Misturas Betuminosas

1

Departamento de Engenharia Civil e Arquitectura

MESTRADO INTEGRADO EM ENGENHARIA CIVIL

VIAS DE COMUNICAÇÃO

11/29/29

VIAS DE COMUNICAÇÃOLuís de Picado Santos([email protected])

Misturas BetuminosasMateriais elementares: betume e agregadosTipos correntes de misturas betuminosas

2


LIGANTES BETUMINOSOS

� Betume asfáltico

� Betume fluidificado

� Emulsão betuminosa

• Betume asfáltico tradicional

• Asfalto e Alcatrão

http://www.inir.pt/portal/QuemSomos/DivulgaçãoT

écnica/DisposiçõesNormativas/tabid/116/langu

age/pt-PT/Default.aspx

22/29/29

� Modificado por adição de elastómeros ou plastómeros

� Modificado por adição de borracha

� Modificado por adição de resinas

� Modificado por adição de fibras

� Modificado por adição de enxofre

� Modificado por adição de colorante

• Betume asfáltico modificado

• Asfalto e Alcatrão

3


Betume asfáltico (produção)

33/29/29

4


Betume asfáltico (características_EN 12591 e 13924)

35-50

35-50

50-58

Variação de massa após RTFOT (%, ±), max 0,5

Pen25 retida após RTFOT em %, min 53Resistência ao endurecimento

PROPRIEDADES

Penetração, 25ºC, 5s, agulha de 100 gr (Pen25) em décimos de mm

Temperatura de amolecimento - Método anel e bola (Tab) em ºC

44/29/29

Tipos 10/20 20/30 35/50 50/70 70/100 100/150 160/220 250/330

Aumento de Tab após RTFOT em ºC, max 11

240

99

-5

370

Ponto de fragilidade de Fraass máximo em ºC

Viscosidade cinemática min, 135ºC em mm2/s

Solubilidade em tolueno ou xileno máxima em %

Temperatura de inflamação em vaso aberto Cleveland, min, em ºC

5


Betume asfáltico (ensaio de penetração)

55/29/29

6


Betume asfáltico (temp. de amolecimento)

Legenda:

1 - Amostra de betume deformada

2 - Termómetro

3 – Esfera (bola)

4 – Anel com amostra de betume

5 - Vaso de vidro com água

5ºC / minuto

1

2 3

5

4

66/29/29

7


Emulsões Betuminosas

� Consistem em dois líquidos imiscíveis, betume e água, e que se mantém

estável devido ao emulsionante que se distribui à volta dos glóbulos de

betume e estabelece aí uma camada de cargas eléctricas que repelem as

dos outros glóbulos, mantendo assim o sistema em equilíbrio

� utilizam-se, fundamentalmente, dois tipos de emulsões betuminosas, as

aniónicas (sabão básico) e as catiónicas (sabão ácido)

77/29/29

aniónicas (sabão básico) e as catiónicas (sabão ácido)

� As percentagens em massa do betume nestes produtos variam entre os

55 e os 65% e podem ser de rotura (saída da água e ligação do betume

ao agregado) rápida, média e lenta. Na simbologia geralmente adoptada

em Portugal usam-se os símbolos E para emulsão, A ou C para aniónica

e catiónica, R, M, e L para rápida, média e lenta.

� Actualmente usados em impregnações de camadas granulares, regas de

colagem entre camadas betuminosas, revestimentos superficiais e

misturas betuminosas a frio

8


Emulsões Betuminosas

88/29/29

9


Asfalto e Rocha asfáltica

Outros

99/29/29

Alcatrão

10


Agregados - Produção

1010/29/29

11


Agregados - Características Exigíveis

■ Granulometria

1111/29/29

■ Granulometria

■ Resistência ao choque

■ Forma

■ Limpeza

■ Adesividade

■ Resistência ao Polimento

12


GRANULOMETRIA

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

0,01 0,1 1 10 100

diâmetro das partículas (mm)

perc

enta

gem

de

mat

eria

l pas

sado

NP EN 933-1

1212/29/29

13


RESISTÊNCIA (índice de LA)

11 Esferas de aço+ Provete (5kg)

Passar o material no peneiro de 1,6 mm;

Secar em estufa o material retido e pesar (m).

Tambor 500 voltas (31-33 r/min)

50

m5000LA

−

=

1313/29/29

NP EN 1097-2

14


FORMA (lamelação e alongamento)L

e

• Índice de achatamento

NP EN 933-3

1414/29/29

NP EN 933-4

• Índice de forma

15


LIMPEZA (azul de metileno)

VAS (g/100g de solo) Descrição

VAS ≤ 0,1 solos insensíveis à água

0,1 < VAS ≤ 0,2 solos muito pouco sensíveis à água

0,2 < VAS < 1,5 solos com sensibilidade à água

VAS = 1,5valor que distingue os solos areno-siltosos dos

areno-argilosos

VAS = 2,5valor que distingue os solos siltosos pouco plásticos

dos medianamente plásticos

VAS = 6,0 valor que distingue os solos siltosos dos argilosos

NP EN 933-9

1515/29/29

VAS = 6,0 valor que distingue os solos siltosos dos argilosos

VAS = 8,0valor que distingue os solos argilosos dos solos

muito argilosos

VAS para solos (SETRA, 1992)

16


ADESIVIDADE

Afinidade Agregado - Betume

NP EN 12697-11

1616/29/29

17


POLIMENTO (camada de desgaste)

1717/29/29

Coeficiente de Polimento Acelerado (pêndulo britânico)< 0,3 - agregado muito susceptível ao polimento

> 0,5 - agregado utilizável em camada de desgaste

> 0,8 – agregado muito resistente

18


TIPOS DE MISTURAS

� Misturas tradicionais

� Misturas de alto módulo

� Misturas com betumes modificados

� Micro-betão betuminoso

• Misturas betuminosas a quente

1818/29/29

� Micro-betão betuminoso

� Misturas tradicionais

� Microaglomerado betuminoso

� Lama asfáltica (slurry seal)

� Revestimento superficial (camada delgada não misturada previamente)

• Misturas betuminosas a frio

19


TIPOS DE MISTURASNP EN 13108-1

1919/29/29

20



2020/29/29

21



2121/29/29

22


CARACTERÍSTICAS (misturas a quente)

Betão betuminoso para camadas de desgaste (AC 14 ou AC 10)

� Os agregados têm uma dimensão máxima de 10 mm ou de 14 mm

� A percentagem de betume em massa situa-se entre 5 e 6%

� A porosidade varia entre 4 e 6%

2222/29/29

23

Departamento de Engenharia Civil e ArquitecturaCARACTERÍSTICAS (misturas a quente)

Macadame Betuminoso (AC 32 ou AC 20)

� Os agregados têm uma dimensão máxima de 25 mm

ou de 40 mm

� A % de betume em massa situa-se entre 4 e 5%


Mistura Betuminosa Densa (AC 20)

2323/29/29

Mistura Betuminosa de Alto Módulo (AC 20 ou AC 16)

� Mais de 5% de um betume duro (10/20, por exemplo)

� As granulometrias mais correntes são 0/10, 0/14 e 0/20


� Os agregados têm uma dimensão máxima de 20 mm

� A percentagem de betume em massa situa-se entre 5 e

5,5 %


24


Betão Betuminoso Drenante

� Os agregados têm uma dimensão máxima de 14 mm e uma

granulometria descontínua nas fracções intermédias

� A percentagem de betume em massa situa-se entre 4 e 5%


� O betume a utilizar é habitualmente modificado com polímeros

(SBS)

2424/29/29

(SBS)

� Não colmatado pode reduzir o ruído pneu-pavimento em 4 a 6

db(A)

� A contribuição estrutural é metade da do betão betuminoso

normal

25


Betão Betuminoso Rugoso (AC14 ou AC10)

� Para camadas de desgaste com espessura delgada, geralmente entre 2,5

cm e 5 cm

� Metade da contribuição para a resistência estrutural do pavimento

� Em geral utiliza-se um ligante modificado com polímeros (SBS –

elastómeros) na percentagem em massa de 4 a 6%

2525/29/29

26


• Microaglomerado Betuminoso a Frio

� Consiste na aplicação (10 a 15 kg/m2) de uma mistura de agregado de granulometria 0/6 e de uma emulsão modificada com um teor em betume mínimo de 60%. A espessura média desta camada é de 1 cm.

� Quando o microaglomerado for duplo, faz-se uma primeira aplicação de uma mistura de emulsão modificada com agregado 0/4, realizando-se numa segunda fase a colocação de outra mistura com uma granulometria 4/8.

CARACTERÍSTICAS (misturas a frio)

2626/29/29

segunda fase a colocação de outra mistura com uma granulometria 4/8.

27


• Lama asfáltica (“Slurry Seal”)

� Mistura betuminosa constituída por agregados finos (grande percentagem de agregados com dimensões inferiores a 2 mm) e emulsão betuminosa, que não ultrapassa os 2 cm de espessura depois de colocada.

� Aplica-se no tratamento superficial dos pavimentos, essencialmente em colmatação de fendilhamento, com o intuito de os impermeabilizar e lhes conferir boas características de rugosidade. Esta lama é normalmente aplicada por uma máquina misturadora-espalhadora.


2727/29/29

aplicada por uma máquina misturadora-espalhadora.

28


Rev

estimen

tos su

perficiais


2828/29/29

•Rev

estimen

tos su

perficiais

29


• Revestimentos superficiais


2929/29/29

Documents

Misturas Betuminosas