aplicação de borracha reciclada de pneus - · processo de fabrico da mistura betuminosa com...

03-03-2011

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casos de estudo

Aplicação de borracha reciclada de pneus

Fátima BatistaLNEC

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Fátima Batista ● LNEC

WP5 – Other materials

Objectivo

• Transferência de conhecimentos sobre estratégias de fim de vida para as outros materiais que não são habitualmente reciclados na construção rodoviária:– Técnicas de demolição

– Utilização desses materiais reciclados em trabalhos de pavimentação

• Síntese da bibliografia e revisão de casos de estudo:– Revisão do estado da arte / especificações

– Experiências e resultados de investigação

• Manual de boas práticas sobre técnicas para a reciclagem– Apreciação das condições sócio-económicas

– Tecnologia disponível

Relatório D14

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WP5

Síntese de casos de estudo envolvendo a utilização de outros materiais que não são habitualmente reciclados na construção rodoviária:• informações relativas à sua aplicação prática• caracterização em laboratório

Relatório D14

� Materiais que dificultam a demolição ou a reciclagem de camadas ou estruturas rodoviárias (geotêxteis, marcações das estradas, …)

� Materiais indesejados – resíduos perigosos (alcatrão, amianto, …)� Agregados secundários que já estavam no pavimento (escórias, cinzas, …)� Pneus (borracha reciclada de pneus em fim de vida)� Solos (contaminados) (sedimentos de valetas, …)� Resíduos verdes, de manutenção das bermas (erva, arbustos, …)

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Borracha reciclada de pneus• 12 casos de estudo (CS – Case Studies)

� 2 CS � Espanha

� 5 CS � Polónia

� 4 CS � Portugal

� 1 CS � República Checa

� 11 CS � Granulado de borracha

� 1 CS � Aditivo específico proveniente dos pneus usados (Fibras poliméricas + 10%-30% granulado de borracha)

� Anos: 1999 – 2008

Relatório D14

4 países

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Casos de estudo ● Espanha

● Ano: 2002● Estrada: Auto-estrada

CS5.9 (1/3)

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● Camada: desgaste (repavimentação de um pavimento rígido, funcionando também como camada anti-propagação de fendas)

CS5.9 (2/3)

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Casos de estudo ● Espanha● Processo de fabrico da mistura betuminosa com borracha:

● via húmida● na central de misturas betuminosas adaptada para modificação do

betume com alta percentagem de borracha● Composição da mistura:

● 8,3% BB (≈80% B55/70 + ≈20% granulado de borracha)● Agregados naturais com granulometria descontínua

● Desempenho:● Profundidade de textura ≈1,7mm (mancha de areia)● Redução dos níveis de ruído● Bom desempenho em serviço ao fim de 8 anos

CS5.9 (3/3)

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● Ano: 2004-2007● Estrada(s): 12 secções piloto da rede nacional (Castilha-Leão)

CS5.8 (1/3)

42º02’20.26”N 4º32’25.62”W

41º53’02.82”N5º03’01.23”W

41º59’09.74”N5º27’26.74”W

41º59’38.69”N5º33’39.48”W

41º30’41.86”N5º01’00.71”W

41º29’2268”N4º53’13.37”W

41º27’46.46”N4º59’10.11”W 41º16’23.68”N

4º53’13.37”W

41º24’48.15”N4º57’55.27”W

41º26’18.96”N458’31.51”W

41º39’31.00”N4º41’36.81”W

41º37’56.74”N4º4213.31”W

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● Camada(s): desgaste, regularização e base● Processo de fabrico da mistura betuminosa com borracha:

● 9 casos – via húmida● 1 caso – via seca● 2 secções de referência

CS5.8 (2/3)

Year Road Layer Process Manufacture Mixture Binder2004 VA-20 Surface Wet Plant S-20 BC 50-702004 VA-20 Surface Wet In situ S-20 BC 35-502004 A-6 Surface Wet Plant S-20 BMC-22005 A-6 Surface Wet Plant S-12 BMC-22005 N-610 Surface Wet In situ S-12 BC 35-502005 N-610 Surface Wet Plant S-12 BC 35-502006 A-6 Surface Wet Plant M-10 BMAV-32006 A-6 Surface Wet In situ M-10 mod BMAVC-12006 N-601 Surface Wet In situ M-10 mod BMAVC-12006 A-6 Base Dry S-20 60/702007 A-62 Binder Dry S-12 60/702007 A-65 Binder Wet Plant S-20 BC 35-50

BC: Rubber improved bitumen

BMC: Rubber modified bitumen

BMAV: High viscosity modified bitumen

BMAVC: High viscosity rubber modified bitumen

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Casos de estudo ● Espanha● Formulação das misturas:

● Não há diferenças significativas● Após estabelecida a fórmula de trabalho recomenda-se que sejam

efectuados ensaios para determinação da percentagem de betume (método da centrifugação e incineração) para efeitos de calibração/controlo de qualidade posterior

● Desempenho das misturas● Valores de ITSR semelhantes● Módulos de rigidez das misturas com borracha inferiores aos das

tradicionais● Resistência à fadiga das misturas com betume modificado com alta

percentagem de borracha superior

CS5.8 (3/3)

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Casos de estudo ● Polónia

● Ano: 2003● Estrada(s): Estradas urbanas em Mysliborz

CS5.2 (1/2)

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Casos de estudo ● Polónia● Camada: desgaste, mistura rugosa

● Tipo de granulado de borracha: Mecânico

● Processo de fabrico da mistura betuminosa com borracha: ● via seca● Central descontínua

● Composição da mistura:● 1% de granulado de borracha 2/7● Agregados (basaltos e gabros) com granulometria descontínua 0/6,3● 7% de betume modificado 50B● Uso de aditivo (promotor de adesividade)

● Desempenho:● Bom desempenho em serviço ao fim de 6 anos

CS5.2 (2/2)

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● Ano: 2004● Estrada(s): Estradas urbanas em Pila

CS5.3 (1/2)

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Casos de estudo ● Polónia● Camada: desgaste, mistura rugosa


● Processo de fabrico da mistura betuminosa com borracha: ● via seca● Central contínua

● Composição da mistura:● 1,4% de granulado de borracha 2/4● Agregados (basaltos e gabros) com granulometria descontínua 0/6,3● 6,5% de betume modificado 80B● Uso de aditivo (promotor de adesividade)


CS5.2 (2/2)

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● Ano: 2007● Estrada(s): Estrada nacional DK77

CS5.15 (1/2)

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Casos de estudo ● Polónia● Camada: desgaste, AC20

● Tipo de material: aditivo “TOFIC” (Fibras poliméricas + 10%-30% granulado de borracha)


● Composição da mistura:● 0,3% de aditivo “TOFIC”● 5,5% de betume 50/70● Uso de aditivo (promotor de adesividade)

● Aplicação: Não requer alterações em relação às tradicionais● Desempenho:

● Bom desempenho em serviço ao fim de 3 anos

CS5.15 (2/2)

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● Ano: 2008● Estrada(s): Estrada nacional em Ujcie

CS5.17 (1/2)

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Casos de estudo ● Polónia● Camada: desgaste, SMA


● Processo de fabrico da mistura betuminosa com borracha: ● via seca● central de misturas betuminosas adaptada para modificação do

betume com alta percentagem de borracha● Composição da mistura:

● BB


CS5.17 (2/2)

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● Ano: 2008● Estrada(s): Estrada urbana em Pila

CS5.16 (1/2)

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Casos de estudo ● Polónia● Camada: desgaste, SMA



● Composição da mistura:● 1% de granulado de borracha 0/1● 6,4% de betume 50/70● Agregados (granitos e basaltos)● Uso de aditivo (fibras celulósicas)


CS5.16 (2/2)

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Casos de estudo ● Portugal

● Ano: 1999 - 2000● Estrada(s): Estradas nacionais EENN 14, 104 e 105

CS5.6 (1/3)

EN 14 – Nó de Chantre /L.D. de Braga EN 104 – Azurara/Trofa EN 105 – Travagem/Santo Tirso

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Casos de estudo ● Portugal● Camada: desgaste, mistura rugosa

● Tipo de granulado de borracha: Criogénico

● Processo de fabrico da mistura betuminosa com borracha: ● via húmida● central de misturas betuminosas contínua adaptada para

modificação do betume com alta percentagem de borracha● Composição da mistura:

● 7% BB (82% B35/50 + 18% granulado de borracha)● Agregados graníticos com granulometria descontínua 0/14

CS5.6 (2/3)

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Casos de estudo ● Portugal● Desempenho

CS5.6 (3/3)

Ensaios de flexão a extensão controlada

10

100

1000

1000 10000 100000 1000000

Número de ciclos de carga

Extensão de tracção (x10-6 m/m

) MB-BMB

EN104 - 2000

MB-BMB

EN104 - 2000

Envelhecidas

em laboratório

MB-BMB / EN104 - 2005

6 anos em serviço

MB-B35/50

Moldadas e

envelhecidas em

laboratório

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● Ano: 2006● Estrada(s): Estrada nacional EN14

CS5.12 (1/3)

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Casos de estudo ● Portugal● Camada: desgaste, mistura aberta


● Processo de fabrico da mistura betuminosa com borracha: ● via húmida● central de misturas betuminosas contínua adaptada para


● 9% BB (80% B50/70 + 20% granulado de borracha)● Agregados graníticos com granulometria aberta 0/10

CS5.12 (2/3)

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CS5.12 (3/3)

● Profundidade de textura ≈1,1mm (mancha de areia)

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● Ano: 2006 – 2007● Estrada(s): Estrada nacional EN1

CS5.13 (1/3)

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Casos de estudo ● Portugal● Camada: desgaste, mistura rugosa


● Processo de fabrico da mistura betuminosa com borracha: ● via húmida● central de misturas betuminosas descontínua adaptada para


● 8,5% BB (80% B35/50 + 20% granulado de borracha)

● Agregados graníticos com granulometriadescontínua 0/14

CS5.13 (2/3)

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CS5.13 (3/3)

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● Ano: 2007● Estrada(s): Auto-estrada A8

CS5.11 (1/3)

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Casos de estudo ● Portugal● Camada: desgaste, mistura aberta


● Processo de fabrico da mistura betuminosa com borracha:

● via húmida● central de misturas betuminosas contínua

adaptada para modificação do betume com alta percentagem de borracha

● Composição da mistura:● 9,5% BB (81% B35/50 + 19% granulado de

borracha)● Agregados basálticos com granulometria

aberta 0/10

CS5.11 (2/3)

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Casos de estudo ● Portugal● Comportamento

● Redução do nível de ruído relativamente à solução existente em BAC, bem como em relação a troços com camada de desgaste em Betão Betuminoso

CS5.11 (3/3)

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Casos de estudo ● República Checa

● Ano: 2008● Estrada(s): Estrada urbana em Praga, com grande volume de

tráfego pesado

CS5.5 (1/2)

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Casos de estudo ● República Checa

● Camada: desgaste, PA8● Processo de fabrico da mistura betuminosa com borracha:

● via húmida● Central descontínua

● Composição da mistura:

● BB (20% granulado de borracha)● Comportamento em serviço:

● Redução do ruído em cerca de 2,2dB relativamente a SMA11● Permeabilidade da camada não variou ao fim de 6 meses

CS5.5 (2/2)

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Adição de borracha por via seca (utilização de borracha de pneus como agregado)● 4 CS da Polónia (CS5.2, CS5.3, CS 5.16 e CS5.17)

- aplicações práticas bem sucedidas (semelhantes)

- em todos os casos é utilizado um aditivo, a fim de melhorar a adesividade

No entanto…

● No caso da República Checa (CS5.5):

- experiência negativa � actualmente apenas o via húmida é usada

● No caso de Espanha (CS5.8):

- Existem algumas reservas

- Considera-se que estas misturas não apresentam problemas se forem aplicadas em camadas inferiores � Neste caso, o principal benefício é ambiental

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Adição de borracha por via húmida (utilização de borracha de pneus como agregado)● 7 CS de Espanha, Portugal e República Checa

- aplicações práticas bem sucedidas

- principais benefícios atribuídos às misturas com betume modificado com alta percentagem de borracha :

� maior resistência à fadiga e à propagação de fendas, mantendo uma resistência à deformação permanente satisfatória (CS5.6, CS5.8, CS5.12, CS5.13)

� boas propriedades funcionais, ou seja, níveis de ruído relativamente reduzidos (CS5.5, CS5.9, CS5.11) e profundidades de textura relativamente altas (CS5.6, CS5.9)

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Adição de borracha por via húmida (utilização de borracha de pneus como agregado)● 7 CS de Espanha, Portugal e República Checa

No entanto…

� em relação à capacidade de reduzir o nível de ruído de rolamento há ainda alguma controvérsia:

… apesar de alguns dos resultados reportados, considera-se que o nível de ruído é influenciada principalmente pela estrutura da mistura e da macrotextura (CS5.8)

� O módulo de rigidez é geralmente inferior ao das misturas betuminosas convencionais (CS5.8)

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Obrigada pela atenção!

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