀0 𝑒𝑖(𝜔𝑡−𝜑) (10)

Onde:

0 e 0 , tensão e deformação, respectivamente;

, frequência de aplicação de carga;

, ângulo de fase.

O módulo complexo E∗(ωt) é definido pela equação 11 como:

𝜎∗

𝜀∗ = 𝐸∗(𝑖𝜔) = ( 𝜎0

𝜀0 ) 𝑒𝑖𝜑 = 𝐸1 + 𝑖𝐸2 (11)

Sendo determinado em função da frequência (f) ou do período (T),

conforme equação 12.

𝜔 = 2𝜋𝑓 = 2𝜋

𝑇 (12)

Considerando que se trata de material viscoelástico linear e o mesmo é

submetido ao carregamento harmônico cíclico (senoidal), o Módulo Complexo

51

|𝐸∗(𝜔)| será definido como a razão entre a amplitude do pulso senoidal com tensão

𝜎0 de frequência angular, cuja fórmula é 𝜎(𝑡) = 𝜎0𝑠𝑒𝑛(𝜔𝑡), e a amplitude do pulso

de deformação resultante 𝜀0 no regime permanente, sendo o pulso de deformação

defasado do pulso de tensões, teremos 𝜀 = 𝜀0sin (𝜔𝑡 − 𝜑), conforme Figura 11.

Figura 11: Pulsos senoidais de tensão e deformação.

Portanto, o Módulo Dinâmico | E* ()| pode ser apresentado conforme a

Equação 13:

|𝐸∗𝜔| = √𝐸12 + 𝐸2

2 = 𝜎0

𝜀0 (13)

As parcelas real e imaginária (E1 e E2) podem ser também expressas, em

7função da defasagem da fase ou do ângulo, conforme equações 14 15 e 16.

𝐸1 = 𝜎0𝑐𝑜𝑠𝜑

𝜀0 (14)

𝐸2 = 𝜎0 sin 𝜑

𝜀0

(15)

Tempo

Te

nsã

o, D

efo

rma

çã

o

0sen( t)

0sen( t -)

00

52

𝑡𝑎𝑛𝜑 = 𝐸2

𝐸1

(16)

Assim, o Módulo Complexo pode ser escrito como na equação 17:

𝐸∗ = |𝐸∗|. 𝑒𝑖.𝜑 (17)

2.8 CARACTERÍSTICAS DA REGIÃO

Manaus, historicamente apresentada por Isenburg (apud CORRÊA, 2005, p.

47), é retratada no seguinte trecho descrito por um italiano na sua visita a cidade no

ano de 1848: “A cidade tem a extensão de aproximadamente uma milha; andando

da igreja dos Remédios até a outra dita do Hospital, encontram-se três grandes

enseadas onde estão ancorados bergatins, vigilengas e outras embarcações

menores. Pode-se ir aos diversos bairros por meio de três longas pontes de madeira

que interligam a cidade. O porto seguro e defendido de vários ventos; possui um

pequeno canteiro para a construção de navios e, no alto da colina, uma olaria. Tudo

isso anuncia o aproximar-se da civilização. Encontram-se muitos edifícios de pedra e

tijolos, a maioria de propriedade de um italiano, nosso compatriota, que ele mandou

construir. As praças são espaçosas e em forma de um quadrado; as ruas amplas e

com traçado retilíneo, mas sem calçamento; as casas de um só andar, de estilo

moderno”.

Consoante Corrêa (2005), em 1787, a cidade tinha apenas três ruas e cerca

de 300 habitantes entre brancos, índios e escravos. Em 1827 cresceu para 3.000, e

no período de 1889 a 1920 passou de 10.000 para 75.000 habitantes. Na década de

1970 ocupava uma área de 25,32 km² com uma população de 311.622 habitantes,

resultando numa densidade populacional de 12,3 hab/km² (VIEIRA apud CORRÊA,

2005, p. 54). Índice elevado, para o qual, com certeza, também contribuiu o

importante papel exercido pelo programa federal Zona Franca de Manaus. O antigo

mapa da cidade datado de 1852 (Figura 12) exibe a sua malha urbana com ruas

estreitas e quarteirões irregulares.

53

Figura 12: Planta da cidade de Manaus (1852)

Fonte: Corrêa, 2005.

Segundo Nogueira at al. (2007), a expansão da área urbana de Manaus é

ocasionada pelo grande crescimento demográfico que a cidade vem enfrentando

nas duas últimas décadas. A ausência de planejamento urbano sistemático e a falta

de controle relacionado ao seu crescimento ocasionaram sérios problemas

ambientais. São responsáveis pelo agravamento de problemas relacionados à

ocupação desordenada do solo, destruições da cobertura vegetal, poluição dos

corpos d´água e deficiência do saneamento básico. O crescimento urbano de

Manaus foi o maior da região Norte, sendo considerada hoje o 12° maior centro

urbano do país, e uma metrópole regional, com 1.644.690 habitantes (estimativa

IBGE, 2005). Nos últimos dez anos, a capital do Estado do Amazonas apresentou-se

dentre os municípios mais populosos do Brasil. A sua taxa de crescimento urbano

tem sido maior que a taxa nacional, apesar da queda no último censo. A zona

urbana da cidade passa por um processo de “inchaço populacional”, e não tem mais

comportado seu contingente, que cada vez mais se dirige às zonas periféricas,

ocupando as chamadas áreas de “expansão urbana”, de forma desordenada, rápida

e agressiva.

54

Hoje a cidade de Manaus, não mais pode ser retrada como nos séculos

passados, devido a sua grande expansão urbana (Figura 13). O Instituto Brasileiro

de Geografia e Estatística (IBGE) informava, de acordo com o Censo de 2010, que

Manaus possuia uma população de 1.810.014 habitantes, distribuída numa área de

11.401,092 km², cuja densidade demográfica alcançava um valor de 158,06

hab/km². Segundo o IBGE, a população estimada para 2014 (DOU, 2014) seria de

2.020.301 habitantes.

Figura 13: Planta da cidade de Manaus.

Fonte: Google Earth,image 2016.

2.8.1 Características Geotécnicas

A capital do Estado do Amazonas convive historicamente com escassez de

matérias-primas superficiais para a obtenção de agregados pétreos, notadamente,

pela localização do seu topo rochoso a profundidades, em geral, maiores que 5 m

(BENTO e FROTA, 1999).

Segundo a Companhia de Pesquisa de Recursos Minerais (CPRM, 1998),

registravam-se no citado Município três pedreiras ativas na produção de brita. Em

particular, tinham-se duas mais importantes. A primeira encontrava-se no km 150 da

55

Rodovia BR-174 (Agro-Indústria Martins Ltda – “pedreira do Silvino”), com rocha

vulcânica (dacito, Grupo Iricoumé), tendo a seguinte composição mineralógica:

feldspato, quartzo, anfibólio, calcita, apatia, clorita, óxidos de ferro e opacos. A

segunda situada no km 200 (“pedreira no terreno do Sr. Roberto”) com granito da

Suite Intrusiva Abonari (Figura 14). Sua mineralogia apresentava feldspato (45%),

quartzo (25%), plagioclásio (15%), anfibólio (ferrohastingsita) (12%), biotita (3%) e

minerais acessórios (titanita, opacos, apatita, zircão). Esta jazida foi utilizada pelo

Sexto Batalhão de Engenharia e Construção (6° BEC) na pavimentação da BR-174

(Figura 15 e 16).

Figura 14: Rochas da Rodovia BR-174.

(a) Rocha vulcânica (dacito da Formação Iricoumé); (b) Granito alcalino da Suite

Intrusiva Abonari.

Fonte: Companhia de Pesquisa de Recursos Minerais (CPRM, 1998).

Figura 15: Frente de lavra da “Pedreira do Silvino”, km 150 da BR-174.


56

Figura 16: Britador na “Pedreira do Silvino”.


Considerando, ainda, a dificuldade de aquisição de agregado (brita) em

nossa região, a CPRM relata que entre os quilômetros 150 e 153 da rodovia BR-174

(Figura 17) havia excelentes exposições de rochas metamórficas do Complexo

Jauaperi, assim como, rochas vulcânicas Iricoumé da Formação Prosperança

(Figura 18) nos quilômetros 161 e 163, além de pedreiras abandonadas nos

quilômetros 199 e 202 da referida rodovia (Figura 19).

Figura 17: Lavra para obtenção de brita, rochas do Completo Jauaperi, BR-174.

Fonte: Revista Brasileira de Geociências, março de 2009.

57

Figura 18: Grupo Iricoumé, Formação Prosperança, BR-174


Figura 19: Pedreira desativada no batólito granítico Abonari.


58

De acordo com publicação da Associação Nacional das Entidades de

Produtores de Agregados (ANEPAC, n. 56/2012): a) a rodovia BR-174 destacava-se

como a “estrada da brita”, ao longo da qual havia mais de 10 pedreiras,

configurando-se como a principal região da extração de agregado graúdo; b) no ano

de 2011 tinham-se retirados 656 milhões de toneladas de agregados no Brasil e,

deste total, 262 milhões de toneladas representavam pedras britadas e 394 milhões

de toneladas areia; e c) na Região Metropolitana de Manaus (RMM) tinham-se

produzidos, em 2010, cerca de 720.000 toneladas de pedra britada, tendo como

principal região das jazidas o Município de Presidente Figueiredo. A Figura 20

mostra a Pedreira Manaus, localizada no citado município, com uma pequena

produção de 5.000 m³/mês. Destaca-se que o Município de Presidente Figueiredo,

localizado ao norte de Manaus, constui-se até o presente momento a alternativa

mais próxima da cidade para obtenção de brita, cujas jazidas estão localizadas a

cerca de 110 km da capital. Tal distância traduz-se em um alto custo no transporte

desse material.

Figura 20: Pedreira Manaus.

Fonte: Revista Areia e Brita, Edição 56, 2012.

Conforme a DNPM (2009), com exceção do Acre, que importa a brita de

estados vizinhos para seu consumo, todas as unidades da federação são produtoras

de brita e cascalho, segundo os relatórios anuais de lavra (RAL). Enfatiza, ainda,

que a Região Norte mostra o custo mais elevado desse agregado no país,

sobressaindo neste aspecto o Estado do Amazonas.

59

Nesse contexto regional, tem-se como material alternativo à brita, a

utilização do seixo, cuja exploração causa grande impacto ambiental aos

ecossistemas fluviais, uma vez que é obtido por dragagem do leito de rios. Segundo

a Companhia de Pesquisa de Recursos Minerais (CPRM,1998), a sua retirada do

leito do rio Uatumã comprometia a falta da reposição natural deste material

aluvionar, em decorrência da barragem do aludido rio pela Usina Hidrelétrica de

Balbina. Também explicava que já havia indícios de inicial esgotamento dos

principais rios no Estado do Amazonas, como o Aripuanã e o Japurá.

Em conformidade com Soares (2010), a extração de seixo rolado dos leitos

dos rios, com ênfase para o Rio Aripuanã, e a sua utilização como agregado graúdo,

impõe um transporte realizado por balsas e ocorre num período de 10 dias

(ida/volta). Relativo ao Rio Japurá, afluente do Rio Solimões, o transporte por balsa

transcorre no período de 16 dias (ida/volta). Destaca-se que esse tipo de transporte

fica restrito ou comprometido no período de vazante máxima dos rios, fato este que

ocorre no período de outubro a dezembro. Neste período há riscos a navegabilidade

e influência diretamente o abastecimento de Manaus, que apresenta volume

aproximado atualmente de 70.000 m³/mês (informação dos fornecedores de seixo

em portos de Manaus). Outra região de extração desse material aluvionar localiza-se

no Município de Novo Ayrão, médio Rio Negro, tendo o seixo faixa granulametrica

tendendo a um agregado miúdo, equivalente ao pedrisco, cujo volume

desembarcado em Manaus é da ordem de 10.000 m³/mês.

Sobre o citado material aluvionar a literatura informa: a) Frota et al., (2007a)

mencionam que é um agregado de forma aredondada e textura superficial lisa,

portanto, reduz o atrito entre suas partículas e, por conseguinte, diminui a resistência

ao cisalhamento das misturas asfálticas; e b) Cavalcante et al. (2012) verificaram no

Município de Manaus, o uso desse material como agregado graúdo em misturas do

tipo CA contribuem na formação de trincas, fissuras e panelas.

Destacam-se também na literatura os seguintes trabalhos do Grupo de

Geotecnia (GEOTEC) da UFAM, na busca por alternativas, visando adequar o

revestimento asfáltico às circunstâncias regionais — clima, carga e, notadamente, a

indisponibilidade de material: Bertoldo et al., 2010; Cavalcante et al., 2010; Cunha,

2010; Cunha et al., 2010; Oliveira et al., 2010; Silva et al., 2010; Cavalcante et al.,

60

2011b; Cavalcante et al., 2011c; Cunha et al., 2011; Ferreira et al., 2011a; Silva et

al., 2011b e Silva et al., 2011c.

Pelo exposto, é notória a premente necessidade por materiais que venham

minimizar a extração e dar alternativas as matérias-primas naturais, indo de encontro

à motivação do trabalho em pauta.

61

Capítulo 3

3. MATERIAIS E MÉTODOS

Neste capítulo discute-se sobre os materiais constituintes das misturas

asfálticas SMA, a dosagem, a inclusão do nanomaterial ao ligante e os ensaios

realizados para análise do desempenho mecânico das composições, conforme

indica o fluxograma da Figura 21.

Figura 21: Fluxograma da Metodologia

Ligante Graúdo Caracterização

Agregado Miúdo Dosagem

Fibra Fíler Compactação

NanomaterialAnálise

Mecânica

Módulo de

Resiliência

Módulo

Dinâmico

STONE MATRIX

ASPHALT

MATERIAIS MÉTODOS

Resistência à

Tração

62

3.1 MATERIAIS

Neste item apresentam-se os materiais e a metodologia utilizada para

realização dos ensaios de caracterização, mecânicos e o procedimento para

confecção dos corpos de prova.

As misturas asfálticas SMA tiveram como participantes os seguintes

materiais: a) cimento asfáltico de petróleo (CAP); b) Resíduo de Construção e

Demolição (RCD) e Agregado Sinterizado de Argila Calcinada (ASAC), como

agregados graúdos; c) areia, como agregado miúdo; d) cimento Portland na

condição de filer; e) resíduo da fibra do Curauá; e f) material cerâmico na escala

namométrica.

Ao longo do texto as composições asfálticas serão assim denominadas:

SMA-ASAC (mistura com agregado graúdo ASAC), SMA-RCD (mistura com

agregado graúdo RCD) e SMA-RCDn (mistura com a participação do agregado

graúdo RCD e a incorporação de material cerâmico em escala nanométrica).

3.1.1. Cimento Asfáltico de Petróleo (CAP 50/70).

O ligante betuminoso utilizado é comercializado na região pela Refinaria

Isaac Sabbá (REMAN) e oriundo dos petróleos Campo Fazenda Alegre, no Estado

do Espírito Santo, e do Ceará-mar, no Estado do Ceará. A sua caracterização foi

realizada pelo fabricante conforme experimentos prescritos pela Agência Nacional

de Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis (ANP), de acordo com os seguintes

ensaios: Penetração, Ponto de Amolecimento, Viscosidade, Índice de

Suscetibilidade, Ponto de Fulgor, Solubilidade de Tricloroetileno, Ductilidade e Efeito

do Calor e do Ar, seguido da Variação em Massa, Ductilidade e Penetração.

Observa-se que nos corpos de prova SMA-RCDn, adicionou-se ao ligante puro

resíduo cerâmico em escala nanométrica.

A atual especificação da Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e

Biocombustíveis (ANP) emprega o ensaio de Penetração (ASTM, 1997) a 25°C

como parâmetro de seleção das classes, com a maior consistência do cimento

asfáltico relacionada a uma menor penetração. Os demais ensaios presentes na

citada norma buscam estabelecer condições mínimas para uso do ligante.

63

A viscosidade, por exemplo, trata, também, da consistência do material, ou

seja, da sua resistência ao escoamento. O Ponto de Amolecimento igualmente é

considerado uma medida de consistência de natureza empírica do cimento asfáltico.

Para efeitos práticos, o experimento sugere a temperatura a partir da qual o material

passa a ter consistência adequada ao escoamento. Outros ensaios especificados

segundo a mencionada norma brasileira (ASTM, 1997) são: Ponto de Fulgor,

Solubilidade no Tricloroetileno e a Ductibilidade.

O primeiro determina a temperatura a partir da qual ocorre liberação de gases

inflamáveis por parte do ligante, de modo que se cuida de uma informação

importante para o manuseio seguro do material. O segundo, por outro lado, define o

grau de impurezas contidas no asfalto. O terceiro mede, de maneira empírica, a

coesão dos asfaltos e retrata a capacidade do material de se alongar na forma de

filamento até a ruptura.

Por fim, mede-se a durabilidade do asfalto aos efeitos do envelhecimento

por meio de Variação de Massa e do Ponto de Amolecimento, bem como da

Ductilidade. Para tanto, a amostra é previamente condicionada em estufa de filme

fino rotativo (RTFOT, do inglês rolling thin film oven test) a 163°C por 85min. Em

seguida, submete-se a amostra aos ensaios supracitados, cujos resultados podem

ser comparados com aqueles anteriores ao envelhecimento induzido pela estufa

RTFOT.

3.1.2. Agregados

Fizeram parte das misturas asfálticas como: a) agregados graúdos, os

subprodutos industriais da construção civil e do principal Polo cerâmico regional,

quais sejam o Resíduo de Construção e Demolição (RCD) e o Agregado Sinterizado

de Argila Calcinada (ASAC); b) agregado miúdo, areia residual, adquirida nas lojas

de material de construção de Manaus; c) material de enchimento, o cimento Portland

CP II-Z-32 usualmente utilizado na construção civil local; d) resíduo cerâmico

confeccionado em escala nanométrica, e produzido a partir de descarte de tijolos

cerâmicos do Polo Oleiro de Iranduba/AM e, e) fibra, resíduo do Curauá.

64

3.1.2.1 Agregado Graúdo

Destaca-se que a granulometria dos resíduos de construção e cerâmicos

tiveram como referência a textura recomendado pela National Asphalt Pavement

Association (NAPA, 2002).

3.1.2.1.1 Caracterização do Agregado Sinterizado de Argila Calcinada (ASAC)

A produção do agregado de argila, ASAC, (Figura 22) empregou o solo típico

da província petrolífera de Urucu (amostra SUC), localizada aproximadamente 650

km da cidade de Manaus, no Município de Coari – AM. Foram confeccionados a

partir de processos industriais, na cerâmica Montemar fabricante de artefatos em

argila. Esse agregado também tomou parte como agregado graúdo em outros

trabalhos do GEOTEC (Silva, 2011 e Silva, 2014).

Figura 22: ASAC após britagem industrial.

Fonte: Silva, 2011.

Foram caracterizados quanto à textura (ASTM C136, 2006); segundo os

parâmetros Gsa (Apparent Specific Gravity - Densidade Real), Gsb (Bulk Specific

Gravity - Densidade Aparente), Gsbssd (Bulk Specific Gravity in the condition

Saturated Surface Dry - densidade aparente na condição superfície saturada);

Absorption (ASTM C127, 2012); adesividade (DNER ME 078, 1994) e abrasão

(ASTM C 131- 01).

65

Complementarmente, a matéria-prima in natura e na condição calcinada

foram analisadas quanto à composição química e mineralógica, por Flourescência

de Raios X e Difratometria de Raios X, respectivamente, em trabalho do Grupo de

pesquisa em Geotecnia (Silva, 2011).

3.1.2.1.2) Caracterização do Resíduo de Construção e Demolição (RCD)

Os agregados de RCD, proveniente da britagem de resíduos da construção

civil, foram doados ao presente trabalho por uma empresa local que comercializa

tais materiais. Sua caracterização física, para efeito de comparação com o ASAC e

comumente usada neste tipo de estudo, realizou-se de forma semelhante.

Em particular, visando o cálculo das densidades executou-se o seguinte

procedimento: a) o RCD foi separado por peneiramento a seco. Rejeitou-se todo o

material que passou na peneira 4,75mm. Na sequência foi lavado para remover a

parte pulverulenta e outros revestimentos superficiais, sendo, então, colocado em

estufa por 24 horas; b) depois de seca, a amostra foi imersa em água durante 24h,

até preenchimento total dos poros; c) em seguida, retirou-se a amostra da água,

removendo individualmente dos grãos, com pano absorvente, todos os filmes

visíveis de água da superfície. Determinando-se, assim, a massa da amostra no

estado da superfície saturada seca (B), com aproximação de 0,5g; d) posteriormente

colocou-se a amostra numa cesta, imergiu o conjunto em água até uma

profundidade suficiente para cobrir a amostra. Calculou-se, então, a massa da

amostra saturada em água (C), tendo o cuidado de remover todo o ar aprisionado

antes de determinar sua massa, por meio da agitação do recipiente enquanto

imerso; e) o material foi levado à estufa, a uma temperatura de 110°C. Após a

permanência na estufa, ficou durante 1 a 3 horas na temperatura ambiente, ou até

que fosse possívem manusea-lo (aproximadamente 50°C). Calculou-se, portanto, a

massa da amostra seca (A). As densidades foram computadas a partir das equações

18, 19 e 20.

𝐺𝑠𝑎 =𝐴

𝐴 − 𝐶 (18)

66

𝐺𝑠𝑏 =𝐴

𝐵 − 𝐶 (19)

𝐺𝑠𝑏𝑠𝑠𝑑=

𝐵

𝐵 − 𝐶 (20)

Após os procedimentos descritos anteriormente calculou-se a absorção de

acordo com a equação 21. Tal valor é empregado na determinação da variação de

massa do agregado, devido à absorção de água pelos poros no interior das

partículas, frente à condição seca.

𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟çã𝑜 =𝐵 − 𝐴

𝐴100(%) (21)

O experimento que objetiva encontrar a resistência à degradação de

agregados graúdos de pequeno tamanho (inferiores a 37,5mm), por abrasão e

impacto, utiliza a máquina “Los Angeles” (Figura 23), segundo a norma ASTM C

131-01, semelhante ao procedimento DNER ME 035 (1998). Nesta metodologia a

resistência corresponde ao desgaste do agregado após ser colocado na máquina

“Los Angeles”, simultaneamente com uma carga abrasiva (esferas de aço), sendo o

conjunto submetido a um determinado número de revoluções numa velocidade de

30rpm a 33rpm.

Figura 23 - Equipamento: (a) tambor rotativo; (b) esferas e (c) contador de rotações.

(a)

(b)

(c)

67

O resultado é expresso pela porcentagem em peso do material

posteriormente ao ensaio, relativo à massa do material inicial, que passa pela

peneira de abertura de malha 1,70mm (Tyler No. 12), de acordo com a equação 22,

onde:

𝐴𝑛 =𝑚𝑛−𝑚´𝑛

𝑚𝑛𝑥 100 (22)

An – Abrasão Los Angeles da Graduação n (%);

mn – Massa total da amostra seca;

m’n – Massa da amostra lavada e seca, após o desgaste (retida na peneira 1,7mm).

Referente à adesividade executaram-se as seguintes etapas: a) pesou-se

500 g de material passando na peneira de 19,0mm e retido na peneira de 12,7mm,

levando-se para estufa por 2 horas; b) colocou-se sobre a amostra aquecida o CAP

selecionado (na temperatura de norma) e com a espátula realizou o completo

envolvimento do agregado com o ligante; c) a mistura não compactada foi entornada

numa bandeja, até resfriamento. Em seguida foi colocada em fraco de vidro pirex,

totalmente coberta com água destilada e levada à estufa numa temperatura de 40°C,

durante 72 horas; d) na sequência verificaram-se as condições das partículas

cobertas pelo ligante, observando se houve ou não deslocamento da película do

ligante; e) a adesividade satisfatória é constatada pelo não deslocamento da película

betuminosa que recobre o agregado. Tal resultado varia em função da composição

química do ligante e da composição mineralógica do agregado.

3.1.2.2 Caracterização do agregado miúdo

Areia

A caracterização física da areia, proveniente do comércio da cidade de

Manaus, efetivou-se pelos ensaios de granulometria por peneiramento (ASTM C136,

2006), determinação dos parâmetros Gsa (Densidade real), Gsb (Densidade

aparente) e da absorção (ASTM C128, 2012).

68

3.1.2.3 Caracterização do material de enchimento – cimento Portland

Para composição das misturas asfálticas escolheu-se o cimento Portland CP

II-Z-32 utilizado na construção civil regional. Foi analisado pela massa específica por

meio dos métodos do frasco Le Chantelier (DNER-ME 085/94) e ensaio de

granulometria de acordo com a especificação do DNER ME 367 (1997).

Particularmente, a massa específica real do filer (ME real) determinou-se de acordo

com a equação 23.

𝑀𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑐í𝑓𝑖𝑐𝑎 𝑅𝑒𝑎𝑙 (𝑀𝐸) =𝑀𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑑𝒇𝒊𝒍𝒆𝒓

𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝒅𝒆𝒔𝒍𝒐𝒄𝒂𝒅𝒐 (23)

3.1.3 Material cerâmico em escala nanométrica

Proveniente do descarte de tijolos cerâmicos do Polo Oleiro de Iranduba/AM,

o material cerâmico foi inicialmente moído no equipamento de Abrasão Los Angeles,

e, em seguida, peneirado, separando-se, deste modo, a fração com diâmetro

máximo inferior a 1,2mm (Figura 24). Realizaram-se análise química associando a

técnica de fluorescência de raios X (FRX) com o ensaio de perda ao fogo (PF). As

amostras para a FRX foram quarteadas e a fração passante na peneira ABNT no200

(0,074 mm) prensadas manualmente em forma de pastilha com diâmetro de

aproximadamente 15 mm, sendo analisadas em um espectrômetro EDX-720 da

Shimadzu. Por limitação do método, detectaram-se somente elementos entre Na

(11) e U (92). No ensaio de perda ao fogo, as amostras após secagem em estufa por

24 h a 105±5ºC, foram aquecidos em forno resistivo tipo mufla até 1000ºC, aplicando

uma isoterma de 60 minutos. Calculou-se a perda mássica pela diferença das

massas da amostra seca e da amostra calcinada. Na determinação da mineralogia

por difração de raios X (DRX), empregou-se o difratômetro XRD-6000 da marca

Shimadzu com a seguinte parametrização: campo de varredura de 2° a 80° para 2θ;

velocidade de varredura de 2°/min, passo de 0,02°; tensão de 40 kV, corrente de 30

mA; e tubo de Cu (λ= 1,54056 Å) como fonte primária de raios X. Efetivou-se as

fases minerais por comparações com as cartas padrões compiladas pelo Joint

69

Committee on Powder Diffraction Standards (JCPDS) e cadastradas no International

Centre for Diffraction Data (ICDD).

Figura 24: Resíduo cerâmico em diversas granulometrias.

Esse resíduo argiloso, proveniente do tijolo (pó), foi novamente submetido a

um processo de moagem. Neste caso, em um moinho marca SPEX, pertencente ao

GEOTEC, para atingir a escala nanométrica e, finalmente ser incluído nas misturas

asfálticas junto com o ligante (SMA-RCDn). O processo de moagem de alta energia

acompanhou as seguintes etapas: a) o material cerâmico foi pesado em balança

eletrônica, com precisão de 0,001 g, e em seguida colocado dentro do recipiente

metálico cilíndrico (D = 2 ¼” e h = 3”) com capacidade de carga de 3 a 10g,

juntamente com duas esferas de aço de ½ polegada de diâmetro; e b) após fechar o

cilndro, encaixar e ajustar a válvula de segurança, para travamento do recipiente no

compartimento interno do moinho, configurou-se o tempo de processo da moagem

por 60 minutos até sua completa execução (Figura 25).

70

Figura 25: Etapas da moagem

(a) pesagem; (b) inclusão no cilindro do moinho; (c) ajuste; (d) travamento do

equipamento; (e) programação do tempo e (f) material após moagem.

3.1.4 Fibra

Neste trabalho participaram os resíduos da fibra do Curauá (Figura 26),

fornecidos ao estudo pelo Centro de Biotecnologia da Amazônica (CBA), sendo

caracterizado quanto: a) ao comprimento, obtendo-se suas medidas por meio de um

paquímetro. Inicialmente foram cortados manualmente e, em particular, no

comprimento de 0,02m, considerando que as fibras do tipo longa podem acumular-

se, não se misturando com o asfalto, dificultando a dispersão. Observa-se que,

quando muito curtas, não proporcionam efeito de reforço, cumprindo apenas o papel

de material de enchimento na composição (ABTAHI, SHEIKHZADEH & HEJAZI,

2010); e b) a densidade, esta determinada por meio da norma DNER-ME 084/95,

cujos ensaios foram realizados por Valença (2012).

(a) (b) (c)

(d) (e) (f)

71

Figura 26: (a) Fibra do Curauá fornecida pelo Centro de Biotecnologia da Amazônia

(CBA), e (b) Resíduos da fibra cortado.

3.2 MÉTODOS

Na confecção das misturas asfálticas do tipo SMA seguiu-se a metodologia

SUPERPAVE e NAPA. No tocante aos agregados, a composição acompanhou as

faixas granulométricas máximas e mínimas descritas na Tabela 7 e, particularmente,

nesse estudo foram trabalhados os tamanhos máximos nominais (TMN) iguais a

12,5mm e 19,0mm, respeitantes as composições com o ASAC e com RCD,

respectivamente. Era meta atingir dentro da faixa especificada uma composição

granulométrica que fornecesse uma maior descontinuidade.

Tabela7

Faixas Granulométricas para misturas do tipo SMA.

Fonte: NAPA (2002).

Faixa

Inferior

Faixa

Superior

Faixa

Inferior

Faixa

Superior

25 100 100 - -

19 90 100 100 100

12,5 50 74 90 100

9,5 25 60 26 78

4,75 20 28 20 28

2,36 16 24 16 24

1,18 13 21 13 21

0,6 12 18 12 18

0,3 12 15 12 15

0,075 8 10 8 10

Abertura

(mm)

TMN = 19,0 mm TMN = 12,5 mm

(a) (b)

72

Sugestivo à dosagem, Vale (2007) recomenda que: a) a composição deve

conter entre 70 a 80% de agregados graúdos, 20 a 30% de finos e 8% a 13% de

fíler; b) o ligante asfáltico participe segundo um intervalo de 6,0 a 7,0%; e c) para o

intervalo de 0,3% a 1% em peso total do compósito, deva considerar-se um

escorrimento do CAP de até 0,3%. Justifica este percentual, visto que na Europa e

na América do Norte as fibras de celulose e minerais usam valores de 0,3% e na

faixa de 0,3% a 0,4%, respectivamente. Alusivo a Suchismita (2009), este cita as

percentagens de 70 a 80% de agregado total, 8% a 12% de fíler, 6% a 7% de ligante

e 0,3 a 0,5% de fibra, nesse tipo de revestimento asfáltico.

3.2.1 Dosagem mineral

Para determinação da granulometria da mistura mineral, seguindo

metolodogia SUPERPAVE, efetivou-se o enquadramento em um gráfico, onde no

eixo da ordenada, em escala logarítmica, tem-se a porcentagem passante, e na

abscissa, numa escala numérica, o “diâmetro” das peneiras elevada à potência de

0,45. Incluem-se também nesse gráfico, os Pontos de Controle (PC), que mostram

onde a curva granulométrica deve passar, a Zona de Restrição (ZR), que deve ser

evitada, e a linha de densidade máxima, na qual a curva não deve cruzar (apenas

recomendação). Ressalta-se na literatura estudos com avaliações do efeito da Zona

de Restrição no desempenho de misturas asfálticas. Exemplifica-se os trabalhos de

Kandhal e Cooley Jr. (2001), e do Departamento de Transportes do Estado da

Geórgia, cujos resultados mostram excelente comportamento das misturas asfálticas

embora tenham infringido essa área.

Na Tabela 8 estão apesentados os pontos de controle empregados nesse

estudo, de acordo com o Tamanho Nominal Máximo (TMN) de 12,50mm e 19,00mm,

assim como a zona de restrição (SUPERPAVE).

(SUPERPAVE)

73

Tabela 8

Pontos de Controle e Zona de Restrição segundo com o Tamanho Máximo do

Agregado (SUPERPAVE).

Fonte: NAPA (2002)

3.2.2 Determinação do Teor de Projeto

Para realização das misturas com a inclusão do ASAC como agregado

graúdo, procede-se da seguinte forma: a) escolheram-se três composições

granulométricas, separando material para confeccionar 2 (dois) corpos de prova

para cada uma; e b) em seguida definiu-se os parâmetros de compactação relativos

ao número de giro (inicial, de projeto e máximo) em função do tráfego (Tabela 9).

Tabela 9

Número de giros x tráfego.

Tráfego N AASHTO x 106 Parâmetros de compactação

Nini Nprojeto Nmáx

< 0,3 6 50 75

0,3 a 3 7 75 115

3 a 30 8 100 160

> 30 9 125 205

Inferior Superior Inferior Superior Inferior Superior Inferior Superior

25 100 - - - - - - -

19 90 100 - - 100 - - -

12,5 - 90 - - 90 100 - -

9,5 - - - - - 90 - -

4,75 - - - - - - - -

2,36 23 49 34,6 34,6 28 58 39,1 39,1

1,18 - - 22,3 28,3 - - 25,6 31,6

0,6 - - 16,7 20,7 - - 19,1 23,1

0,3 - - 13,7 13,7 - - 15,5 15,5

0,15 - - - -

0,075 2 8 2 10

12,5 mmPeneira

mm Pontos de Controle Zona de Restrição

% passando, em peso

Pontos de Controle Zona de Restrição

19,00 mm

74

Neste trabalho, para misturas com o ASAC, seguindo a metodologia

SUPERPAVE, considerou-se o tráfego de médio a alto (Tráfego N AASHTO x 106 -

Vias principais e Rodovias Rurais), definindo-se desta forma o número de giros do

compactador giratório, e segundo: a) obtenção de dois corpos de prova no teor de

ligante inicial estimado, prosseguindo com os ensaios para teores de ± 0,5% e

+1,0% em relação ao teor inicial; b) colocação das misturas na estufa à temperatura

de compactação por 2 (duas) horas para simular o envelhecimento que sempre

ocorre durante o período de usinagem, transporte e compactação no campo; c)

inserção da mistura no molde metálico, que também estava na temperatura de

compactação, levando o mesmo ao CGS; d) compactação dos corpos de prova para

cada número de giro desejado (inicial, projeto e máximo), e anotou-se a altura

correspondente do CP ao longo da densificação; e) retirada do corpo de prova do

molde e determinou-se a densidade aparente (Bulk Specific Gravit – Gmb), seguindo

a norma ASTM D 1188 ou ASTM D 2726 (material absorsivo). Pesaram-se os corpos

de prova nas condições seca, submersa e superfície saturada seca; f) preparação de

outra mistura, nas mesmas condições do teor de projeto, que não será compactada,

visando encontrar a densidade máxima da mistura (Maximum Specific Gravity - Gmm)

de acordo com a norma ASTM D 2041; g) determinação dos parâmetros

volumétricos da composição partindo dos valores conhecidos de Gmb e Gmm. O

principal deles se relacionou ao volume de vazios (Vv) igual a 4%, alusivo à

compactação com o número de giros do projeto (Nprojeto). Além desse parâmetro,

calcularam-se: Vazios do Agregado Mineral (VAM) e percentual de compactação ao

número de giros inicial (Ninicial) e máximo (Nmáximo), que representa a condição da

mistura ao final se sua vida útil; e h) verificação da porcentagem de fibra para evitar

o escorrimento do mástique em até 0,3%, conforme a norma AASHTO T 305/97

(Determination of Draindown Characteristics in Uncompacted Asphalt Mixtures)

atinente ao teor de projeto definido.

Nota-se, que o teor de projeto da mistura foi aquele que atendeu a todos os

requisitos simultaneamente. Caso não tivesse encontrado esse valor com

considerando todos os requisitos da metodologia, seria necessário iniciar nova

tentativa alterando a quantidade de ligante inicial estimada ou interferindo na

dosagem mineral. A Figura 27 mostra de forma simplificada a confecção dos CP´s

75

relativos aos revestimentos do tipo SMA-ASAC, em seguida a definição do teor de

projeto.

Figura 27: Preparação dos CP para SMA-ASAC.

(a); (b); (c) e (d) pesagem dos materiais; (e) inclusão do ligante aquecido; (f) mistura

manual; (g) envelhecimento em estufa; (h) lançamento do CP no cilindro d=100 mm;

(i) extração do CP compactado e (j) série de corpos para ensaio.

O procedimento de dosagem executado nas composições SMA-RCD e

SMA-RCDn obedeceram a metodologia SUPERPAVE, quanto a compactação e

definição da curva granulométrica. Entretanto, o número de giros definiu-se

diretamente considerando a abrasão Los Angeles do material, de acordo com a

NAPA (2002), ou seja, não foram verificados os critérios volumétricos para NINICIAL e

(a) (b) (d ) (c)

(e) (f) (g) (h)

(i) (j)

76

Nmáximo sendo a compactação das misturas realizada para Nprojeto de 100 giros

quando a abrasão dos agregados for inferior a 30% e para o caso maior que 30%

adotam-se 75 giros. Na Tabela 10 apresentam-se requisitos Superpave para

misturas SMA com uso do Compactador Giratório Superpave (CGS), segundo a

NAPA.

Tabela 10

Especificações da mistura SMA com uso do CGS.

Propriedade

Requerido

Cimento asfáltico, % 6,0 - mínimo

Volume de vazios, % 4,0

VAM, % 17,0 - mínimo

VCAMIX, % Menor que VCADRC

Escorrimento na temperatura de produção, % 0,30 máximo

Fonte NAPA (2002)

O parâmetro VCA (Voids in the Coarse Aggregate) denominado na mistura

compactada de VCAMIX corresponde ao volume existente entre as partículas do

agregado graúdo, incluindo o filer, o agregado miúdo, o ligante, a fibra e o próprio

volume de vazios, enquanto os vazios do agregado graúdo (VCADRC) correspondem

ao volume entre as partículas do agregado graúdo e o volume de ar existente,

quando compactado e são calculados de acordo com as equações 24 e 25

respectivamente:

𝑉𝐶𝐴𝑀𝐼𝑋 = 100 − (𝐺𝑀𝐵

𝐺𝐶𝐴 𝑥 𝑃𝐶𝐴) (24)

𝑉𝐶𝐴𝐷𝑅𝐶 = (𝐺𝐶𝐴 𝑥 𝑊 − 𝑆

𝐺𝐶𝐴𝑆

) 𝑥100 (25)

Onde:

VCAMIX – vazios da fração graúda do agregado na mistura compactada, %;

77

VCADRC – vazios da fração graúda do agregado compactado, em %;

GCA – massa específica aparente da fração graúda do agregado, em kg/m³;

GMB – massa específica aparente da mistura compactada, em g/cm³;

PCA – fração graúda do agregado em relação ao peso total da mistura, em g/cm³;

S – massa específica da fração graúda do agregado seco compactado, em kg/m³;

W – massa específica da água, em kg/m³.

Sendo os valores de GCA calculado pela ASTM C 127 (2012), S pela ASTM

C29 (2009) e a fração graúda do agregado em relação ao peso total da mistura (PCA)

definida como a porção relativa à mistura total de agregados, retida numa

determinada peneira, variando em função do diâmetro nominal máximo dos

agregados, demonstrado na Tabela 11.

Tabela 11

Definição da Fração Graúda do Agregado em relação ao Peso Total da Mistura

(PCA).

Diâmetro Nominal do Agregado graúdo Porção de Agregado Retido (PCA)

25 mm 1" 4,75 mm # 4

19 mm 3/4" 4,75 mm # 4

12,5 mm 1/2" 4,75 mm # 4

9,5 mm 3/8" 2,36 mm # 8

4,75 mm N° 4 1,18 mm # 16 Fonte – NAPA (2002).

A mistura dos componentes do revestimento SMA-RCD executou-se

manualmente, conforme procedimento anteriormente descrito para a formulação

SMA-ASAC. No caso da composição asfáltica SMA-RCDn aproveitou-se a chegada

do novo equipamento do GEOTEC, e a mistura dos partícipes realizou-se no

Misturador Planetário de acordo com a sequência exposta na Figura 28.

78

Figura 28: Preparação dos CP - SMA-RCDn

(a) pesagem dos materiais; (b) equipamento – Misturador Planetário; (c) agregados

no misturador; (d) pesagem do ligante na medida exata (e) inclusão das

nanopartículas ao ligante aquecido; (f) lançamento do ligante no misturador após

agregados atingirem a temperatura da mistura; (g) retirada da composição depois de

concluído o ciclo no misturador; (h) envelhecimento em estufa por 2 h; (i)

compactação e posterior extração do CP e j) na sequência à compactação dos

corpos de prova pelo CGS, determinaram-se os parâmetros Gmm e Gmb, tendo sido

(a) (b) (c)

(d) (e) (f)

(g) (h) (i)

79

verificado os requisitos de acordo com a NAPA, principalmente quanto ao Volume de

vazios igual a 4%.

Observa-se que o material em escala nanométrica, inserido no cimento

asfáltico, não faz parte do estudo para determinação da dosagem da mistura,

participando apenas na condição de aditivo. Para a mistura do SMA-RCDn utilizou-

se 4% do material cerâmico para cada 100 gramas de CAP 50/70. Considerou-se a

densidade do ligante fornecida pelo fabricante e as recomendações de You et al.

(2011). Nota-se que na preparação dessa composição alternativa, adicionou-se

separadamente o nanomaterial ao ligante, vertendo-o paulatinamente, sempre

acompanhado de aquecimento e agitação manual. A despeito de You et al (2011) e

SANTOS et al (2015) aconselharem uma agitação mecânica na inserção desse

material ao aglutinante, verificou-se que o procedimento manual mostrou uma

mistura homogênea, sem formação de grumos.

3.2.3 Dosagem da fibra

A percentagem de fibra utilizada para evitar o escorrimento do mastique em

até 0,3% determinou-se conforme a norma AASHTO T 305/97 (Determination of

Draindown Characteristics in Uncompacted Asphalt Mixtures). A Figura 29, em forma

de fluxograma, demonstra a sequência de ensaios executados para determinação

final da dosagem SMA em obediência a norma.

Foram realizados ensaios sem a fibra (0 %) e com a sua participação de

0,3% e 0,5% de fibra do Curauá, para as misturas SMA-ASAC e SMAR-RCD,

respectivamente. Para cada teor de fibra executaram-se 4 (quatro) amostras. Duas

testadas na temperatura de mistura do ligante (usinagem) e as outras duas numa

temperatura acrescida em 15°C, com vistas a analisar comportamento

confeccionado em usinas e a variação da temperatura de produção.

80

Figura 29: Fluxograma do ensaio de escorrimento.

O procedimento para dosagem da fibra do Curauá ocorreu de acordo com os

seguintes passos: a) preparo da mistura SMA (ASAC e RCD) com 1200g ± 200g, de

acordo com dosagem previamente estudada e enquadrada dentro da metodologia

SUPERPAVE e NAPA; b) pesou-se o cesto de arame padronizado com furo de 6,3

mm de malha (para mistura SMA igual ou maior que 9,5mm do tamanho máximo do

agregado), a bandeja e filtro de papel antes de iniciar o procedimento, com balança

de precisão de 0,1g; c) colocou-se a mistura no cesto tomando cuidado para não

movimentar a mesma após transferência; d) levou-se o conjunto (cesto com a

mistura, bandeja e filtro) ao forno por 60 ± 5 minutos; e) foi conferida se a

temperatura da mistura não baixou mais do que 25ºC, em relação a temperatura

desejada. Caso tivesse ocorrido, a mistura deveria ser mantida no forno por mais 10

minutos, aumentando o tempo de ensaio para 70 minutos; f) transcorrido o tempo,

retirou-se o conjunto do forno, e pesou-se o cesto com a mistura, com precisão de

0,1 g; g) determinou-se o escorrimento (draindown) como uma percentagem da

Stone Matrix

Asphalt (teor de

projeto)

0% de fibra 0,3% de fibra 0,5% de fibra

SMA DOSAGEM

SUPERPAVE

ESCORRIMENTO

AASHTO T 305/97

81

massa restante no cesto com a mistura (ou bandeja), concernente à massa total da

mistura antes do teste conforme equação 26.

𝐸𝑠𝑐𝑜𝑟𝑟𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 (%) = A − B

C x 100 (26)

Onde:

A – peso final do conjunto (cesto, bandeja e filtro);

B – peso inicial do conjunto (cesto, bandeja e filtro);

C – peso da amostra inicial.

O resultado final é a média aritmética de duas amostras em cada

temperatura de ensaio. Com a determinação da quantidade de fibras realizou-se

novamente a dosagem SUPERPAVE, agora com a inclusão das fibras do Curauá.

3.3 ENSAIOS MECÂNICOS

Avaliaram-se as misturas tipo SMA pelo comportamento mecânico de acordo

com os ensaios de Resistência à Tração, Módulo de Resiliência e Módulo Dinâmico.

A Resistência à Tração e Módulo de Resiliência realizaram-se na Universal Testing

Machine (UTM14), acondicionada em uma câmara ambiental. Esse equipamento

possui interface computacional, software para aquisição de dados e calculos de

saída, capacidade para variação nos tipos de pulsos de cargas e na freqüência de

aplicação destes, e condições de confinamento. As leituras dos deslocamentos

registram-se por sensores do tipo Linear Variable Diferential Transducers (LVDT). O

ensaio de Módulo Dinâmico executou-se Universal Testing Machine (UTM100).

Ambas as UTMs foram fabricadas pela empresa australiana IPC Global, e

pertencem ao Grupo de pesquisa em Geotecnia (GEOTEC/UFAM). Tais

experimentos acompanharam a metodologia descrita no fluxograma da Figura 30.

82

Figura 30: Fluxograma do programa de ensaios mecânicos

3.3.1 Resistência à Tração.

Visando o ensaio de resistência à tração por compressão diametral (DNIT

136/2010-ME) confeccionaram-se copos de prova (CP) para as composições

estudadas (SMA-ASAC, SMA-RCD e SMA-RCDn), tendo sido conduzido pelo

software UTS002 (3.13 Stress Strain Test), de acordo com as seguintes etapas: a)

inicialmente determinaram-se as medidas de alturas e diâmetros dos corpos de

prova; b) centralizou-se o CP na base de apoio e posteriormente colocou-se o friso

metálico, para em seguida o conjunto ser levado para a prensa; c) desceu-se o

pistão até entrar em contato levemente com o friso metálico; d) inseriu-se o nome da

Temperatura

25°C

40°C

60°C

Temperatura

25°C

40°C

Frequencia

0,1 s (carga)

0,9 s(repouso)

Temperatura

5°C

25°C

40°C

Frequencia

25Hz

10Hz

5Hz

1 Hz

0,5Hz

0,1Hz

RESISTÊNCIA À TRAÇÃO

Módulo Dinâmico E* e Ângulo

de Fase

Módulo de Resiliência (MR)

(Força de 5%, 10%, 15%, 20% e

30% da RT)

Resistência à Tração (RT)

STONE MATRIX ASPHALT

ENSAIOS MECÂNICOS

COMPACTADOR GIRATORIO

SUPERPAVE

MÓDULO DE RESILIÊNCIA MÓDULO DINÂMICO

83

amostra, dados de alturas, diâmetros e dados referentes à velocidade de

deformação (0,8 ± 0,1mm/s); e) acionou-se o equipamento. Tendo sido iniciado o

procedimento, a carga foi progressivamente aplicada até a ruptura do corpo de

prova, acompanhada pelo software. Anotou-se o valor da carga de ruptura para

posterior cálculo da Resistência a Tração; e) para realização dos ensaios na

temperatura diferente da ambiente (25° C), fechou-se a UTM14, acionando o

controle de temperatura da câmara ambiental na temperatura do ensaio (40°C e

60°C) até os corpos de prova atingirem equilíbrio térmico; f) nos ensaios realizados a

60°C os corpos de prova foram deixados em estufa para alcançar a temperatura

requerida e na sequência executou-se o ensaio com a câmara de temperatura

também acionada; g) para conferência e controle da temperatura fizeram-se

medições nos corpos de prova, antes, durante e após a efetivação do ensaio. A

Figura 31 expõe: (a) software utilizado no ensaio; (b) CP na UTM – 14; (c) controle

de temperatura do CP após ruptura.

Figura 31: Etapas do ensaio de Resistência à Tração.

(b) (c)

(a)

84

3.3.2. Módulo de Resiliência.

O ensaio de Módulo de Resiliência acompanhou o software UTS003 2.00b -

Indirect Tensile Modulus Test, baseado nos protocolos ASTM D4123-82 (1995) e

AASHTO TP-31-96 (2000), resumidamente apresentado na Figura 32.

Figura 32: Protocolos: (a) ASTM D4123 e AASHTO TP 31-96 e (b) fluxograma

adotado.

Em seguida a confecção dos corpos de prova (SMA-ASAC, SMA-RCD e

SMA-RCDn), realizaram-se as seguintes etapas: a) medidas das alturas e diâmetros

dos corpos de prova; b) encaixe da moldura que serve de apoio dos LVDT´s (linear

Variable Differential Transducer), fixando-a e prendendo ao corpo de prova; c)

colocação do friso metálico superior e levado o conjunto para a prensa, tomando-se

o cuidado de assentar o friso no direcionamento do pistão, descendo-o em seguida

até o seu contato levemente com o friso metálico; c) inserção do nome da amostra,

dados de alturas e diâmetros no software já referenciado, selecionando os

protocolos adotados ASTM D4123-82/AASHTO TP31, e lançados os parâmetros de

Tempo de carga

(s)0,1 a 0,4 0,1

Coeficiente de

Poisson ()Não informado 0,10 a 0,50

5, 25 e 40 5, 25 e 40

10,33; 0,5; 1

Suporte

≥ 30

Carga aplicada

Protocolo ASTM D 4123 AASHTO TP 31-96

Suporte ou

colado

50 a 200

10% a 50% da

RT

5%, 15%, 30% da RT

(25°C)

Temperatura °C

Frequencia (Hz)

Tipo de leitor de

deformação

Número de ciclos

Temperatura

25°C

40°C

60°C

Temperatura

25°C

40°C

Frequencia

0,1 s (carga)

0,9 s(repouso)

Temperatura

5°C

25°C

40°C

Frequencia

25Hz

10Hz

5Hz

1 Hz

0,5Hz

0,1Hz

RESISTÊNCIA À TRAÇÃO


de Fase

Módulo de Resiliência (MR)

(Força de 5%, 10%, 15%, 20% e

30% da RT)

Resistência à Tração (RT)

STONE MATRIX ASPHALT

ENSAIOS MECÂNICOS

COMPACTADOR GIRATORIO

SUPERPAVE

MÓDULO DE RESILIÊNCIA MÓDULO DINÂMICO

85

controle como temperatura (25°C e 40°C), tempo do pulso de aplicação da carga

(100), tempo total de um ciclo do pulso (1000), quantidade de pulsos de

condicionamento (100), coeficiente de Poisson (adotado 0,35) e a porcentagem da

RT previamente calcualda; d) considerando os protocolos definidos nesta pesquisa,

os corpos de prova foram submetidos aos carregamentos de 5%, 10%, 15%, 20% e

30% da resistência à tração determinada, e frequência de 1 Hz, com período de

carregamento de 0,1s e descarregamento de 0,9s (repouso); e) os dois sensores do

tipo LVDT´s resgistraram os deslocamentos horizontais ocorridos durante a

aplicação da força, tendo sido fixados e ajustados, com auxilio dos parafusos de

ajuste fino e, finalmente, iniciado o ensaio; f) os ensaios realizaram-se em duas

temperaturas. Para a temperatura diferente de 25°C fechou-se a UTM14, acionou-se

o controle de temperatura da câmara ambiental na temperatura de 40°C até o corpo

de prova atingir equilíbrio térmico, monitorando-se as temperaturas antes e após a

execução do ensaio (Figura 33 e 34); e g) ao final do ensaio o resultado do Módulo

de Resiliência é fornecido diretamente pelo software, correspondente a média

atitmética dos últimos cinco últimos pulsos de carregamento, fornecendo resultados

de MR para cada % da RT aplicada. A montagem para execução do ensaio de

Módulo de Resiliência na UTM14 apresenta-se na Figura 35.

Figura 33: Software UTS003 2.00b: (a) entrada de dados, (b) definição do Protocolo.

86

Figura 34: Software UTS003 2.00b, ajuste dos LVDT´s.

Figura 35: Ensaio de Módulo de Resiliência: (a) Vista Geral e (b) detalhe do corpo de

Prova no Ensaio

Fonte: Valença (2012)

87

3.3.3 Módulo Dinâmico

O ensaio de Módulo Dinâmico, de acordo com a ASTM 3497-05 (Standard

Test Method for Dynamic Modulus of Asphalt Concrete Mixtures) e a norma da

AASHTO TP 62-03, é realizado com aplicação de um carregamento axial senoidal

(haversine), sem impacto e com cargas variáveis entre 0 e 35 psi (241 KPa), durante

um período mínimo de 30 segundos e não superior a 45 segundos, em corpos de

prova cilíndricos a uma dada temperatura e frequência de carregamento. Na Figura

36 exibem-se as temperaturas e frequências utilizadas nestes ensaios.

Figura 36: Fluxograma do Ensaio de Módulo Dinâmico.

As amostras SMA foram compactadas no CGS, conforme já descrito, e os

ensaios realizaram-se na UTM100 servo-hidráulica, com função geradora capaz de

produzir onda de forma haversine, realizando testes de carga e deslocamento

controlado. Fazem parte desse equipamento uma câmara de temperatura, controle e

aquisição de dados totalmente integrado pelo Sistema de Aquisição de Dados

IMACS (Integrated Control & Data Acquisition System). Possuí ainda uma interface

Temperatura

5°C

25°C

40°C

Frequencia

25Hz

10Hz

5Hz

1 Hz

0,5Hz

0,1Hz


de Fase

MÓDULO DINÂMICO

88

com computador por cabos seriais, onde se utiliza o software para execução do

ensaio de módulo dinâmico (Figura 37).

Figura 37: UTM100 e componentes integrados.

Segundo a norma ASTM 3497-05, moldaram-s os corpos de prova de

acordo com o Método D 3496, obedecendo a proporção entre a altura e o diâmetro

de 2:1, cujo diâmetro mínimo é de 4 polegadas. Exigi-se também que o diâmetro

seja de quatro ou mais vezes o tamanho nominal máximo (TMN) das partículas de

agregado. A série mínima de testes preconizada pela ASTM 3497-05 é composta de

testes nas temperaturas de 5, 25, e 40 ° C, bem como nas frequências de carga

iguais a 1, 4 e 16 Hz para cada temperatura.

Na literatura diversos trabalhos são apresentados acompanhando a relação

entre altura e diâmetro diferente do que sugere a ASTM 3497-05. A norma AASHTO

TP 62-03 (AASHTO, 2005) recomenda que essa relação seja de 1,5 considerando

apenas os ensaios de compressão axial.

Segundo KIM (2009), as relações entre altura e diâmetro devem ser

definidas em função do ensaio, atendendo a relação entre altura e diâmetro de 1,5

para ensaios de compressão. Haverá necessidade de uma relação maior igual a 2

para ensaios de tração, tendo em vista a necessidade de fixação das placas

metálicas nas bordas, para permitir o tracionamento do corpo de prova durante o

ensaio.

Controle da temperatura

Sistema de aquisição de dados integrado da UTM

Software

interligado

89

O referido autor apresentou resultados, cujas misturas submetidas à

compressão axial, compactadas com o uso do compactador giratório, tendo

dimensões iguais a150 mm de diâmetro e 178 mm de altura, foram cortadas (em

ambas as extremidades) axial e radialmente em corpos cilíndricos de dimensões 100

mm de diâmetro e de 150 mm de altura com o fito de assegurar uma distribuição de

vazios mais consistentes ao longo da altura dos corpos de prova para,

posteriormente, realizar-se os ensaios de módulo dinâmico. O resultado comprovou

a redução no volume de vazios das amostras cortadas em cerca de 1,5% a 2%.

3.3.3.1 Procedimento - método

Em seguida a confecção dos corpos de prova cilíndricos das composições

pesquisadas (SMA-ASAC, SMA-RCD e SMA-RCDn) executaram-se os seguintes

procedimentos: a) medidas as alturas e diâmetros dos corpos de prova; b) fixação

dos pinos sextavados no corpo de prova (CP) com o emprego de um gabarito do

equipamento Gauge Pont Fixing da IPC Global (Figura 38), com distância radial e

simétrica entre os pinos de 120° e espaçamento vertical de 70 mm entre os pinos,

proporcionando alinhamento preciso dos pontos. Prenderam-se os pinos com uma

cola de cura rápida, 24 horas antes da execução do ensaio, e estes vão servir de

apoio para encaixar os suportes dos LVDT’s, garantindo o posicionamento correto

dos mesmos; c) colocação do CP na câmara da UTM100, e em seguida inseriu-se o

topo metálico, tomando-se o cuidado de coloca-lo no direcionamento do pistão; d)

encaixe dos 3 suportes dos LVDT’s nos pinos fixados ao CP para ajuste dos

transducers; e) acionamento do equipamento, conectadando-se todos os cabos no

IMACS, para iniciar o ensaio com abertura do software UTS 006 Dynamic Modulus

Test 2.22b; f) verificação dos “levels” (força, temperatura, deslocamento); g) ajuste

do sistema eletrônico de medição com o posicionamento correto do pistão (eixo

vertical) até encostar no topo metálico com a utilização do virtual pendant; h)

inserção, na sequência, do nome da amostra, dados de alturas e diâmetros no

software já referenciado, dados do protocolo, além dos parâmetros de controle

como: temperatura (5° C, 25° C e 40° C) e coeficiente de Poisson (adotado 0,35); i)

fixação e ajuste dos três sensores do tipo LVDT´s, que realizam e registram os

deslocamentos ocorridos durante o experimento, para dar início ao ensaio.

90

Figura 38: Fixação dos pinos sextavados no CP para posterior encaixe dos suportes

dos LVDT’s.

3.3.3.2 Ensaio

Os ensaios de Módulo Dinâmico aconteceram em três níveis de

temperatura, 5° C, 25° C e 40° C. Foram colocadas as amostras na câmara

ambiental UTM 100 climatizada, até atingir-se a temperatura de ensaio e o corpo de

prova registrar o equilíbrio térmico, cuja temperatura também é verificada pelo corpo

de prova modelo conectado ao sistema de dados, mantido junto com a amostra.

Visa-se, portanto, determinar se a temperatura especificada foi alcançada (interna e

superficial), sendo facilmente checada pelo nível do transdutor de temperatura.

Executaram-se todos os testes nessa citada câmara com temperatura

controlada, começando com a mais baixa até a mais alta. Para todas elas

empregaram-se as frequências de 25 Hz, 10 Hz, 5 Hz, 1 Hz, 0,5 Hz e 0,1 Hz,

consoante a AASHTO TP 62-03 ao invés da ASTM 3497-05. As Figura 39 e 40

exibem os softwares e os controles da temperatura.Tais frequências aproximam-se

das taxas de carregamento aplicadas aos pavimentos de estradas com velocidades

baixas e tráfego muito lento. No caso das múltiplas frequências, estas garantem o

desenvolvimento completo da curva de módulo dinâmico. Uma sobreposição entre

tais curvas de módulo dinâmico isotérmico é desejável (embora não essencial) para

obtenção da curva mestra, sendo o módulo de elasticidade na frequência mais

elevada e a uma dada temperatura, semelhante ao módulo da frequência vizinha a

uma temperatura menor (GIBSON, 2006).

91

Figura 39: Software utilizado e respectivas frequências.

Figura 40: Ensaio: (a) controle dos transducer levels; (b) CP com LVDT’s e CP

modelo.

Destaca-se, ainda, que: a) a força utilizada no ensaio de Módulo Dinâmico

foi conduzida de forma que a deformação axial ficasse limitada a um máximo de

75με em todas as frequências, a fim assegurar um comportamento viscoelástico

CP modelo

(a)

(b)

CP do ensaio com

LVDT´s

92

linear e minimizar os danos microestrutural da amostra; b) determinaram-se o ângulo

de fase e o módulo dinâmico pela aplicação de carga de compressão sinusoidal

(haversine) e as deformações por meio de três LVDTs; e c) a repetição do ensaio

para diferentes temperaturas e frequências de carregamento facilita a construção da

importante curva mestra.

93

Capítulo 4

4 RESULTADOS E ANÁLISES

Neste capítulo apresentam-se a discussão dos resultados atinentes à

caracterização dos materiais, dosagem das misturas asfálticas e relativos aos

ensaios mecânicos de resistência à tração (RT), módulo de resiliência (MR) e

módulo dinâmico (MD).

Ressalta-se não ter sido encontrado na literatura trabalhos que abordassem o

ASAC em misturas do tipo SMA. Por conseguinte, as comparações, quando

pertinentes, serão realizadas frente às composições do tipo concreto asfáltico (CA).

4.1 CIMENTO ASFÁLTICO DE PETRÓLEO

Os resultados dos ensaios de caracterização tradicional do asfalto, visando

seu emprego como ligante betuminoso, segundo especificação da ANP, são

mostrados na Tabela 12 e 13, e inferem: a) classificação do ligante como CAP

50/70, visto que a Penetração a 25°C apresentou valor igual a 69 mm; b) valores do

Ponto de Amolecimento e da Solubilidade em tricloroetileno próximos daqueles

prescritos pela ANP; c) Ponto de Fulgor com valor superior ao explicitado pela citada

norma. Porém, tal resultado, com uma maior temperatura, mostra uma maior

segurança na manipulação do material asfáltico; d) Ductilidade apresentando boa

consistência; e) valores da Viscosidade nas temperaturas de 135°C e 150°C mais

elevados frente à referência, porém alusivo à temperatura igual a 177°C mostrou-se

de acordo com o recomendado; e f) valores posteriores ao processo de

envelhecimento das amostras, em estufa de filme fino rotativo (RTFOT), conforme o

indicado, apenas com ressalva para aquele atinente à Penetração Retida. Em

resumo, o cimento asfáltico de petróleo (CAP), comercializado pela REMAN,

atendeu às características normatizadas.

94

Tabela 12

Caracterização do ligante asfáltico

Ensaio Método Unid. CAP 50/70

(ANP, 2005) CAP 50/70

Penetração D5 0,1 mm 50-70 69

Ponto de Amolecimento D36 °C 46 49,7

Ponto de Fulgor D92 °C 235 318

Solubilidade em Tricloroetileno D2042 % massa 99,5 99,9

Ductilidade D113 cm 60 > 100

Densidade Relativa a 20/4C D70 N/A - 0,998

Tabela 13

Viscosidades e parâmetros, após envelhecimento do ligante asfáltico.

Ensaio Método Unid.

CAP 50/70 (ANP,2005)

CAP 50/70

Viscosidade Saybolt Furol a 135°C E 102 s 141

283

Viscosidade Brookfield a 135°C D4402 cp 274

539

Viscosidade Saybolt Furol a 150°C E 102 s 50

140,7

Viscosidade Brookfield a 150°C D4402 cp 112

279,8

Viscosidade Saybolt Furol a 177°C E 102 s 30-150

50,8

Viscosidade Brookfield a 177°C D4402 cp 57-285

96,8

RTFOT Variação em % Massa D2872 % 0,5

0,04

RTFOT aumento do Ponto de Amolecimento D36 °C 8

7,1

RTFOT Penetração Retida D5 % 55

63

95

4.2 AGREGADOS

Os resultados granulométricos referentes aos agregados graúdos, agregado

miúdo, material de enchimento e resíduo cerâmico são expostos na Figura 41,

Tabela 14, determinados em conformidade com os procedimentos das normas

ASTM C 136 (2006) e DNER EM 367/97.

As texturas do ASAC e do RCD são classificadas como pedregulhos bem

uniformes, ou seja, a maioria de suas partículas encontra-se em uma faixa bastante

estreita, e tendo coeficientes de uniformidades iguais a 1,36 e 1,66

respectivamente. No caso da areia Manaus, esta apresenta distribuição

granulométrica fina a média (48% fina, 37% média e 14% grossa) pela ABNT e fina a

grossa segundo a ASTM (75% fina e 25% grossa). Consoante preceitua a norma, ao

menos 65% das partículas do fíler devem possuir diâmetro menor do que 0,075mm

(peneira de n°200). O cimento Portland (CP II Z32), adquirido no comércio local,

atendeu essa especificação, com 87,0% de material passante no citado diâmetro.

Figura 41: Curvas granulométricas dos agregados.

0,00

10,00

20,00

30,00

40,00

50,00

60,00

70,00

80,00

90,00

100,00

0,001 0,01 0,1 1 10 100

Passante

(%

)

Abertura das peneiras (mm)

FILLER

RESÍDUOCERÂMICO

AREIA

ASAC

RCD

96

Tabela 14

Distribuição granulométrica dos agregados.

Peneiras - ASTM Peneiras

(mm)

% que passa da amostra total

ASAC RCD AREIA FILER RESÍDUO

CERÂMICO

1 1/2" 38,1 100,00

100,00

100,00

100,00 100,00

1" 25,4 100,00

100,00

100,00

100,00 100,00

3/4" 19,1 100,00 99,26

100,00

100,00 100,00

1/2" 12,7 100,00 44,46

100,00

100,00 100,00

3/8" 9,5 51,98 -

100,00

100,00 100,00

N° 04 4,8 - - 99,96

100,00 100,00

N° 08 2,36 - - 99,13

100,00 100,00

N° 16 1,18 - - 96,71

100,00 100,00

N° 30 0,600 - - 85,38

100,00 100,00

N° 50 0,300 - - 64,66

100,00 100,00

N°200 0,075 - - 3,36 87,59 82,00

De acordo o trabalho de Silva (2011) e adicionado aos valores encontrados

nessa pesquisa, constam na Tabela 15 os resultados das densidades, absorção e

adesividade dos materiais partícipes das composições estudadas e da brita como

referência.

Observa-se a elevada absorção dos materiais graúdos ASAC concernente ao

RCD e a brita, que deverá acarretar maior consumo de CAP na mistura SMA-ASAC.

A adesividade de ambos agregados alternativos foi satisfatória, evitando-se dessa

forma que ocorram descolamentos da película asfáltica e desgaste precoce quando

utilizados nos pavimentos. Concernente às densidades estas expuseram para o

ASAC e RCD distintos valores, em decorrência da maior porosidade, além de

97

resultados inferiores, frente ao agregado granítico. Conclusões também encontradas

por Silva (2011), MELO (2009) e Valença (2012). Indicativo ao agregado fino e ao

fíler, estes apresentaram densidades coerentes com os valores encontrados na

literatura para tais materiais.

Tabela 15

Características físicas dos agregados

Amostra

Análise ASAC RCD Areia Filer

(cimento) Resíduo cerâmico

Brita

Gsa (g/cm³) 2,571 2,550 2,730 3,136 2,720 2,780

Gsb (g/cm³) 1,855 2,200 2,615 2,760

Gsbssd (g/cm³) 2,133 2,340 2,770

Absorção(%) 15 6,25 0,32

Adesividade Satisfatória Satisfatória Satisfatória

Também se determinou na qualificação dos agregados, o desgaste do

material ao longo do seu transporte (abrasão Los Angeles). Sua importância reside

igualmente no fato do seu resultado influenciar diretamente na dosagem das

misturas asfálticas. Menciona-se, como exemplo, a recomendação da NAPA (2012),

acerca do número de giros necessários à densificação utilizando o compactador

giratório 100 giros são tipicamente usados para agregados com Abrasão Los

Angeles menor do que 30% e os 75 giros deve ser empregado paro o intervalo entre

30 e 45.

A Tabela 16 mostra os resultados desse experimento, em que sobressaí o

menor valor para o RCD alusivo ao ASAC, bem como os valores para os agregados

alternativos extremamente superiores frente ao agregado pétreo regional. Um

desgaste dessa magnitude indica que o ASAC, a princípio, seria inadequado para

ser empregado como agregado graúdo. Entretanto, trabalhos do GEOTEC (Nunes,

98

2006, Frota et al., 2007 e SILVA, 2011a) apresentam misturas asfálticas que

mostram comportamento mecânico adequado de misturas asfálticas tendo sua

participação. Exemplifica-se, o menor potencial em desenvolver deformações

permanentes de composições com ASAC relativas à mistura com o seixo

amazônico.

Tabela 16

Características dos agregados graúdos, abrasão Los Angeles.

Agregado Graúdo Desgaste (%)

ASAC 70

RCD 44

BRITA 37,8

4.3 RESÍDUOS DA FIBRA DO CURAUÁ

Utilizou-se no estudo em apreço os resíduos da fibra do Curauá também

empregados por Valença (2012), além das mesmas dimensões. A informação da

literatura menciona que o tamanho máximo de 20 mm melhora a trabalhabilidade da

composição solta evitando a formação de grumos durante a mistura, e aumenta a

homogeneidade da mistura compactada, conforme trabalho de Vale (2007) com a

participação de fibras de coco. No estudo de Suchismita (2009), as fibras de coco

foram cortadas em pequenos pedaços, entre 25 e 75 mm, e tal material mostrou

valor da densidade semelhante ao encontrado para a fibra do Curauá. Neste

trabalho constatou-se que, o comprimento usado igual a 2,0 cm, foi eficiente em se

tratando de escorrimento. Porém, apresentou pequena dificuldade no manuseio seja

durante a mistura, ou na fase de inserção da composição no cilindro de

compactação, se aglomerando e aderindo, por vezes, nas espátulas tanto no

processo manual quanto se empregou o misturador planetário.

do C

99

Tabela 17

Densidades de fibras.

Fibra Referência Densidade (kg/m³)

Curauá

Presente estudo 1.430

MARINELLI et al, 2008 1.400

SILVA et al, 2008 1.380

Celulose SOUZA, 2007 480 - 530

Coco Suchismita (2009) 1.400

Fonte: adaptado de Valença, 2012.

4.4 MATERIAL CERÂMICO EM ESCALA NANOMÉTRICA

Os resultados respeitantes ao resíduo cerâmico apontaram: a) valor igual a

2.720 kg/m³ para a massa específica real; b) granulometria essencialmente fina, ou

seja, 82% das partículas passantes na peneira de diâmetro 0,075mm; c) composição

química, conforme Tabela 18, tendo como principal constituinte a sílica, baixo teor de

Fe2O3, do óxido alcalino (K2O) e/ou óxido alcalino terroso (MgO); d) composição

mineralógica com predominância do quartzo, e picos característicos relativos a

caulinita e a hematita, demonstrado na Figura 42. A presença da caulinita nesse

material cerâmico evidencia que a condução do ciclo de queima das peças

produzidas no Polo Oleiro de Iranduba/AM, referente, especialmente, aos

parâmetros térmicos (tempo e temperatura), não promoveu a plena transformação

desse mineral argílico na fase amorfa e metaestável denominada metacaulinita.

100

Tabela 18

Análise química do material

Descrição

Principais Elementos (% peso)

SiO2 Al2O3 Fe2O3 K2O MgO TiO2 Outros(∑) P.F.

Resíduo 55,05 37,09 4,36 1,05 1,69 0,72 - -

Figura 42: Difratograma do Resíduo. C - Caulinita; H - Hematita; M - Moscovita; Q – Quartzo

101

4.5 DOSAGEM MINERAL E TEOR DE PROJETO

4.5.1 Granulometria mineral

A dosagem mineral consubstancia procedimento destinado a obter uma

mistura “ideal” dos agregados (graúdo, miúdo e fíler), com o propósito de melhorar o

arranjo entre as partículas. Para fornecer a “coesão” dos citados partícipes,

acrescenta-se o ligante, cuja quantidade adequada nomeia-se como teor de projeto

ou “teor ótimo”.

Na composição SMA com o ASAC, o arranjo mineral dos seus agregados

seguiram os limites apontados em NAPA (2002), com tamanho máximo nominal de

12,5 mm, conforme expõe a Tabela 19. A Figura 43 fornece o traçado

granulométrico representativo dessa dosagem mineral juntamente com os limites

prescritos, resultando na seguinte formulação: 81% de ASAC, 10% de areia e 9% de

filer. Observa-se, também, na citada figura, que a mencionada curva granulométrica

ficou inserida em sua quase totalidade nos limites estipulados.

Tabela 19

Distribuição granulométrica da Mistura com ASAC.

ASAC AREIA MANAUS Filler (CP II)

81 10 9

1 1/2" 38,1 81,00 10,00 9,00 100,00

1" 25,4 81,00 10,00 9,00 100,00 100 100

3/4" 19,1 81,00 10,00 9,00 100,00 100 100

1/2" 12,7 81,00 10,00 9,00 100,00 90 100

3/8" 9,5 42,10 10,00 9,00 61,10 26 78

N° 04 4,8 0,00 10,00 9,00 19,00 20 28

N° 08 2,36 0,00 9,91 9,00 18,91 16 24

N° 16 1,18 0,00 9,66 9,00 18,66 13 21

N° 30 0,600 0,00 8,49 9,00 17,49 12 18

N° 50 0,300 0,00 6,36 9,00 15,36 12 15

N°200 0,075 0,00 0,04 7,88 7,92 8 10

Limite inferior

(%)

Limite

superior (%)

Peneiras -

ASTM

Peneiras

(mm)

PORCENTAGEM DE MATERIAL PARA A MISTURA

(%)

Dosagem

(%)

TMN 12,5 mm

102

Figura 43: Curva granulométrica da Mistura SMA-ASAC

As composições com o RCD na condição de agregado graúdo obedeceram

à metodologia SUPERPAVE, quanto à definição da dosagem mineral (Tabela 20).

Particularmente, no enquadramento mineral (Figura 44) verificou-se uma discreta

ultrapassagem, pela curva granulométrica da mistura com o resíduo de construção,

respeitante ao limite superior recomendado. O resultado indicou para as misturas

SMA-RCD e SMA-RCDn: 73% de RCD, 17% de areia e 10% de filer,.

Tabela 20

Distribuição granulométrica da mistura com RCD

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0,01 0,1 1 10 100

Pa

ssa

nte

(%

)

Abertura das peneiras (mm)

TMN = 12,5 mm -Limite da AASTHO

SMA-ASAC 12,5 mm

RCD AREIA MANAUS Filler (CP II)

73 17 10 100

1 1/2" 38,1 73,00 17,00 10,00 100,00 100 100

1" 25,4 73,00 17,00 10,00 100,00 100 100

3/4" 19,1 72,46 17,00 10,00 99,46 90 100

1/2" 12,7 32,45 17,00 10,00 59,45 50 74

3/8" 9,5 0,00 17,00 10,00 27,00 25 60

N° 04 4,8 0,00 16,99 10,00 26,99 20 28

N° 08 2,36 0,00 16,85 10,00 26,85 16 24

N° 16 1,18 0,00 16,44 10,00 26,44 13 21

N° 30 0,600 0,00 14,52 10,00 24,52 12 18

N° 50 0,300 0,00 10,99 10,00 20,99 12 15

N°200 0,075 0,00 0,57 8,76 9,33 8 10

Limite inferior

(%)

Limite

superior

(%)

Peneiras -

ASTM

Peneiras

(mm)

PORCENTAGEM DE MATERIAL PARA A

MISTURA (%) Dosagem

(%)

TMN 19mm

103

Figura 44: Curva granulométrica das misturas com RCD

4.5.2 Teor de projeto

Com vistas à determinação do teor de projeto da composição SMA-ASAC,

considerou-se tráfego de médio a alto, definindo-se desta forma os parâmetros de

compactação relativos ao número de giros (inicial, de projeto e máximo) e a inclusão

dos resíduos da fibra de Curauá igual a 0,3%, percentagem necessária para o

enquadramento da mistura no limite do escorrimento estabelecido pela norma.

Baseado em tais condições e após a realização de diversas tentativas, chegou-se ao

teor “ótimo” para a mistura SMA-ASAC igual a 12,5%.

A Tabela 21 sintetiza os critérios e parâmetros alcançados para

determinação do mencionado teor de projeto. Nota-se, como esperado, que o

consumo de ligante foi elevado.

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0,01 0,1 1 10 100

% p

assa

nte

Abertura das peneiras, mm

TMN = 19,00mm - Limiteda AASTHO

SMA - RCD19,0 mm

104

Tabela 21

Teor de ligante e parâmetros volumétricos da mistura SMA-ASAC.

Teor de ligante

(%) N de giros

Corpo de prova 1

Massa total [g]

Gmm [g/cm3]

Atura [mm]

Gmb (medida) [g/cm3]

Gmb (estimada)

[g/cm3]

Gmb (corrigida)

[g/cm3] %Gmm

12,5

N INICIAL 8

908 1,8875

47,49

1,84

1,552 1,528 80,9

N PROJETO 100 62,98 1,836 1,807 95,7

N MÁXIMO 160 61,87 1,869 1,84 97,5

Corpo de prova 2

N INICIAL 8

919,1 1,8875

74,95

1,848

1,561 1,537 81,5

N PROJETO 100 63,36 1,847 1,819 96,4

N MÁXIMO 160 62,36 1,877 1,848 97,9

%Gmm (média)

N INICIAL 8 81,2 Gmb corrigido [%Gmm] % de

vazios (Vv) VAM Avaliação

N PROJETO 100 96,0 para Ninicial para Nprojeto

para Nmáximo

N MÁXIMO 160 97,7 81,2 96 97,7 4 30,7 Atende

Critérios: ≤ 89 96 ≤ 98 = 4 ≥ 17

O valor obtido do VCAMIX = 29,73% e VCADRC = 39,17% atenderam as

recomendações da NAPA (2002) determinando que VCAMIX seja menor que o

VCADRC.

No caso das misturas asfálticas com a participação do resíduo de

construção (RCD), o número de giros foi obtido de acordo com a NAPA (2002), que

prevê compactação com Nprojeto igual a 75 giros para agregados cuja abrasão seja

superior a 30%. As propriedades volumétricas consideradas foram similares àquelas

encontradas para as composições com o agregado de argila (Vv = 4%, VAM =

19,9%, VCAMIX = 34,12%, VCADRC = 42,61%) e todas dentro das especificações. O

teor ótimo de projeto, em conformidade com a citada norma e com a inserção de

0,3% do resíduo da fibra de Curauá, determinou-se igual a 6,82% de ligante (CAP

50/70) para as misturas SMA-RCD e SMA-RCDn.

105

4.6 ENSAIOS MECÂNICOS

Neste capítulo discutem-se os resultados atinentes à caracterização dos

materiais, dosagem das misturas asfálticas e relativos aos ensaios mecânicos de

resistência à tração (RT), módulo de resiliência (MR) e módulo dinâmico (MD).

Realizaram-se três tipos de ensaios mecânicos para a avaliação do

desempenho das misturas asfálticas SMA: (1) Resistência à Tração, (2) Módulo de

Resiliência e (3) Módulo Dinâmico.

4.6.1. Resistência a Tração

Apresentam-se os resultados da resistência à tração por compressão

diametral, referentes às composições pesquisadas (SMA-RCD, SMA-RCDn e SMA-

ASAC), segundo as temperaturas de 25, 40 e 60 °C.

No caso das misturas com a participação do resíduo de construção observa-

se: a) uma redução de 62,95% e 54,54%, quando a temperatura variou de 25°C a

40°C e de 40°C a 60°C, respectivamente, relativa às composições SMA-RCD

(Figura 45); b) para as misturas de SMA-RCDn (Figura 46), um decréscimo mais

acentuado, da ordem de 70,99% e 57,89%, respectivamente, segundo os aludidos

intervalos de temperatura; c) considerando a variação de 25°C a 60°C, valores

superiores a 83,1% para SMA-RCD e 87,78% respeitante ao revestimento SMA-

RCDn. Estudos realizados por Valença (2012), com similar material (RDC),

confirmaram a perda da RT em 55% para 25°C a 40°C, 68% de 40°C a 60°C, e

perda acentuada de 87,4% de 25°C a 60°C; e d) o valor desse parâmetro para a

mistura SMA-RCDn com 4% de nanomaterial cerâmico e na temperatura de 25°C,

superou os resultados do trabalho de SANTOS et al. (2015) usando concreto

asfáltico com CA sem modificadores (1,27 MPa), CA + 2% OMMT (0,98 MPa), CA +

3% OMMT (1,28 MPa), CA + 4% MMT (1,28 MPa); representou uma variação

positiva de 47,30%, ou seja, de 0,89 MPa para 1,31 MPa, atinente à composição

SMA-RCD. Demonstrando o quão vantajoso foi adição desse material proveniente

de subprodutos cerâmicos; e mostrou superioridade comparativa, ou seja, de

11,25% a 63,87% indicativos às composições SMA-RCD e SMA-RCDn (com 4% de

nanomaterial), respectivamente. Tais valores constam na Figura 47.

106

Figura 45: Resistência à Tração, SMA- RCD.

Figura 46: Resistência à Tração, SMA-RCDn.

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

1,00

Res

istê

nci

a à

Traç

ão (

MP

a)

Tipo de mistura

SMA-RCD 25° C SMA-RCD 40° C SMA-RCD 60° C

0,00

0,20

0,40

0,60

0,80

1,00

1,20

1,40

Res

istê

nci

a à

Traç

ão (

MP

a)

Tipo de mistura

SMA-RCDn 25° C SMA-RCDn 40° C SMA-RCDn 60° C

107

Figura 47 : Resistência à Tração, misturas SMA-RCDn e SMA-RCD, valor

recomendado pela EAPA (1998) e composições de SANTOS et al. (2015).

Barbosa et al. (2016).

Pertinente aos resultados para a mistura SMA-ASAC, o gráfico exibido na

Figura 48 demonstra os seguintes decréscimos da RT: de 27,53% no intervalo de

25°C para 40°C, 74% de 40°C para 60°C, e de um valor expressivo de 81,15%

relativo às temperaturas de 25°C para 60°C. Ressalta-se não ter sido encontrado na

literatura trabalhos que abordassem o ASAC em misturas do tipo SMA.

1,27

0,98

1,28

1,68

1,28

1,72

1,61

0,8 0,879

1,311

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

1,8

Res

istê

nci

a à

Traç

ão (

MP

a)

Tipo de mistura

CA (Santos et al, 2015)

CA + 2% OMMT (Santos et al, 2015)

CA + 3% OMMT (Santos et al, 2015)

CA+ 4% OMMT (Santos et al, 2015)

CA + 2% MMT (Santos et al, 2015)



EAPA (1998)

SMA-RCD

SMA + 4% de nanomaterial

108

Figura 48: Resistência à Tração, ASAC.

Na Figura 49 tem-se o conjunto das resistências à tração por compressão

diametral alusivo às misturas asfálticas estudadas, em que se nota claramente a

influência da temperatura de serviço nas propriedades mecânicas desses

revestimentos asfálticos. No mencionado gráfico, constata-se que, em geral, a

presença do agregado RCD indicou melhor desempenho, destacando a mistura com

a inclusão da argila em escala nanométrica. Porém, a composição confeccionada

com o ASAC (agregado graúdo) foi a que proporcionou maior RT quando submetida

a temperaturas de até 40oC, bem como menores perdas. Também se observa que

aos 25oC as misturas com o resíduo de construção apresentam resistência à tração

maior que 0,8, valor mínimo de acordo com a European Association Asphatl

Pavement (EAPA), segundo experimentos conduzidos em 2002 na malha viária

européia. Ressalta-se, ainda, que em torno de 60oC, o ligante asfáltico se apresenta

tão viscoso que não desempenha mais de forma satisfatória sua função de unir os

demais partícipes, constatado pelos baixos valores da RT para todas as

formulações.

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80R

esis

tên

cia

à Tr

ação

(M

Pa)

Tipo de mistura

SMA-ASAC 25° C SMA-ASAC 40° C SMA-ASAC 60° C

109

Figura 49: Resistência à Tração das composições estudadas.

4.6.2 Módulo de Resiliência

Mostram-se nas Figuras 50 a 52 os resultados dos Módulos de Resiliência

(MR) das misturas estudadas (SMA-RCD, SMA-RCDn e SMA-ASAC), quando

submetidas as temperaturas de 25 e 40° C, e de acordo com 5%, 10%, 15%, 20% e

30% da Resistência à Tração (RT).

Na Figura 50, a composição com o agregado sinterizado (SMA-ASAC),

indica os valores do MR aproximadamente constantes frente a diferentes

porcentagens da RT. Em particular o citado parâmetro apresenta valores em torno

de 2700 MPa e 1200 MPa nas temperaturas de 25 e 40°C, respectivamente,

proporcionando uma diferença percentual igual a 55%. Nota-se (Figura 51) que a

mistura tendo a participação do resíduo de construção (SMA-RCD), análoga à

composição com o agregado de argila, igualmente exibe irrisória variação do Módulo

de Resiliência respeitante aos níveis de tensão aplicados. Observam-se, ainda,

valores de 2900 MPa e 950 MPa nas temperaturas de 25 e 40° C, respectivamente,

tendo-se, assim, uma diferença de 67,24%. No tocante à mistura (SMA-RCDn)

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

25° C 40° C 60° C

Res

istê

nci

a à

Traç

ão (

MPa

)

Temperatura (°C)

SMA-ASAC SMA-RCD SMA-RCDn

110

composta com o mencionado subproduto e o nanomaterial cerâmico (Figura 52)

têm-se variações do MR, notadamente a 25°C, decrescendo com o acréscimo da

porcentagem de tensão.

Figura 50: Módulo de Resiliência do ASAC

Figura 51: Módulo de Resiliência do RCD

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

5% 10% 15% 20% 30%

Mó

du

lo d

e R

esili

ênci

a (M

Pa)

Porcentagem da RT

SMA-ASAC 25°C SMA -ASAC 40°C

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

5% 10% 15% 20% 30%

Mó

du

lo d

e R

esili

ênci

a (M

Pa)

Porcentagem da RT

SMA-RCD 25°C SMA-RCD 40°C

111

Figura 52: Módulo de Resiliência do RCD

Visando confrontar os resultados, incluiu-se na Figura 53 o conjunto dos

dados apresentados individualmente nas Figuras de 50 a 52 que demonstraram: a)

decréscimos do MR com o aumento da temperatura; b) melhor desempenho elástico

das SMA-RCDn respeitante às demais, a 5% da Resistência à Tração e temperatura

de 25°C; c) diminuição do MR de 69,9° C (SMA-RCD), 73,3% (SMA-RCDn) e 57,7%

(SMA-ASAC), da temperatura inicial referente a 40°C a 5% da RT; d) quando

aplicado 10% da RT e na maior temperatura, redução do MR em torno de 56,4%

(SMA-ASAC), 68,2% (SMA-RCD) e 69,7% (SMA-RCDn); e) referente a 15% da RT

e a 40°C, ocorreu redução em todas as misturas, de 52,9% (SMA-ASAC), 67,1%

(SMA-RCD) e 63,2% (SMA-RCDn), sendo mais acentuada para a mistura sem a

inclusão do nanomaterial; f) consoante à aplicação de 20%, decréscimo do MR à

temperatura de 40°C, nas percentagens de 56,3% (SMA-ASAC), 64,8% (SMA-RCD)

e 64,9% (SMA-RCDn); g) diminuição do MR à temperatura de 40°C, segundo os

valores de 52,4% (SMA-ASC), 62% (SMA-RCD) e 61,9% (SMA-RCDn), para 30% da

RT; e h) nas misturas SMA-ASAC, quando submetidas a todas às tensões (5% a

30% da RT), decréscimos do MR superiores a 52%, com a elevação da temperatura.

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

5% 10% 15% 20% 30%

Mó

du

lo d

e R

esili

ênci

a (M

Pa)

Porcentagem da RT

SMA-RCDn 25°C SMA-RCDn 40°C

112

Figura 53: Módulo de Resiliência das misturas SMA-ASAC, SMA-RCD e SMA-RCDn

a 25°C e 40°C

Objetivou-se igualmente confrontar os resultados determinados no trabalho

em pauta com os dados constantes na literatura. Porém, tivemos dificuldades,

considerando a existência de poucos ensaios de módulo de resiliência na

temperatura de 40°C e em diversas percentagens da RT. Dessa pesquisa

destacamos o estudo de Valença (2012) empregando brita granítica, resíduos de

construção, como agregados graúdos, e a fibra do Curauá. Pelas Figuras 54 e 55, e

segundo condições similares de ensaio (porcentagem da RT e temperatura), verifica-

se análogo comportamento do MR alusivo à variação de temperatura; assim como

similar valor do MR nas misturas com RCD, de grandeza semelhante ao ASAC,

destacando-se todos em relação a tradicional brita.

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

5% 10% 15% 20% 30%

Mó

du

lo d

e R

esili

ênci

a (M

Pa)

Porcentagem da RT

SMA-ASAC 25°C SMA -ASAC 40°C SMA-RCD 25°C

SMA-RCD 40°C SMA-RCDn 25°C SMA-RCDn 40°C

113

Figura 54: Módulo de Resiliência x Temperatura das misturas (5% da RT)

Figura 55: Módulo de Resiliência x Temperatura das misturas (30% da RT)

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

25 C 40 C

Mó

du

lo d

e R

esili

ênci

a (M

Pa)

Temperatura (° C)

SMA-ASAC SMA-RCDSMA-RCDn SMA-RCD, Valença (2012)SMA-BRITA Valença (2012)

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

25 C 40 C

Mó

du

lo d

e R

esili

ênci

a (M

Pa)

Temperatura (° C)

SMA-ASAC SMA-RCD

SMA-RCDn SMA-RCD, Valença (2012)

SMA-BRITA Valença (2012)

114

4.6.3 Módulo Dinâmico

A avaliação das misturas asfálticas (SMA-ASAC, SMA-RCD e SMA-RCDn)

pelo módulo dinâmico efetivou-se pelo ensaio a compressão com deformação

controlada nas temperaturas de 5°C, 25°C e 40°C, cujos resultados (Módulo

Dinâmico ǀE*ǀ e ângulos de fase ()) constam nas Tabelas 22 e Figuras 56 a 58.

Relativo à mistura SMA-ASAC, tem-se na Figura 56 os valores pontuais do

Módulo Dinâmico ǀE*ǀ e do Ângulo de Fase (), em função das frequências e das

temperaturas. Verifica-se, nesse gráfico, que o valor do Módulo Dinâmico cresce

com o aumento da frequência de aplicação de carga e com a redução da

temperatura. Comparando os seus pontos mais extremos, ǀE*ǀ = 1654 MPa na

temperatura de 5°C (frequência de 25 Hz) e ǀE*ǀ = 386,4, MPa na temperatura de

40°C (frequência de 0,5 Hz), nota-se uma diferença que representa uma variação na

rigidez do material de mais de 4 vezes (4,2), que pode ser visivelmente observado

na Figura 57. Neste gráfico de barras, como esperado, os resultados mostraram uma

diminuição gradual do módulo dinâmico com o aumento das temperaturas, bem

como maiores valores relativos à alta frequência (25 Hz), reduzindo com a

diminuição da mesma (0,1 Hz). Silva (2011) em seu estudo sobre o concreto

asfáltico com o ASAC obteve resultados em que a variação da rigidez do material

atingiu 13,7 vezes, para o intervalo de temperatura de - 5° C a 40° C.

Figura 56: Módulo Dinâmico, mistura SMA-ASAC.

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

0,1 1 10 100

ǀE*ǀ

(M

Pa)

Frequência (Hz)

Temp 5

Temp 25

Temp 40

115

Figura 57: Módulo Dinâmico x frequência, mistura SMA-ASAC.

Avaliando-se os ângulos de fase () das composições SMA-ASAC constata-

se na Figura 58 que o maior valor ocorreu na temperatura de 40° C, correspondente

a 21,0°, e o menor valor igual a 7,87 ° na temperatura de 5° C. Verifica-se, também,

que o decréscimo desse parâmetro incidiu com aumento da frequência,

principalmente em baixas temperaturas. Porém, na temperatura de 40°C os

resultados mostraram-se opostos, ou seja, os ângulos de fase aumentaram com

aumento das frequências. Segundo XIE (2006), nas temperaturas altas predomina o

efeito da matriz pétrea dos agregados.

Figura 58: Ângulos de fase x frequência, mistura SMA-ASAC.

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

25 10 5 1 0,5 0,1

Módulo

Din

âm

ico (

MP

a)

Frequência Hz

SMA-ASAC 40° C

SMA-ASAC 25° C

SMA-ASAC 5° C

0

5

10

15

20

25

25 10 5 1 0,5 0,1

Ângulo

de f

ase (

°)

Frequência (Hz)

SMA-ASAC 40° C

SMA-ASAC 25° C

SMA-ASAC 5° C

116

A curva mestra das misturas SMA-ASAC determinou-se a partir da curva

principal. Foi construída para uma temperatura de referência e utilizou-se o princípio

da sobreposição tempo x temperatura os valores de MD são deslocados em

relação à frequência de carregamento até se fundirem em uma única curva,

conforme evidenciado na Figura 59. Os fatores de translação horizontal (αt) usados

para construção dessa curva são expostos na Tabela 22.

Figura 59: Curva mestra para o Módulo Dinâmico, mistura SMA-ASAC.

Ao observarmos a curva mestra da mistura SMA-ASAC verificou-se que

obtivemos valores de |E*| para frequências muito baixas e muito altas, que

dificilmente conseguiríamos experimentalmente, em função das limitações existentes

nos equipamentos. Da mesma forma podemos definir intervalos de temperatura

diferentes dos ensaiados com a utilização da referida curva.

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

0,00

01

0,00

10

0,01

00

0,10

00

1,00

00

10,0

000

100,

000

0

1.00

0,00

00

ǀE*ǀ

(M

Pa)

Frequência reduzida (Hz)

Temp 5° C

Temp 25° C

Temp 40° C

117

Tabela 22

Fator de translação horizontal, Módulo Dinâmico, mistura SMA-ASAC.

Os valores alusivos às misturas com o resíduo de construção (SMA-RCD)

estão apresentados no gráfico da Figura 60. Notam-se, resultados semelhantes

àqueles calculados para as composições com o material sinterizado, ou seja, Módulo

Dinâmico crescente com o aumento da frequência e diminuição da temperatura.

Analisando os pontos mais extremos (Figura 61), ǀE*ǀ = 7608 MPa na temperatura de

5°C (frequência de 25 Hz) e o menor valor ǀE*ǀ = 926,8 MPa na temperatura de 40°

C (frequência de 0,1 Hz), têm-se uma variação de rigidez do material superior a 8

vezes. Tais resultados confirmam o decréscimo gradual do MD com o aumento tal

como da temperatura e sua redução escalonada com a frequência.

Temperatura

(T)

shift factor

(αT)

Frequência

reduzida (ῶ),

Hz

Módulo

Dinâmico

(ǀE*ǀ),MPa

1,2 1040

5,8 1189

11,5 1259

57,5 1470

115,0 1561

287,5 1654

0,1 731,9

0,5 888,6

1,0 961,5

5,0 1176

10,0 1264

25,0 1359

0,001 329,2

0,004 386,4

0,008 424,1

0,04 608,2

0,1 682,3

0,2 820

1

11,5

0,0078

5° C

25° C

40° C

118

Figura 60: Módulo Dinâmico, mistura SMA-RCD.

Figura 61: Módulo Dinâmico x frequência, mistura SMA- RCD.

Examinando os ângulos de fase () verificou-se que o maior ângulo ocorreu

na temperatura de 25° C, correspondente a 27,21 graus, e o menor valor de 13,53

graus na temperatura de 5° C (Figura 62). Resultado atípico ocorreu em relação ao

0,00

2000,00

4000,00

6000,00

8000,00

10000,00

12000,00

0,10 1,00 10,00 100,00

ǀE*ǀ

(M

Pa)

Frequência (Hz)

Temp 5° C

Temp 25° C

Temp 40° C

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

25 10 5 1 0,5 0,1

Módulo

Din

âm

ico (

MP

a)

Frequência Hz

SMA-RCD 40° C

SMA-RCD 25° C

SMA-RCD 5° C

119

ângulo de fase que aumentou com a diminuição das frequências (25Hz para 1Hz) e

somente depois decresceu. Apresentam-se para a mistura em apreço a curva

mestra na Figura 62 e os fatores de translação horizontal na Tabela 23.

Figura 62: Ângulos de fase x frequência, mistura SMA-RCD.

Figura 63: Curva mestra para o módulo dinâmico, mistura SMA-RCD.

0

5

10

15

20

25

30

25 10 5 1 0,5 0,1

Ângulo

de f

ase (

°)

Frequência (Hz)

SMA-RCD 40° C

SMA-RCD 25° C

SMA-RCD 5° C

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

0,01

00

0,10

00

1,00

00

10,0

000

100,

000

0

1.00

0,00

00

ǀE*ǀ

(MP

a)

Frequencia Reduzida (Hz)

Temp 5° C

Temp 25° C

Temp 40° C

120

Comportamento similar ocorreu com a mistura SMA-RCD, em relação a

curva mestra, onde pode-se obter valores do módulo dinâmico para frequências

entre 0,01Hz e 1000Hz, quase impossível de determinar experimentalmente.

Tabela 23

Fator de translação horizontal, módulo dinâmico, mistura SMA-RCD.

No caso das misturas asfálticas com a participação do nanomaterial cerâmico

(SMA-RCDn), os valores referentes ao Módulo Dinâmico e Ângulo de Fase estão

expostos nas Figuras 64, 65 e 66. Analisando-se os pontos mais extremos do

Módulo Dinâmico (Figura 64), quais sejam ǀE*ǀ = 10410 MPa na temperatura de 5° C

(frequência de 25 Hz) e ǀE*ǀ = 983,2 MPa na temperatura de 40° C (frequência de

0,1 Hz), têm-se uma diferença representativa da mudança de rigidez do material em

torno de 11 vezes (10,6). A formulação em pauta mantém o comportamento similar

das demais composições, quanto à diminuição do módulo dinâmico com o acréscimo

da temperatura (Figura 65).

Temperatura

(T)

shift factor

(αT)

Frequência

reduzida (ῶ),

Hz

Módulo

Dinâmico

(ǀE*ǀ),MPa

2,5 2715

12,5 3784

25,0 4350

125,0 5956

250,0 6636

625,0 7608

0,1 1002

0,5 1593

1,0 1946

5,0 3217

10,0 3782

25,0 4577

0,045 926,8

0,2 1319

0,5 1541

2,3 2533

4,5 3019

11,3 3780

1

25

0,45

5° C

25° C

40° C

121

Figura 64: Módulo Dinâmico, mistura SMA-RCDn.

.

Figura 65: Módulo Dinâmico, mistura SMA-RCDn.

Na Figura 66, atinente aos resultados dos ângulos de fase, é notório seu

aumento gradual na medida em que diminui a frequência, nas temperaturas de 5° C

e 25°. Ressalta-se, ainda, que a 40° C esse parâmetro se mantém estável nas

0,00

2000,00

4000,00

6000,00

8000,00

10000,00

12000,00

0,10 1,00 10,00 100,00

ǀE*ǀ

(M

Pa)

Frequência (Hz)

Temp 5° C

Temp 25° C

Temp 40° C

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

25 10 5 1 0,5 0,1

Módulo

Din

âm

ico (

MP

a)

Frequência Hz

SMA-RCDn 40° C

SMA-RCDn 25° C

SMA-RCDn 5° C

122

quatro (4) primeiras frequências e na sequência mostra discreto decréscimo; bem

como o maior e menor seu valor ocorreram na temperatura de 25° C (28,07°) e

11,18° (5° C), respectivamente. A curva mestra da mistura SMA-RCDn é

evidenciada na Figura 67 e os fatores de translação horizontal na Tabela 24.

Figura 66: Ângulos de fase x frequência, mistura SMA-RCDn.

Figura 67: Curva mestra para o módulo dinâmico, mistura SMA-RCDn.

.

0

5

10

15

20

25

30

25 10 5 1 0,5 0,1

Ângulo

de f

ase (

°)

Frequência (Hz)

SMA-RCDn 40° C

SMA-RCDn 25° C

SMA-RCDn 5° C

0,00

2000,00

4000,00

6000,00

8000,00

10000,00

12000,00

0,0 0,1 1,0 10,0 100,0 1.000,0 10.000,0

ǀE*ǀ

(M

Pa)


Temp 5° C

Temp 25° C

Temp 40° C

123

Tabela 24

Fator de translação horizontal, módulo dinâmico, mistura SMA-RCDn.

Na Tabela 25 apresentam-se de forma unificada todos os resultados das

misturas asfálticas estudadas respeitantes aos módulos dinâmicos e, na sequência,

as curvas mestras na Figura 68.

Consoante a citada tabela 25, verificam-se nas temperaturas a 25°C e,

sobretudo, na de 40ºC, muito frequente em nossa cidade, praticamente em todas as

frequências, valores do Módulo Dinâmico |E*| das misturas SMA-RCD e SMA-RCDn

muito próximas e elevados em relação aos resultados da mistura SMA-ASAC.

Porém, com o decréscimo da temperatura e aumento das frequências, a mistura

SMA-RCDn (5°C; 25Hz) apresentou rigidez 1,4 vezes maior atinente à mistura SMA-

RCD e 11,2 vezes respeitante à mistura SMA-ASAC. Nota-se, ainda, o

comportamento das formulações estudadas na mais alta temperatura e menor

Temperatura

(T)

shift factor

(αT)

Frequência

reduzida (ῶ),

Hz

Módulo

Dinâmico

(ǀE*ǀ),MPa

18,0 4223,00

90,0 5758,00

180,0 6495,00

900,0 8372,00

1.800,0 9241,00

4.500,0 10410,00

0,1 983,20

0,5 1471,00

1,0 1753,00

5,0 2984,00

10,0 3596,00

25,0 4508,00

0,045 1020,00

0,2 1294,00

0,5 1459,00

2,3 2359,00

4,5 2834,00

11,3 3576,00

40° C 0,45

5° C 180

25° C 1

124

frequência (40ºC; 0,1Hz) com os seguintes valores: E*| = 329,2 MPa (SMA-ASAC),

|E*| = 926,8 MPa (SMA-RCD) e |E*| = |E*|= 1020 MPa (SMA-RCDn). Demonstra-se,

portanto, que a composição SMA-RCDn se manteve mais rígida frente às demais e,

consequentemente menos sujeitas às deformações permanentes.

Os resultados também confirmaram que na menor temperatura (5° C) e maior

frequência (25 Hz) a mistura SMA-RCDn atingiu rigidez bem superior ao

revestimento do tipo SMA-ASAC. Se tomar como referência o valor de |E*| = 10.410

MPa relativo à mistura SMA-RCDn, a composição SMA-ASAC, que registrou valor

de |E*| = 1.654 MPa, aquela revela-se cerca de 6,3 vezes mais rígida, de tal modo,

mais susceptível ao trincamento por fadiga. Na mais alta temperatura e menor

frequência (40º C e 0,1Hz), as composições SMA-RCDn e SMA-ASAC alcançaram

valores iguais a |E*| = 1.020 MPa e |E*| = 329,2 MPa, respectivamente. Por

conseguinte, revelando que a formulação com o nanomaterial é três (3) vezes mais

rígida concernente à mistura asfáltica tendo a participação do agregado de argila,

logo, também, menos susceptível às deformações permanentes.

Tabela 25

sConjunto dos Módulos dinâmicos, misturas estudadas.

Temperatura

(T)

Frequência

(ω), Hz

Módulo

Dinâmico

SMA-ASAC

(ǀE*ǀ),MPa

Módulo

Dinâmico

SMA-RCD

(ǀE*ǀ),MPa

Módulo

Dinâmico SMA-

RCDn

(ǀE*ǀ),MPa

0,1 1040 2715 4223,0

0,5 1189 3784 5758,0

1 1259 4350 6495,0

5 1470 5956 8372,0

10 1561 6636 9241,0

25 1654 7608 10410,0

0,1 731,9 1002 983,2

0,5 888,6 1593 1471,0

1 961,5 1946 1753,0

5 1176 3217 2984,0

10 1264 3782 3596,0

25 1359 4577 4508,0

0,1 329,2 926,8 1020,0

0,5 386,4 1319 1294,0

1 424,1 1541 1459,0

5 608,2 2533 2359,0

10 682,3 3019 2834,0

25 820 3780 3576,0

5° C

25° C

40° C

125

Figura 68: Conjunto das curvas mestras, misturas estudadas.

A importância da construção das curvas mestras bem representativa

permite ampliar o intervalo de dados relativos a frequência ou a temperatura,

possibilitando inclusive interpolar qualquer combinação de frequência e temperatura

para obtenção dos resultados.

Quanto ao comportamento do ângulo de fase dos materiais alternativos,

observou-se que aumentaram com a temperatura, até um determinado ponto,

indicando aumento da predominância viscosa do material que está

proporcionalmente ligada as deformações permanentes.

Para cada frequência, o ângulo de fase aumenta com a temperatura até

atingir determinado patamar, o que indica aumento da predominância viscosa do

material, que está proporcionalmente ligada as deformações permanentes.

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

0,0 0,0 0,1 1,0 10,0 100,0 1.000,0 10.000,0

ǀE*ǀ

(M

Pa)


SMA-ASAC

SMA-RCD

SMA-RCDn

126

CONCLUSÃO

Após analisar o comportamento mecânico das misturas asfálticas do tipo

SMA, com a participação de materiais alternativos como o ASAC e o RCD, bem

como o resíduo cerâmico (nanomaterial) e a fibra do Curauá, conclui-se:

1) Influência da temperatura nos parâmetros mecânicos (RT, MR e MD) das

misturas asfálticas pesquisadas (SMA-RCD, SMA-RCDn e SMA-ASAC);

2) Modificações no comportamento mecânico quando variou-se a

porcentagem da resistência à tração;

3) Quanto à resistência à tração por compressão diametral, todas as

composições com RCD indicaram valores acima do mínimo recomendado pela

European Association Asphatl Pavement e menores valores com o aumento da

temperatura. Verificou-se também maiores valores, à temperatura de 25oC, para as

misturas com o resíduo de construção e demolição. Contudo, às formulações com o

agregado sinterizado de argila calcinada apresentaram menores perdas quando

submetidas a variação de 25oC a 60 oC. Ressalta-se que a adição do nanomaterial

mostrou-se extremamente vantajosa na temperatura de 25 oC;

4) Referente ao Módulo de Resiliência, o conjunto das misturas asfálticas

exibiram decréscimos com o aumento da temperatura. Destaca-se que, as misturas

SMA-ASAC, quando submetidas a todas às porcentagens de tensões da resistência

à tração, apontaram, em geral, maiores valores na temperatura de 40oC e menores

reduções com a elevação da temperatura. Salienta-se, ainda, que os menores

resultados ocorreram tendo a participação do nanomaterial.

5) Alusivo ao Módulo de Dinâmico, os resultados apontam, mormente na

temperatura de 40ºC, independente da frequência, valores similares das

composições com a participação do resíduo da construção civil e maiores valores

relativo às formulações com o agregado de argila. Explicita-se, igualmente, o ganho

no desempenho das misturas asfálticas do tipo SMA-RCDn na mais alta temperatura

127

e menor frequência. Portanto, exibindo uma maior rigidez frente às demais misturas.

No tocante aos ângulos de fase, este mostrou, em geral, seu aumento na medida em

que diminuiu a frequência, independente da variação da temperatura.

6) Salienta-se a importância de se avaliar o comportamento das misturas

asfálticas quanto aos citados parâmetros, que balizam o desempenho mecânico em

campo. Porém, envidar esforços para reduzir a participação de materiais naturais

nessas composições. Neste caso, a utilização de subprodutos - caso dos resíduos

empregados, preserva os materiais finitos e contribui com o meio ambiente por meio

do seu reaproveitamento.

O estudo das características mecânicas dos compósitos com materiais

alternativos é bastante abrangente e com excelentes perspectivas de aplicação na

pavimentação asfáltica da nossa região. Visando aprimorar os resultados

encontrados, sugere-se:

a) Realizar ensaios em uma menor intervalo de temperatura incluindo as

temperaturas elevadas de nossa região, bem como experimentos relativos a vida de

fadiga com as composições estudadas.

b) Analisar o comportamento mecânico com a inclusão de ligantes

modificado por polímeros.

c) Avaliar o uso de modelos matemáticos e recursos computacionais para

ajustar a frequência e temperatura das curvas mestras.

d) Executar trechos experimentais com a utilização dos materiais alternativos

para avaliar o desempenho em campo.

e) Realizar estudos para correlacionar o Modulo Dinâmico com o Módulo de

Resiliência nos mesmos níveis de temperatura.

128

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

AASHTO T19. American Association of State Highway and Transportation Officials T

19: Standard Method of Test for Bulk Density ("Unit Weight") and Voids in Aggregate,

2009.

AASHTO T- 305. American Association of State Highway and Transportation

Officials T-305: Determination of Draindown Characteristics in Uncompacted Asphalt

Mixtures, 2009.

AASHTO TP-31-96. Standart Test Method for Determining the Resilient Modulus of

Bituminous Mixtures by Indirect Tension, American Association of State Highway and

Transportation Officials, Estados Unidos, 2000.

AASHTO TP 62-03. Standard Method of Test for Determining Dynamic Modulus of

Hot-Mix Asphalt Concrete Mixtures, American Association of State Highway and

Transportation Officials (AASHTO), Washington, D.C.

ABEDA – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE EMPRESAS DISTRIBUIDORAS DE

ASFALTO. Manual básico de emulsões asfálticas. Rio de Janeiro: ABEDA, 2001.

ABNT 11582:1991. Cimento Portland: Determinação da expansabilidade de Le

Chatelier - Método de ensaio. Rio de Janeiro, 1991.

ABTAHI, S. M; SHEIKHZADEH, M; HEJAZI, S. M. Fiber-reinforced asphalt-concrete

– A review. Construction and Building Materials, v. 24, p. 871–877, 2010.

AHMADINIA, E; ZARGAR, M; KARIM, M. R; ABDELAZIZ, M; AHMADINIA, E.

Performance evaluation of utilization of waste Polyethylene Terephthalate (PET) in

Stone Mastic Asphalt. J. Construction and Building Materials, v. 36, p. 984–989,

Malaysia, 2012.

129

AMIRUDDIN M.N.A.B. Study on the Skidding Performance of Sotne Mastic Asphalt:

Projetct Report for the aqard of the degree of Master of Engineering. Universiti

Teknologi Malaysia. Malaysia, 2010.

ANEPAC - Associação Nacional das Entidades de Produtores de Agregados,

Revista Areia e Brita. Edição 56, 2012.

ANP. Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis. Resolução No.

19, de 11 de julho de 2005. ANP, Rio de Janeiro, 2005.

ASTM C127. Standard Test Method for Density, Relative Density (Specific Gravity)

and Absorption of Coarse Aggregate. American Society for Testing and Materials,

2012.

ASTM C128. Standard Test Method for Density, Relative Density (Specific Gravity)

and Absorption of fine Aggregate. American Society for Testing and Materials, 2012.

ASTM C 131-96: Standard Test Method for Resistance to Degradation of Small-Size

Coarse Aggregate by Abrasion and Impact in the Los Angeles Machine.” USA, 1996.

ASTM D 422-63 - GRANULOMETRIA: Standard Test Method for Theoretical

Maximum Specific Gravity and Density of Bituminous Paving Mixtures.‖ USA, 2000.

ASTM D 1188 – 96: Standard Test Method for Bulk Specific Gravity and Density of

Compacted Bituminous Mixtures Using Coated Samples‖. USA, 1996

ASTM D 2041-00: Standard Test Method for Theoretical Maximum Specific Gravity

and Density of Bituminous Paving Mixtures.‖ USA, 2000.

ASTM D 2726 – 04: Standard Test Method for Bulk Specific Gravity and Density of

Non-Absorptive Compacted bituminous Mixtures‖. USA, 2004

130

ASTM D 3497-05. Standard Test Method for Dynamic Modulus of Asphalt Mixtures,

American Society for Testing and Materials, USA, 2005.

ASTM D 4123-82. Standard Test Method for Indirect Tension Test for Resilient

Modulus of Bituminous Mixtures. American Society for Testing and Materials, 1995.

ASTM D 6925 – 03: Standard Test Method for Preparation and Determination of the

Relative Density of Hot Mix Asphalt (HMA) Specimens by Means of the Superpave

Gyratory Compactor. USA, 2003.

BALBO, J. T. Pavimentação asfáltica: materiais, projeto e restauração. 558 p. Oficina

de Textos, 2007.

BARBOSA, C. A.; CABRAL, A. M.; LIMA, C. A. DE P.; VALENÇA, P. DE M.; COSTA

JR., J. J. DE F.; J.C.C. SALES JUNIOR; FROTA, C.A. Misturas SMA com RCD,

Nanomaterial proveniente de resíduo cerâmico e figra do curauá. 45ª RAPv –

Reunião Anual de Pavimentação e 19º ENACOR – Encontro Nacional de

Conservação Rodoviária. Brasília, DF, 2016.

BARDINI, V. S. S; KLINSKY, L. M. G; FERNANDES JÚNIOR, J. L. A importância do

Fíler para o Bom Desempenho de Misturas Asfálticas. Revista Minerva. v. 7(1). p.

71-78. 2010.

Behbahani, H; Nowbakht, S;Fazaeli, H; Rahmani. J. Effects of Fiber Type and

Content on the Rutting Performance of Stone Matrix Asphalt. Journal of Applied

Sciences 9 (10): 1980-1984, 2009

BELIGNI, M.; D. F. VILLIBOR e J. R. CINCERRE. Misturas asfálticas do tipo

SMA (Stone Mastic Asphalt): Solução para Revestimentos de Pavimentos de

Rodovias e Vias Urbanas de Tráfego Intenso. In: Anais da Reunião Anual de

Pavimentação – 32ºRAPv, Brasília, Distrito Federal, 2002.

131

BENTO, A. H. e FROTA, C. A. “Mapeamento Geotécnico da Área Urbana de

Manaus - AM.” In: Simpósio Brasileiro de Cartografia Geotécnica, 3º., 1998,

Florianópolis. Anais... Florianópolis: ABGE, 1998.

BERTOLDO, R. A; SOUZA, R. J. Q; CUNHA, T. M. F; FROTA, C. A. Estudo da

Influência do Polímero SBS na Resistência à Tração de Misturas Asfálticas utilizando

Areia de Resíduos Sólidos de Construção e Demolição - RCD e Areia Tradicional

para o Municipio de Manaus. In: Anais... Congresso de Infraestrutura de

Transportes, 4. São Paulo: ANDIT, 2010.

BLASEJOWSKI, Krzysztof. Stone Matrix Asphalt: Theory and Practice. 2ª edição,

Estados Unidos: Fevereiro, 2010. 343p.

BRITO, Lélio Antônio Teixeira. Avaliação e Análise Paramétrica do Ensaio de

Compressão Diametral sob Cargas Repetidas em Misturas Asfálticas. 2006.

Dissertação (Mestrado) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil,

Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Porto Alegre: UFRGS, 2006.

BRITO, L. A. T.; GRAEFF, Â. G..Avaliação da Metodologia de Cálculo para

determinação do Módulo de Resiliência por Compressão Diametral para fins de

Projeto de Pavimento e Controle de Qualidade de Obras. Relatório Final de

Pesquisa - Concessionária da Rodovia Osório-Porto Alegre – CONCEPA, 2008.

BROWN, E. R; MALLICK, R. B; HADDOCK, J. E; BUKOWSKI, J. Performance of

Stone Matrix Asphalt (SMA) Mixtures in the United States. NCAT Report n. 97-1,

1997.

BROWN, E.R., COOLEY JR, L.A. Designing Stone Matrix Asphalt Mixtures for Rut-

Resistance Pavements. National Cooperative Highway Research Program - Report

425. National Academy Press, Washington, DC – EUA. 1999.

132

CABRAL, G. da L. L. Metodologia de produção e emprego de agregados de argila

calcinada para pavimentação / Gustavo da Luz Lima Cabral – Rio de Janeiro:

Instituto Militar de Engenharia, 2005. 358 p.: il., tab.

CAMPBELL, G. The Use of Stone Mastic Asphalt on Aircraft Pavements. Submitted

in fulfillment of the requirements for Research/Professional Practice Projects, School

of Engineering and Technology, Deakin University. Melburne, 1999.

CAVALCANTE, D. G; CRISÓSTOMO, P. H. S; SILVA, L. C. P; SOUZA, R. J. Q;

GUIMARÃES, D. M. D; FROTA, C. A. Levantamento Visual das Patologias na

Cidade de Manaus-AM. Revista Teoria e Prática na Engenharia Civil. n.19. p.77-87.

Maio, 2012.

CAVALCANTE, D. G; SOUZA, R. J. Q; CUNHA, T. M. F; FROTA, C. A. Estudo da

Resistência à Tração de Misturas Asfálticas utilizando Ligante Modificado com SBS

e Agregados Sinterizados de Argila Calcinada para a Construção das Vias Urbanas

de Manaus-AM. In: Anais... Congresso de Infraestrutura de Transportes, 4. São

Paulo: ANDIT, 2010.

CAVALCANTE, D. G; SILVA, C. L; VALENÇA, P. M. A; SOUZA, R. J. Q; FROTA, C.

A. Comportamento de Misturas Asfálticas Confeccionadas com Agregados

Sinterizados de Argila Calcinada para a Construção de Pavimentos na Amazônia. In:

Anais... Congresso de Infraestrutura de Transportes, 5. São Paulo: ANDIT, 2011a.

CAVALCANTE, D. G; SOUZA, R. J. Q; CUNHA, T. M. F; GUIMARÃES, D.M.D;

FROTA, C. A. Composição de Misturas Asfálticas com Ligante Modificado por

Polímeros (SBS e EVA) e Agregados Sinterizados de Argila Calcinada (ASAC) para

Manaus-AM. In: Anais... Reunião de Pavimentação Urbana, 17. Porto Alegre: ABPv,

2011b.

CAVALCANTE, D. G; SOUZA, R. J. Q; FERREIRA, M. R. P; FROTA, C. A; FORTES,

R. M. Avaliação de Misturas Asfálticas por meio do Módulo de Resiliência

confeccionadas com Agregados Sinterizados de Argila Calcinada e Ligante

133

Modificado com SBS para as Vias Urbanas de Manaus-AM. In: Anais... Congresso

Ibero-Latinoamericano do Asfalto, 16. Rio de Janeiro: IBP, 2011c.

CHAAR, S. M.; P. R. C. COUCEIRO; C. A. FROTA; J. S. CHAAR; K. S. SOUZA; e C.

L. SILVA. “Caracterização da argila de Urucu (Coari-AM) para a fabricação de

agregados graúdos como material alternativo para construção civil.” Painel,

Universidade Federal do Amazonas, Manaus, AM, 2008.

CNT. Confederação Nacional de Transportes. Pesquisa CNT de Rodovias: Relatório

Gerencial. Brasília: CNT, SEST, SENAT, 2014. Disponível em: <www.cnt.org.br>,

Acessado em: dezembro de 2015.

CORDEIRO, Iracema Maria Castro Coimbra; SILVA, Ismael Matos da. Avaliação

Econômico-Financeira da Cultura de Curauá (Ananas Comosus.var. erectifolius

(L.B.Smith) Coppus & Leal: Um estudo de caso no município de santo Antônio do

Tauá, PA. In: Anais. Congresso da Sociedade Brasileira de Economia,

Administração e Sociologia, 48. 2008.

CORRÊA, M. V. de M. Da capela Carmelita a Catedral Metropolitana de Manaus

(AM): uma arqueologia da Arquitetura. Tese de doutorado. São Paulo: 2005.

CPRM. Companhia de Pesquisa de Recursos Minerais. Recursos Mineras:

Programa de Integração Mineral em Municípios da Amazônia. CPRM, 1998.

CUNHA, T. M. F; CRISOSTOMO, P. H. S; FROTA, C. A. Caracterização Reológica

de Ligantes Asfálticos (CAP 50/70) Puros e Modificados com Polímero SBS. In:

Anais... Reunião de Pavimentação Urbana, 17. Porto Alegre: ABPv, 2011.

CUNHA, T. M. F. da. Estudo do Comportamento Físico, Químico e Reológico de

Ligante Asfáltico modificado com Polímero e Materiais advindos de Plantas

Amazônicas para Aplicação em Revestimento Asfáltico. 2010. Dissertação

(Mestrado) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Recursos da

Amazônia, Universidade Federal do Amazonas, Manaus, 2010.

134

DNER-EM 367/97 - Material de enchimento para misturas betuminosas. Rio de

Janeiro, 1997.

DNER-ME 035/98. Agregados: Determinação da Abrasão “Los Angeles”. 1998.

DNER-ME 079/94. Agregado: Adesividade a Ligante Betuminoso. 1994.

DNER-ME 081/98. Agregados: Determinação da Absorção e da Densidade de

Agregado Graúdo. 1998.

DNER-ME 084/95. Agregado miúdo: Determinação de Densidade Real. 1995

DNER-ME 085/94. Material Finamente Pulverizado: Determinação da Massa

Específica Real. 1994.

DNER-ME 194/98. Agregados: Determinação da massa específica de agregados

miúdos por meio do frasco Chapman. Rio de Janeiro, 1998.

DNIT 136/2010-ME. Pavimentação asfáltica: Misturas asfálticas – Determinação da

resistência à tração por compressão diametral. 2010.

DNPM - Departamento Nacional de Produção Mineral. Anuário Mineral Brasileiro.

Disponível em: www.dnpm.gov.br, 2009. Sumário Mineral – Edição 2009.

EAPA. Airfields uses of asphalt. European Asphalt Pavement Association. Holanda,

1998.

EL-HAGE, Estudos de Misturas Asfálticas tipo Stone Matrix Asphalt à luz dos

compactadores Marshall e Superpave. Dissertação de Mestrado em Engenharia de

Transportes. São Carlos: 2012.

135

ERENO, Dinorah. Fibra para Toda Obra. Boletim Eletrônico Fapesp. n. 104. 2004.

Disponível em: <http://revistapesquisa.fapesp.br/?art=2598&bd=1&pg=1&lg=>.

Acesso em: 11 mai. 2014.

FERREIRA P.;BERNUCCI L.; MOURA E. Avaliação da deformação permanente e

redução da macro-textura de revestimentos asfálticos a quente tipo SMA. Congresso

ANPET, 2004.

FERREIRA, M. R. P; SOUZA, R. J. Q; CAVALCANTE, D. G; BERTOLDO, R. A;

SILVA, C. L; FROTA, C. A. Misturas Asfálticas Alternativas para Manaus – AM. In:

Anais... Congresso Ibero-Latinoamericano do Asfalto, 16. Rio de Janeiro: IBP,

2011a.

FERREIRA, M. R. P; CARTAXO, E. F; CRISOSTOMO, P. H. S; VALENÇA, P. M. A;

FROTA, C. A. Misturas com Emulsão Asfáltica e Agregado Alternativo. In: Anais...

Reunião de Pavimentação Urbana, 17. Porto Alegre: ABPv, 2011b.

FRAENKEL, B. B. Estradas de Rodagem. Editora Universidade Católica do Rio de

Janeiro.1971.

FRAXE, T. J. P; PEREIRA, H. S; WITKOSKI, A. C. Comunidades Ribeirinhas

Amazônicas Modos de Vida e Uso dos Recursos Naturais. Manaus: EDUA, 2007.

FROTA, C. A; NUNES, F. R. G; SANTOS, M. G. R; CANTANHEDE, B. P. Utilização

de Agregados de Resíduos da Construção Civil como Substituto do Agregado

Natural para Estabilização do Solo Argiloso Superficial de Manaus. In: Anais...

Congresso Brasileiro de Geotecnia Ambiental, 5. Porto Alegre, 2003.

FROTA, C. A; SILVA, C. L; NUNES, F. R. G. Análise do Comportamento Mecânico

de Misturas Asfálticas Confeccionadas com Agregados Sintéticos de Argila

Calcinada. In: Anais... Jornadas Luso-Brasileiras de Pavimentos: Políticas e

Tecnologias, 5. v. 047. Recife, 2006a.

136

FROTA, C. A; MELO, D. M; NUNES, F. R. G. Análise do Comportamento Mecânico

de Misturas Asfálticas com Resíduo Processado da Construção Civil. In: Anais...

Jornadas Luso-Brasileiras de Pavimentos: Políticas e Tecnologias, 5. Recife, 2006b.

FROTA, C. A; MELO, D. M; SILVA, C. L; NUNES, F. R. G; Santos, M. G. R.

Alternativa ao uso do Seixo Rolado, como Agregado Graúdo em Misturas Asfálticas,

para o Município de Manaus. In: Anais. Congresso de Infra-Estrutura de

Transportes,1. São Paulo: ANDIT, 2007a.

FROTA, C. A; MELO, D. M; SILVA, C. L; NUNES, F. R. G. Avaliação do Atrito em

Misturas Asfálticas Utilizando Resíduos de Construções e Demolições em Manaus-

AM. In: Anais... Jornadas Luso-Brasileiras de Pavimentos, 6. Porto: FEUP, 2007b.

FROTA, C. A; MELO, D. M; D'ANTONA, D. M. Influência da Temperatura nas

Misturas Asfálticas com Resíduos de Construção e Demolição. In: Anais... Jornadas

Luso-Brasileiras de Pavimentos, 6. Porto: FEUP, 2007c.

FROTA, C. A; NUNES, F. R. G; SILVA, C. L; MELO, D. M; SANTOS, M. G. R.

Desempenho Mecânico de Misturas Asfálticas confeccionadas com Agregados

Sintéticos de Argila Calcinada. Revista Cerâmica. n. 53. p. 255-262. 2007d.

FROTA, C. A; MELO, D. M; SILVA, C. L; SANTOS, M. G. R. Avaliação da

Substituição do Seixo Rolado por Agregados Alternativos em Misturas Asfálticas

para Manaus. In: Anais... Jornadas Luso-Brasileiras de Pavimentos, 6. Porto: FEUP,

2007e.

GIBSON, N. H. A viscoelastoplastic continuum damage model for the compressive

behavior of asphalt concrete. Dissertation submitted to the Faculty of the Graduate

School of the University of Maryland at College Park in partial fulfillment of the

requirements for the degree of Doctor Philosophy 2006

GIGANTE, Antonio Carlos. Avaliação da Suscetibilidade Térmica e do Efeito das

Condições Ambientais no Enrijecimento de Misturas Asfálticas densas à luz de seus

137

comportamentos resilientes. 2007. Dissertação (Mestrado) - Programa de Pós-

Graduação em Engenharia de Transportes e Área de Concentração em Infra-

estrutura de Transportes, Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São

Paulo. São Carlos, 2007.

GONÇALVES, F. P; SILVEIRA, J; NUÑEZ, W. P; BICA, A. V. D; CERATTI, J. A. P.

Avaliação de Medidas de Deformação Vertical no Subleito de uma Estrutura de

Pavimento Flexível. In: Anais... Congresso Brasileiro de Mecânica dos Solos e

Engenharia Geotécnica. v. 1. p. 609-614. São Paulo: ABMS, 1998.

HARMAN, T.; BUKOWSKI, J.R.; MOUTIER, F; HUBER, G; MCGENNIS, R. The

history and future challenges of gyratory compaction 1939 to 2001. In: ANNUAL

MEETING OF THE TRANSPORTATION RESEARCH BOARD, 81., Washington,

2002.

HOMEM, T. R. Comportamento de Misturas Asfálticas Porosas com Ligantes

modificados por Ppolímeros e Adição de Fibras. 2002. Dissertação (Mestrado) –

Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Escola de Engenharia da

Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Porto Alegre, 2002.

HORST, Erdlen. “Stone Mastic Asphalt – Pavement Technology”. In: Anais do 15°

Encontro de Asfalto, artigo IBP 62000, pp. 143-151, Rio de Janeiro, 2000.

INSTITUTO DO ASFALTO. Manual do Asfalto. Brasil: 2002.

IBGE-Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística.

www.ibge.gov.br/home/estatística/população/estimativa/2014

JAHROMI, S. G., ANDALIBIZADE, B., VOSSOUGH, S. “Engineering properties of

nanoclay modified asphalt concrete mixtures”, The Arabian Journal for Science and

Engineering, v. 35, n. 1B, 2010.

KANDHAL, P. S. e L. A. COOLEY JR (2001) The Restricted Zone in the Superpave

138

Aggregate Gradation Specification. National Cooperative Highway Research

Program.

KARKI, P. Computational and experimental characterization of bituminous

composites based on experimentally determined properties of constituents. A these

presented to the Faculty of The Graduate College at the University of Nebraska In

partial fulfillment of requirements for the degree of master of science: Civil

Engineering. University of Nebraska, 2010.

KIM, Y. R. Modeling of Asphalt Concrete. 1a edição. McGraw Hill - ASCE, 2009.

LIMA, J. A Utilização de Tijolo Cerâmico na Pavimentação Urbana. Dissertação de

Mestrado. São Carlos: 1991.

MACHADO, C. C; LIMA, D. C. DE; ALMEIDA, R. M. de. Estudo do Comportamento

da Mistura Solo-Ccimento Reforçado com Fibra Sintética para Uso em Estradas

Florestais. Revista CERNE, Lavras, v.4, n.1, p. 123-128, 1998.

MARINELLI, A. L; MONTEIRO, M. R; KOBAYASHI, M; AMBROSIO, J. D;

BRANCIFORTI, M. C; NOBRE, A. D. Desenvolvimento de Compositos Polimericos

com Fibras Vegetais Naturais da Biodiversidade: uma Contribuicao para a

Sustentabilidade Amazonica. Revista Polímeros. V. 18. P. 92-99. 2008.

MARTINS NETO, Sandoval Ferreira. Material Compósito de Matriz Frágil reforçado

com Fibras Naturais de Sisal e Malva: Caracterização e Correlações das

Propriedades e Mecânicas. 2010. Dissertação (Mestrado) – Programa de Pós-

Graduação em Engenharia Mecânica, Instituto de Tecnologia, Universidade Federal

do Pará, Belém, 2011.

MEDINA, J.; MOTTA, L. M. G. "Mecânica dos pavimentos." Rio de Janeiro: Editora

UFRJ 23 (1997).

139

MEDINA, J.; MOTTA, L. M. G. “Mecânica dos Pavimentos.” 2ª. ed. Rio de

Janeiro:Editora UFRJ. 2005.

MENEZES, R. R. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, v.6, n.2,

p.303-313, 2002. Campina Grande, PB, DEAg/UFCG - http://www.agriambi.com.br

MELO, D. M de. Estudo do Resíduo de Construções e Demolições oriundo do

Município de Manaus-AM em Misturas Asfálticas. 2009. Dissertação (Mestrado) –

Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Universidade Federal do

Amazonas, Manaus, 2009.

MELO, D. M; SILVA, C. L; SANTOS, M. G. R; FROTA, C. A. Efeito da Absorção nos

Índices Físicos de Misturas Asfálticas. In: Anais... Jornadas Luso-Brasileira de

Pavimentos, 7. São Paulo: ANDIT, 2008.

MONTANARI. Rodrigo Marques. Estudo do Comportamento Mecânico de Misturas

Betuminosas a Frio e a Quente para fins de Pavimentação de Vias. 2007. 2007.

Dissertação (Mestrado) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil,

Universidade Federal de Viçosa, Minas Gerais, 2007.

MOTTA, L. M. G.; DE MEDINA, J. Investigação e desenvolvimento em Mecânica dos

Pavimentos na COPPE - Brasil. Revista Engenharia Civil, Universidade do Minho,

Portugal, 2006.

MOURÃO, F. A. L. Misturas Asfálticas de Alto Desempenho Tipo SMA. 2003. Tese

(Mestrado) – Programas de Pós-Graduação de Engenharia, Universidade Federal do

Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2003.

NAPA. National Asphalt Pavement Association. Designing and Constructing SMA

Mixtures – State of the Practice. Quality Improvement Series 122. EUA, 2002.

NATIONAL COOPERATIVE HIGHAWAY RESEARCH PROGRA (Synthesis 475),

2004.

140

NEVES FILHO, C. L. D; BERNUCCI, L. B; FERNANDES JUNIOR, J. L. Avaliação de

misturas asfálticas SMA produzidas com ligante asfalto-borracha quanto ao módulo

de resiliência, a resistência à tração e fadiga. In: 17°. Encontro de Asfalto. Rio de

Janeiro, 2004.

NOGUEIRA. A.C.F; SANSON. F; PESSOA. K. A expansão urbana e demográfica da

cidade de Manaus e seus impactos ambientais. Anais XIII Simpósio Brasileiro de

Sensoriamento Remoto, Florianópolis, Brasil, 21-26 abril 2007, INPE. 5427-5434.

NUNES, F. R. G; SILVA, C. L; FROTA, C. A. Identificação do Dano Induzido por

Fadiga e Cura de Micro Trincas em Compósitos Cerâmicos Particulados, Voltados à

Aplicação em Pavimentos Flexíveis. Revista Cerâmica (São Paulo. Impresso). v. 55.

p. 425-436. 2009a.

NUNES, F. R. G; SILVA, C. L; FROTA, C. A.. Obtenção do Módulo Dinâmico de

Misturas Asfálticas com Agregados Sintéticos de Argila Calcinada, Utilizando o

Ensaio de Compressão Diametral. Revista Transportes. v. 17. p. 5-13. 2009b.

NUNES, F. R. Garcia. Caracterização Mecânica de Misturas Asfálticas

Confeccionadas com Agregados Sintéticos de Argila Calcinada quanto a

Deformação Permanente. 2006. Dissertação (Mestrado) - Programa de Mestrado em

Engenharia de Transportes, Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará.

Fortaleza: UFC, 2006.

ODA, S; EDEL, G; FERNANDES JÚNIOR, J. L. Primeiro trecho experimental urbano

de SMA com asfalto-borracha sem fibras: projeto, construção e avaliação. Revista

Minerva, São Carlos, SP, v. 2, n. 2, p. 203-216, 2006.

OLIVEIRA, B. C; BERTOLDO, R. A; SOUZA, R. J. Q; GUIMARÃES, D. M. D;

FROTA, C. A. Utilização de resíduos de construção (RCD) e ligante modificado com

SBS em misturas asfálticas para a cidade de Manaus-Am. In: Anais... Reunião Anual

de Pavimentação, 40. Rio de Janeiro: ABPV, 2010.

141

OLIVEIRA FILHO, C. M. S. de. Estudo do Efeito de Diferentes Granulometrias no

Comportamento Mecânico de Misturas Asfálticas Densas Descontínuas tipo Stone

Matrix Asphalt (SMA). 2007. Dissertação (Mestrado) – Programa de Mestrado em

Engenharia de Transportes, Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará,

Fortaleza, 2007.

ONOFRE, F. C; LOPES, M. M; ARAUJO JUNIOR, P. C; VALE A. C; OLIVEIRA

FILHO, C. M. S; SOARES, J. B. Comportamento Mecânico de Misturas Asfálticas do

tipo SMA, Concreto Asfáltico e Areia-Asfalto. In: Anais... Congresso Nacional de

Pesquisa e Ensino em Transportes (ANPET), 22. Fortaleza: 2008.

ONOFRE, F. C; BESSA, I.S; CASTELO BRANCO, V. T. F; SOARES, J. B.

Correlação entre Variáveis de Densificação do Compactador Giratório e Resistência

à Deformação Permanente de Misturas Asfálticas convencionais e com Resíduo.

Revista Transportes. v.19 n.1. p. 13–22. 2011.

NAPA. National Asphalt Pavement Association. Designing and Constructing SMA

Mixtures – State of the Practice. Quality Improvement Series 122. EUA, 2002.

OUYANG, C.; WANG, S.; ZHANG, Y.; ZHANG, Y. Preparation and properties of

styrene–butadiene–styrene copolymer/kaolinite clay compound and asphalt modified

with the compound. Polymer Degradation and Stability 87(2): 309-317, 2005.

POLACCO, G.; KŘÍŽ, P.; FILIPPI, S.; STASTNA, J.; BIONDI, D.; ZANZOTTO, L.

Rheological properties of asphalt/SBS/clay blends." European Polymer Journal

44(11): 3512-3521, 2008.

SANTOS, K.P.; LUCENA, A.E.F.L.; LUCENA, L.C.F.L.; SILVA, J.A.A.; COSTA,

S.C.F.E. Estudo da incorporação de argilas montmorilonitas em cimentos asfálticos

de petróleo. Matéria (UFRJ), vol. 20, p. 501-513,2015.

142

PENZ, G. Propriedades mecânicas de misturas asfálticas mornas com adição de

zeólitas sintetizadas. Monografia de engenharia civil. Universidade do Rio Grande do

Sul, Porto Alegre: [S. ed.], 2010.

PEREIRA, F. D; PINTO, J. E. B. P; ROSADO, L. D. S; CASTRO, D. M. DE;

RODRIGUES, H. C. DE A; BEIJO, L. A; LAMEIRA, O. A. Caracteres Anatômicos de

Fibras Foliares de Brotações de Curauá Propagadas in Vitro. Acta Scientiarum

Biological Sciences, Maringá, v.29, n.1, p.23-28, 2007.

PERES, M. das N. P. B. Compósito de Argamassa de Cimento Reforçada por Fibra

de Sisal com Entalhe Definidos: Caracterização Mecânica e Mecanismo de Falha.

2011. Dissertação (Mestrado) - Programa de Pós-Graduação Strictu Sensu em

Engenharia Mecânica, Instituto de Tecnologia, Universidade Federal do Pará, Belém,

2011.

PICANÇO, H. M. CARTAXO, E. F. FROTA, C. A. PEREIRA. P, H, S. “Refletividade,

Radiação Solar e Temperatura em Diferentes Tipos de Revestimentos das Vias

Urbanas no Município de Manaus (AM).” 5º Congresso de Infraestrutura de

Transportes. São Paulo, 2011.

RAMALHO, Elcio. A Folha Amazônica que virou Arte. 2005. Disponível em:

<http://www.rfi.fr/actubr/articles/068/article_124.asp>. Acesso em: 22 ago. 2014.

RAMOS, Kleberson de Oliveira. Estudo sobre mistura asfáltica tipo Stone Matrix

Asphalt (SMA)para pavimento aeroportuário.Rio de Janeiro: Instituto Militar de

Engenharia,2012.198p.

REIS, R. M. M. de; BERNUCCI, L. L. B; ZANON, A. L. Revestimento asfáltico tipo

SMA para alto desempenho em vias de tráfego pesado. In: Anais... Associação

Nacional de Pesquisa e Ensino em Transportes, 15. Rio de Janeiro: ANPET, 2001.

143

REIS, R. M. M. de. Revestimento Asfáltico Tipo SMA para Alto Desempenho em

Vias de Tráfego Pesado. Dissertação de Mestrado, EPUSP-USP, São Paulo, SP,

2002.

ROBERTS, F. L.; P. S. KANDHAL; R. E. BROWN; D. LEE e T. W. KENNEDY (1996)

Hot Mix Asphalt Materials, Mix Design and Construction. National Asphalt Pavements

Association – NAPA, Maryland, USA.

SANTOS, Maria das Graças Rufino dos. Estudo do Comportamento de Agregado

Sintético de Argila Calcinada para Uso em Revestimentos Asfálticos para Manaus.

2007. Dissertação (Mestrado) – Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia,

Departamento de Engenharia Civil. Brasília UNB, 2007.

SANTOS, K.P.; LUCENA, A.E.F.L.; LUCENA, L.C.F.L.; SILVA, J.A.A.; COSTA,

S.C.F.E. Estudo da incorporação de argilas montmorilonitas em cimentos asfálticos

de petróleo. Matéria (UFRJ), vol. 20, p. 501-513,2015.

SARGES, R. R; NOGUEIRA, A. C. R; FROTA, C. A; SILVA, C. L. da; Depósitos

argilosos Cenozóicos do Estado do Amazonas: Utilização como Agregados de

Argilas Calcinadas para Pavimentações na Região Amazônica. Brazilian

Geographical Journal: Geosciences and Humanities research médium. 16 Out. 2010.

p. 33-49.

SENÇO, W. de. Manual de técnicas de pavimentação. São Paulo: Pini, 2008.

SHRP - “Superior Performing Asphalt Pavements (Superpave): The Product of SHRP

Asphalt Research Program. Superpave Series N° 1.”trategic Highway Research

Program. 1994a.

SHRP - “Superior Performance Asphalt Pavements (Superpave). The Product of

SHRP Asphalt Research Program. Superpave Series N°. 2.” Strategic Highway

Research Program. 1994b.

144

SILVA, P. B. da. Estabilização de misturas de resíduos sólidos de demolição e da

indústria cerâmica para uso em camadas de pavimentos de vias / P.B. Tese de

doutorado Politécnica da Universidade de São Paulo. São Paulo, 2014. 172 p.

SILVA, C. L; NUNES, F. R. G; FROTA, C. A. Obtenção do Módulo Dinâmico de

Misturas Asfálticas com Agregados Sintéticos de Argila Calcinada (ASAC). In:

Anais... Reunião de Pavimentação Urbana, 15. Rio de Janeiro: ABPv, 2008a.

SILVA, C. L; MELO, D. M; SANTOS, M. G. R; FROTA, C. A. Evolução do Processo

Produtivo na Obtenção de Agregados Sintéticos de Argila Calcinada para a Região

Amazônica. In: Anais... Jornadas Luso-Brasileiras de Pavimentos, 7. São Paulo:

ANDIT, 2008b.

SILVA, L. C. P; SOUZA, R. J. Q; CUNHA, T. M. F; FROTA, C. A. Avaliação da

Resistência à Tração de Misturas Asfálticas utilizando Agregado Regional e Ligante

modificado com SBS para Manaus-AM. In: Anais... Congresso de Infraestrutura de

Transportes, 4. São Paulo: ANDIT, 2010.

SILVA, C. L. da. Módulo Dinâmico de misturas asfálticas confeccionadas com

agregados sinterizados de argila calcinada. Dissertação (Mestrado) – Universidade

Federal do Amazonas. Manaus, 2011.

SILVA, L. C. P; BERTOLDO, R. A; SOUZA, R. J. Q; SILVA, O. C; FROTA, C. A.

Avaliação da Deformação Permanente em Misturas Asfálticas para o Município de

Manaus Am.. In: Anais... Congresso de Infraestrutura de Transportes, 5. São Paulo:

ANDIT, 2011a.

SILVA, A.C.L. da. Comportamento Mecânico de compósitos asfálticos com argila

calcinada sob flexão a quatro pontos. Dissertação de Mestrado, Programa de Pós-

Graduação em Engenharia Civil, Universidade Federal do Amazonas - UFAM, Manaus,

AM, 2014.

145

SILVA, L. C. P; SOUZA, R. J. Q; VALENÇA, P. M. A; FROTA, C. A. Estudo

Mecânico por Meio do Módulo de Resiliência de Misturas Asfálticas Confeccionadas

com Seixo, Brita e Ligante Modificado com SBS aplicados a Pavimentação das Vias

Urbanas de Manaus. In: Anais... Congresso Ibero-Latinoamericano do Asfalto, 16.

Rio de Janeiro: IBP, 2011b.

SILVA, L. C. P; SOUZA, R. J. Q; GUIMARÃES, D. M. D; CUNHA, T. M. F; FROTA,

C. A. Estudo do Comportamento Mecânico por Meio do Módulo de Resiliência de

Misturas Ásfalticas Modificadas com Polímero SBS e EVA para Manaus-AM. In:

Anais... Reunião de Pavimentação Urbana, 17. Porto Alegre: ABPv, 2011c.

SILVA C. L.; DA SILVA, A. C. L.; FROTA, C.A. da. Módulo dinâmico de compósitos

asfálticos com agregados sinterizados de argila calcinada. Cerâmica (São Paulo.

Impresso), V. 60, P. 10-21, 2014.

SOARES, R. N. B. Resíduo de Construção e Demolição e EPS como Alternativa de

Agregados para a Região Amazônica – Aplicação em Blocos para Alvenaria, 2010,

Dissertação (Mestrado em Engenharia) – Programa de Pós-graduação em

Engenharia Mecânica e de Materiais, Universidade Tecnológica Federal do Paraná,

Curitiba, 2010.

SOUZA, V. da S.; NOGUEIRA, A. C. R. Presidente Figueiredo (AM), borda norte da

Bacia do Amazonas: um guia para excursão de campo. Revista Brasileira de

Geocências, Manaus, v. 39, p. 16-29, março. 2009.

SUCHISMITA, Arpita. A Study of Effects of Binder Quality and Natural Fiber on Stone

Matrix Asphalt Mixtures. Thesis (Master) - Department of Civil Engineering, National

Institute of Technology. Rourkela, 2009.

THEISEN, K. M.. Aplicação do Princípio da Correspondência Elasto-viscoelástica

para Previsão de Deformabilidade de Misturas Asfálticas. 2006. Dissertação

(Mestrado) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Universidade

Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2006.

146

TUCHUMANTEL, O. Revestimentos asfálticos SMA. 6° Encontro Técnico Paraná -

PR. Paraná: 2008

VALE, A. C. DO. Estudo Laboratorial da Viabilidade do uso de Fibras de Coco em

Misturas Asfálticas do tipo SMA. 2007. Dissertação (Mestrado) – Programa de

Mestrado em Engenharia de Transportes, Centro de Tecnologia, Universidade

Federal do Ceará. Fortaleza, 2007.

VALENÇA, P. DE M. A. Desempenho mecânico de misturas asfálticas do tipo Stone

Matrix Asphalt com uso de fibras amazônicas e agregados de resíduos de

construção e demolição. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Recursos da

Amazônia) –– Universidade Federal do Amazonas, Manaus: UFAM, 2012. 114f.

VASCONCELOS, K. L. Comportamento Mecânico de Misturas Asfálticas a Quente

dosadas pelas Metodologias Marshall e Superpave com Diferentes Granulometrias.

Dissertação (Mestrado em Engenharia de Transportes) Centro de Tecnologia,

Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2004, 149 fl.

VENTURA, O. S. P; PASSOS, O. S; LOBO, J. B; FUJIYAMA, R. T. Caracterização

Mecânica em Flexão de Compósito de Argamassa de Cimento Reforçada por Fibras

Naturais. In: Congresso Brasileiro de Engenharia e Ciência dos Materiais, 17. Foz do

Iguaçú, 2006. v. 1.

VIATOP. The first mastic treatment. Disponível em: < http: / / www.smaviatop.com /

cgibin. Acessado em: 7 de novembro de 2014.

WEST R. C.; MOORE JR. Evaluating Georgia´s compaction requirements for Stone

Matrix Asphalt. Final Report. The Georgia Departament of Transportation – DOT.

Georgia, 2006.

http://www.smaviatop.com/

147

XIAO, Y. Evaluation of Engineering Properties of Hot Mix Asphalt Concrete for the

Mechanistic-Empirical Pavement Design. Dissertation submitted to the Department of

Civil & Environmental Engineering. Florida State University. 2009

XU, Y. Investigation of Effects of Moisture Susceptibility of Warm Mix Asphalt (WMA)

Mixes on Dynamic Modulus and Field Performance. Thesis Submitted to the Faculty

of the Worcester Polytechnic Institute in partial fulfillment of the requirements for the

Degree of Master of Science in Civil Engineering. December 2011.

universidade federal do amazonas programa de … - claudia... · graduação em ciência e...

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