AutoresLiseane Thives – UFSCGlicério Trichês – UFSCJorge Paes – UMINHOPaulo Pereira – UMINHO

COMPARACIÓN DE LA RESISTENCIA A LA

DEFORMACIÓN PERMANENTE DE LAS MEZCLAS ASFÁLTICAS

CON ASFALTO CONVENCIONAL Y DE CAUCHO DE CAPAS DE

REFUERZO DE PAVIMENTOS FLEXIBLES

APRESENTAÇÃO1.Introdução2.Objetivo3.Deformação Permanente4.Materiais e Método5.Resultados6.Conclusões

1. INTRODUÇÃO

•Brasil - aumento de deformações permanente nas rodovias

Source: Santos (2010)

Source: André Oliveira

1. INTRODUÇÃO

2. OBJETIVO

•Avaliar a deformação permanente de misturas asfálticas com asfalto modificado com borracha de pneus usados em comparação com uma mistura com asfalto convencional, simulando a reabilitação de um pavimento.

•Foram produzidas 4 misturas com asfalto-borracha e uma mistura com asfalto convencional, sobrepostas, simulando a reabilitação de um pavimento.

•Ensaio de deformação permanente: Wheel Tracking.

3. DEFORMAÇÃO PERMANENTE

• Afundamentos nas trilhas de roda, deformações plásticas no revestimento e depressões;• Segurança do usuário - aquaplanagem • Indicativo de ruptura

Com variação de volume - densificação dos materiais

Sem variação de volume - escoamento plástico

3. DEFORMAÇÃO PERMANENTE

•Processo construtivo

•Agregados, granulometria e asfalto

•Temperatura

•Tráfego- Quando os esforços induzidos nos materiais

constituintes dos pavimentos são suficientes para causar cisalhamento;

- Carregamentos estáticos ou de longa duração;- Grande número de repetições de cargas de

pressões reduzidas podem causar pequenas deformações que se acumulam ao longo do tempo.

0

10

20

30

40

50

60

70

80

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100

1 2 3

Per

cent

ual I

nflu

ênci

a (%

)

Agregado

Ligante

ATR Fadiga Trinc. Térmico

FHWA (2002)

4. MATERIAIS E MÉTODO

• Agregados: graníticos.

• Asfaltos: convencional e com borracha.

• Granulometria: dense graded e gap graded.

Ensaio NormaEspecificaçã

oResultado

Desgaste Los Angeles ASTM C 131 30% 26%

Índice de Lamelação BS 812 25%Brita 4/10 23%

Brita 6/12 12%

Índice de Alongamento BS 812 25%Brita 4/10 23%

Brita 6/12 17%

Valor do Azul-de-

metilenoNP EN 933-9 0,8 0,2

Massa volúmica de

britasNP EN 581 -

Brita 4/10 2,65 g/cm3

Brita 6/12 2,66 g/cm3

Absorção de britas NP EN 581 2%Brita 4/10 1,24%

Brita 6/12 0,88%

Massa volúmica de

areiasNP EN 954 - 2,61 g/cm3

Absorção de areias NP EN 954 2% 0,41%

Equivalente de areia NP EN 933-8 60% 60%

Análise granulométrica ASTM C 136 (i) -

Análise granulométrica

filerASTM D 546 (i) -

0

10

20

30

40

50

60

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100

0,01 0,1 1 10 100Abertura dos peneiros (mm)

Mat

eria

l pas

sant

e (%

)

Pó 0/4

Brita 6/12

Brita 4/10

Filer

4. MATERIAIS E MÉTODO

Ordem Asfalto base Borracha % de borracha Tipo

AC CAP 50/70 - - Convencional

B1 CAP 30/45 ambiente 15 Terminal blend

B2 CAP 30/45 criogênica 17 Continuous blend

B3 CAP 50/70 ambiente 17 Continuous blend

B4 CAP 50/70 ambiente 20 Terminal blend

Asfaltos

4. MATERIAIS E MÉTODO

Ordem Asfalto baseGranulometria Teor de asfalto

(%)

MAC CAP 50/70 DNIT 5,5

MB1 CAP 30/45 AI 7,0

MB2 CAP 30/45 AI 7,0

MB3 CAP 50/70 Caltrans 8,0

MB4 CAP 50/70 Caltrans 8,50

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0,01 0,1 1 10 100Abertura dos peneiros (mm)

Mat

eria

l pas

sant

e (%

)

Curva utilizada

Fuso DNIT Faixa "C"

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0,01 0,1 1 10 100Abertura dos peneiros (mm)

Mat

eria

l pas

sant

e (%

)

Curva AI utilizada

Fuso Asphalt Institute tipo IV

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0,01 0,1 1 10 100

Abertura dos peneiros (mm)

Mat

eria

l pas

sant

e (%

)

Curva Caltrans utilizada

Fuso Caltrans

Misturas

4. MATERIAIS E MÉTODO

• Norma espanhola NLT 173 (1984) (Resistência a la deformación plástica de las mezclas betuminosas mediante la pista de ensayo de laboratório).

• Submete corpos de prova ao carregamento de uma roda móvel em determinadas condições de pressão e temperatura, medindo-se periodicamente a profundidade da deformação da rodeira produzida.

• pressão utilizada = 500 kPa;• frequência de 1 Hz (ida e volta)• temperatura = 60ºC

Ensaio de deformação permanente

4. MATERIAIS E MÉTODOCorpos de prova

• O corpo de prova da mistura MAC (mistura de referência) foi moldado com 8,0 cm de espessura.

• Para as outras 4 misturas com asfalto-borracha, os corpos de prova foram moldados em duas etapas, sendo que 3,0 cm da mistura MAC foram substituídos por 3,0 cm de misturas com asfalto borracha, de modo a simular a reabilitação de uma camada de desgaste construída sobre uma camada betuminosa com asfalto convencional.

4. MATERIAIS E MÉTODO

Configuração dos corpos-de-prova

(a) espesura

5. RESULTADOS

•Os valores limites propostos pela Direccion General de Carreteras da Espanha para análise dos resultados do ensaio Wheel Tracking dependem da intensidade do tráfego e da zona climática.

•Para as condições mais desfavoráveis, correspondentes as classes de tráfego T0, T1 e zona climática quente, o valor limite considerado para a velocidade de deformação entre 105 e 120 minutos (v105/120) é de 1,5x10-2 mm/minuto.

5. RESULTADOS

•De acordo com a D.G. Carreteras, a pressão do ensaio é de 700 kPa (eixo padrão de 130 kN).

Evolução da deformação das misturas no ensaio Wheel Tracking

5. RESULTADOS

Misturav45/60

(mm/minuto)

v60/120

(mm/minuto)

v105/120

(mm/minuto)

MAC (convencional) 5,18x10-2 4,24x10-2 4,00x10-2

MB1 (borracha – Densa) 1,49x10-2 1,40x10-2 1,38x10-2

MB2 (borracha – Densa) 1,84x10-2 1,34x10-2 1,16x10-2

MB3 (borrach- Gap) 1,84x10-2 1,37x10-2 1,20x10-2

MB4 (borracha – Gap) 3,29x10-2 2,41x10-2 2,60x10-2

Ordem Asfalto base Borracha % de borracha Tipo

AC CAP 50/70 - - Convencional

B1 CAP 30/45 ambiente 15 Terminal blend

B2 CAP 30/45 criogênica 17 Continuous blend

B3 CAP 50/70 ambiente 17 Continuous blend

B4 CAP 50/70 ambiente 20 Terminal blend

1,5x10-2

13 KN

10,5 KN

6. CONCLUSÃO

• A mistura MAC (convencional) apresentou uma elevada taxa de velocidade de deformação, que de inviabilizaria o seu emprego em camadas de desgaste (superficial)

• A substituição nos corpos de prova de parte da mistura MAC por misturas com asfalto borracha mostrou uma significativa redução na deformação permanente total do corpo de prova

• Misturas com asfalto-borracha, levam a uma redução na trilhas de roda, ou seja, haveria uma maior resistência á deformação permanente.

OBRIGADO

TEXTO COMPLETO DA TESE PODE SER OBTIDO EM

www.rodoviasverdes.ufsc.br

AGRADECIMENTOS

Universidade de Coimbra

5. RESULTADOS

65,0

51,5

68,0

73,469,9

0E+00

1E-02

2E-02

3E-02

4E-02

5E-02

BBB CBB201 IBCbB CBCbP IBB151

v 45

/60 (

mm

/min

)

40

45

50

55

60

65

70

75

Po

nto

de a

mo

lecim

en

to (

ºC)

Ordem Asfalto base Borracha % de borracha Tipo

AC CAP 50/70 - - Convencional

B1 CAP 30/45 ambiente 15 Terminal blend

B2 CAP 30/45 criogênica 17 Continuous blend

B3 CAP 50/70 ambiente 17 Continuous blend

B4 CAP 50/70 ambiente 20 Terminal blend

5. RESULTADOS

69,9

65,0

68,0

51,5

73,4

0E+00

1E-02

2E-02

3E-02

4E-02

5E-02

BBB CBB201 IBB151 CBCbP IBCbB

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Pon

to d

e am

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ºC)

5. RESULTADOS

69,9

65,0

68,0

51,5

73,4

0E+00

1E-02

2E-02

3E-02

4E-02

5E-02

BBB CBB201 IBB151 CBCbP IBCbB

v 105

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m/m

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Pon

to d

e am

olec

imen

to (

ºC)

5. RESULTADOS

•Os resultados obtidos mostraram que a mistura MAC (convencional) apresentou uma elevada taxa de velocidade de deformação e que de acordo com D.G. Carreteras (2004) inviabilizaria o seu emprego em camadas de desgaste.

•Por outro lado, a substituição nos corpos-de-prova de parte da mistura MAC por misturas com asfalto- borracha mostrou uma significativa redução na deformação permanente total do corpo de prova.

5. RESULTADOS

•Na velocidade de deformação v60/120, para o corpo de prova, com a mistura MB1 a taxa da velocidade de deformação passou de 4,24x10-2 (da mistura MAC) para 1,40x10-2, representando uma redução de 67% na deformação.

•Caso o corpo de prova fosse todo produzido com a mistura MB1, a velocidade de deformação seria ainda menor e que, portanto, esta mistura atenderia ao preconizado de D.G. Carreteras.