EFEITOS DA ADIÇÃO DE FIBRAS CELULÓSICAS E

MISTURAS RECICLADAS NO DESEMPENHO DE MISTURAS

BETUMINOSAS TEMPERADAS.

EFECTOS DE LA ADICIÓN DE FIBRAS CELULÓSICAS Y

MEZCLAS RECICLADAS EN EL DESEMPEÑO DE MEZCLAS BITUMINOSAS TEMPLADAS

(TIBIAS)

F. Martinho, IST- ULisboaL. Picado-Santos, IST- ULisboa

S. Capitão, DEC - PCoimbraJ. Neves, IST- ULisboa

1 – Misturas Betuminosas Temperadas;1 – Misturas Betuminosas Temperadas;Mezclas Bituminosas Templadas (Tibias);Mezclas Bituminosas Templadas (Tibias);

2 – Materiais utilizados;2 – Materiais utilizados;Materiales utilizados;Materiales utilizados;

3 – Formulação 3 – Formulação MarshallMarshall;;Formulación Marshall;Formulación Marshall;

4 – Trechos experimentais;4 – Trechos experimentais; Tramos Experimentales;Tramos Experimentales;

5 – Ensaios de desempenho;5 – Ensaios de desempenho;Ensayos de performance;Ensayos de performance;

6 – Conclusões.6 – Conclusões. Conclusiones.Conclusiones.

1 - MISTURAS BETUMINOSAS TEMPERADASMezclas Bituminosas Templadas (Tibias)

< emissões de gases c/ efeito estufa;< emisiones de gases c/ efecto estufa;

> trabalhabilidade; > trabalhabilidad;

> distâncias de transporte; > distancias de transporte;

+ Economia energia (> 35%). + economía de energía (>35%).

Podem requerer equipamento adicional nas Centrais;Pueden requerir equipamientos adicionales en las plantas;

Cuidados relacionados com a suscetibilidade à humidade;Cuidados relacionados con la susceptibilidad a la humidad;

Requerem cuidados com as porosidades baixas;Requieren cuidados con las porosidades bajas;

Cuidado com a resistência à deformação permanente.Cuidados con la resistencia a deformación permanente.

Algumas vantagens: Algunas ventajas:

Algumas desvantagens: Algunas desventajas:

Recicla-se todo o betume residual; Se recicla todo lo betún residual;

Reduz-se o transporte a vazadouro;Se reduce el transporte a vertedero;

Incorporam-se menores quantidades de agregados novos & betume.Se incorporan menores cantidades de áridos y nuevos betunes.

a) Agregados (e betume residual): Áridos (y betún residual)

Calcário e Caliza y

Mistura Bet. Recuperada (MBR)≡0/20 mm (35%)

Mezcla bituminosa reciclada (RAP)

2 - MATERIAIS UTILIZADOSMateriales Utilizados

Reclaimed Asphalt Pavement

b) Aditivo:

Viatop CT40 (Sasobit + Fibras celulósicas) (≈0,2 %)

+ =

c) Betume (novo): Betún (nuevo)

35/50 (Pen25 ≈ 42 x0,1 mm ; Temp. de amol. ≈ 54 °C)

2 - MATERIAIS UTILIZADOSMateriales Utilizados

Sasobit Fibras Viatop CT40

a) Misturas, M20,21,24 (Temperadas) e M26 (Quente):Mezclas, M20,21,24 (Tibias) y M26 (Caliente):

AC 20 base 35/50

c) Temperaturas:M20,21,24 M26

Fabrico: ≈120 ºC ≈150 ºC

Compactação: ≈100 ºC ≈120 ºC

3 – FORMULAÇÃO MARSHALLFormulación Marshall

b) Composição: M20 M21 M24 M26 Agregado natural (árido natural): 100% 100% 66% 100% Sub-produtos ind. (subproductos ind.): - - 34% - Aditivos (aditivos) % do ligante: 2 6 6 - Nome (nombre): Rediset Viatop CT40 -

d) Ensaio de Marshall e propriedades volumétricas:Ensayo de Marshall y propr. volumetricas:

0,0

5,0

10,0

15,0

M20M21

M24

M26

≈ 120 °C

4 – Trechos experimentais – Fabrico e transporteTramos experimentales – producción y transporte

≈100 °C

4 – Trechos experimentais – fabrico e transporteTramos experimentales – producción y transporte

5 – Ensaios de desempenhoEnsayos de performance

a) Deformação Permanente – Wheel Tracking:Ensayo de rodadura – Wheel Tracking:

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 1.000 2.000 3.000 4.000 5.000 6.000 7.000 8.000 9.000 10.000

Defo

rmaç

ão (m

m)

Nº de Ciclos

M20.L3

M20.L4

M21.L3

M21.L4

M24.L3

M24.L4

M26.L3

M26.L4

Polinomial (M20.L3)

Polinomial (M20.L4)

Polinomial (M21.L3)

Polinomial (M21.L4)

Polinomial (M24.L3)

Polinomial (M24.L4)

Polinomial (M26.L3)

Polinomial (M26.L4)

Temperatura de ensaio: 50ΣC

M20: WTSAIR = 0,228 mm/103ciclos

M21: WTSAIR = 0,055 mm/103ciclos

M24: WTSAIR = 0,163 mm/103ciclos

M26: WTSAIR = 0,248 mm/103ciclos

b) Rigidez – Flexão em 4 pontos (4PB):Rigidez – Flexión en 4 puntos (4PB):

5 – Ensaios de desempenhoEnsayos de performance

2.534

4.095

5.036

6.990

2.944

4.590

5.558

7.526

2.170

3.153

3.703

4.777

2.370

3.579

4.274

5.661

1.000

10.000

0,1 1 10 100

Mód

ulo

de R

igid

ez, E

(M

Pa)

Frequência, f (Hz)

M20 (MBT com Calc.)

M21 (MBT com Calc.)

M24 (MBT com MBR)

M26 (MBQ com Calc.)

Temperatura de ensaio = 20 °CMicro deformação imposta = 50 mm/m

Mod

ulo

(MPa

)

c) Resistência à fadiga – Flexão em 4 pontos (4PB):Resistencia a la fatiga – Flexión en 4 puntos (4PB):

= 2774,3 N -0,22

R² = 0,948

= 2904,2 N -0,227

R² = 0,8944

= 2456,5 N -0,206

R² = 0,907

= 2120,2 N -0,198

R² = 0,8576

10

100

1.000

1.000 10.000 100.000 1.000.000 10.000.000

Exte

nsão

de

traç

ão,

(mm

/m)

Número de ciclos, N

M24 (MBT com MBR)

M21 (MBT com Calc.)

M20 (MBT com Calc.)

M26 (MBQ com Calc.)

6 = vida à fadiga (extensão de tração para um milhão de ciclos)

5 – Ensaios de desempenhoEnsayos de performance

d) Sensibilidade à água – ITSR (Indirect Tensile Strenght Ratio):Sensibilidad al agua - ITSR

1.8311.948 1.961

2.297

1.7251.926

1.758

2.139

94,2

98,9

89,7

93,1

84,0

86,0

88,0

90,0

92,0

94,0

96,0

98,0

100,0

1.000

1.500

2.000

2.500

3.000

3.500

4.000

M20 (MBT) M21 (MBT com Fibr.) M24 (MBT c/ MBR+Fibr.) M26 (MBQ)

ITSR (

%)

ITS (k

Pa)

MISTURAS

ITS d (kPa) ITS w (kPa) ITSR (%)Tempos: de imersão = 68 a 72 h ; de climatização > 60 min.

Temperaturas: do banho = 40 °C ; de ensaio = 15 °C

5 – Ensaios de desempenhoEnsayos de performance

Em média, as misturas temperadas com fibras celulósicas e misturas recicladas apresentam um desempenho igual ou superior às tradicionais:

En promedio, las mezclas tibias con fibras celulósicas y mezclas recicladas presentan una performance igual o superior a las tradicionales:

A resistência à deformação permanente é semelhante às tradicionais;La resistencia a la deformación permanente es similar a las tradicionales;

A rigidez diminui ligeiramente (porque têm maior % de betume total);La rigidez disminuye ligeramente (tienen mayor % de betún total);

Apresentam melhor resistência à fadiga;Tienen una mejor resistencia a la fatiga;

O ITSR é semelhante às restantes misturas temperadas.El ITSR es similar a las restantes mezclas tibias.

Obrigado / Gracias

L. Picado-Santos

IST- Universidade de Lisboa