autores liseane thives – ufsc glicério trichês – ufsc jorge paes – uminho paulo pereira –...
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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
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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) -
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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
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0,01 0,1 1 10 100Abertura dos peneiros (mm)
Mat
eria
l pas
sant
e (%
)
Curva utilizada
Fuso DNIT Faixa "C"
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0,01 0,1 1 10 100Abertura dos peneiros (mm)
Mat
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l pas
sant
e (%
)
Curva AI utilizada
Fuso Asphalt Institute tipo IV
0
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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
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mm
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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
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1E-02
2E-02
3E-02
4E-02
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BBB CBB201 IBB151 CBCbP IBCbB
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e am
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to (
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
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Pon
to d
e am
olec
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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.