UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIA CENTRO DE TECNOLOGIA CURSO DE ENGENHARIA CIVIL

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1 UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIA CENTRO DE TECNOLOGIA CURSO DE ENGENHARIA CIVIL Trabalho de conclusão de Curso ESTUDO DO COMPORTAMENTO MECÂNICO DE PAVIMENTO ASFÁLTICO EMPREGANDO MISTURA MORNA ACADÊMICO: VALDIR DOS SANTOS BARBOZA JUNIOR ORIENTADORA: PROFª DRª. TATIANA CUREAU CERVO CO-ORIENTADOR: PROFº DRº. LUCIANO PIVOTO SPECHT Santa Maria, Dezembro de 2015.

2 2 ESTUDO DO COMPORTAMENTO MECÂNICO DE PAVIMENTO ASFÁLTICO EMPREGANDO MISTURA MORNA VALDIR DOS SANTOS BARBOZA JÚNIOR Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao Curso de Graduação em Engenharia Civil, da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM, RS), como requisito parcial para a obtenção do grau de Engenheiro Civil ORIENTADORA: PROFª DRª. TATIANA CUREAU CERVO CO-ORIENTADOR: PROFº DRº. LUCIANO PIVOTO SPECHT Santa Maria, Dezembro de 2015.

3 3 UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIA CENTRO DE TECNOLOGIA CURSO DE ENGENHARIA CIVIL A Comissão Examinadora, abaixo assinada, aprova o Trabalho de Conclusão de Curso ESTUDO DO COMPORTAMENTO MECÂNICO DE PAVIMENTO ASFÁLTICO EMPREGANDO MISTURA MORNA Elaborado por Valdir dos Santos Barboza Junior como requisito parcial para obtenção do grau de Engenheiro Civil COMISSÃO EXAMINADORA: Tatiana Cureau Cervo, Dra. (Orientadora) Mauricio Silveira dos Santos, MSc. (UNIPAMPA - Alegrete) Fernando Dekeper Boeira, MSc. (URI - Frederico Westphalen) Santa Maria, 09 de dezembro de 2015

4 4 AGRADECIMENTO Gostaria de agradecer aos meus pais e irmão, pelo incentivo e pela confiança que depositaram durante todo o tempo de graduação, pois sem eles essa conquista não teria se concretizado. A minha orientadora a Professora Tatiana Cureau Cervo, pela orientação prestada nesta pesquisa. Ao Professor Luciano Pivoto Specht co-orientador deste trabalho de conclusão de curso, pela oportunidade de ingressar no grupo de pesquisa e pela confiança depositada durante o período no qual fui seu bolsista. Ao Professor Mauricio Silveira dos Santos e o Prof. Fernando Dekeper Boeira pela participação na banca examinadora. A todos os amigos que estiveram presentes no decorrer do curso, agradeço a compreensão e a amizade, tenho certeza de que todos contribuíram para o meu desenvolvimento durante a graduação, pois sem vocês não teria concluído sozinho este trabalho. Por fim a todo o grupo GEPPASV, sendo os voluntários ou bolsistas que auxiliaram de alguma maneira para a concretização deste trabalho. A mestranda Katia Aline Bohn pelo auxilio técnico prestado durante a realização da pesquisa.

5 5 LISTA DE TABELAS Tabela 1 - Resumo das principais tecnologias utilizadas na produção de misturas asfálticas morna Tabela 2 - Características granulométricas dos agregados Tabela 3 - Propriedades dos agregados Tabela 4 - Propriedades do ligante CAP 50/ Tabela 5 - Resumo das características das misturas Tabela 6- Projeto de Mistura Asfáltica Tabela 7 - Temperaturas de Mistura e compactação dos Cps Tabela 8 Resumo das temperaturas das misturas Tabela 9 - Resumo dos resultados de Módulo de Resiliência e Resistência à Tração das Misturas... 36

6 6 LISTA DE FIGURAS Figura 1 - Representação convencional de curvas granulométricas Figura 2 - Classificação das misturas asfálticas em função da temperatura de 13 usinagem Figura 3 - Fases de mistura no processo LEA Figura 4 - Aditivo na forma de pastilha sendo adicionado na mistura asfáltica. 19 Fonte: (MOTTA 2, 2011) Figura 5 - Aditivo surfactante atuando como melhorador de adesividade Fonte: (MOTTA 2, 2011) Figura 6 Emissões oriundas das emissões de Mistura Quente e Evotherm. 22 Figura 7 - Resultados obtidos para o ensaio de Módulo de Resiliência Figura 8 - Resultados do ensaio de Resistência á Tração por Compressão Diametral Figura 9 - Pedreira da empresa DELLA PASQUA LTDA (29 34'42.96"S; 53 48'11.72"O) localizada no município de Itaara-RS Figura 10: Distribuição granulométrica dos agregados de Itaara-RS Figura 11 - Adição do Aditivo Evotherm no ligante asfáltico Figura 12 - Variação da viscosidade do CAP 50/70 em função da temperatura29 Figura 13 - Composição granulométrica das misturas faixa "C" Figura 14 - Gráficos da Metodologia Marshall Figura 15 - Equipamento UTM Figura 16 - Estado de Tensões Figura 18 - Módulo de Resiliência Figura 19 - Resistência à Tração Figura 20 - Relação MR/RT... 39

7 7 SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO OBJETIVO GERAL OBJETIVOS ESPECÍFICOS REVISÃO BIBLIOGRÁFICA MISTURAS ASFÁLTICAS Dosagem de misturas asfálticas Metodologia Marshall MISTURAS ASFÁLTICAS CONVENCIONAIS Classificação das misturas quanto à temperatura de mistura Emissão de poluentes MISTURAS ASFÁLTICAS MORNAS Misturas utilizando espuma de asfalto Aditivos orgânicos Aditivos surfactantes Evotherm Redução de emissões de gases Propriedades Mecânicas Em Misturas Asfálticas Mornas Ensaio de módulo de Resiliência (MR) Ensaio de resistência à tração por compressão diametral METODOLOGIA AGREGADO Ligante Dosagem Marshall Evotherm Ensaio de Módulo de Resiliência Ensaio de Resistência à Tração por Compressão Diametral Resultados Módulo de Resiliência e Resistência à Tração Relação entre Módulo de Resiliência e Resistência à Tração (MR/RT) CONCLUSÃO REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS... 41

8 8 1. INTRODUÇÃO O Brasil possui um amplo território que apresenta características continentais. Por essa razão o país necessita utilizar diversos tipos de modos de transportes como o rodoviário, ferroviário, hidroviário e aéreo. Destaca-se o meio rodoviário, uma vez que promove integração dos demais modos contribuindo de forma estratégica para o desenvolvimento do país. A malha rodoviária brasileira é composta por pavimentos, que são constituídos por múltiplas camadas capazes de suportar o movimento do tráfego e ação do meio ambiente. No qual tem como objetivo propiciar ao usuário condições de segurança, economia e conforto. Atualmente, diversas pesquisas são realizadas na área de pavimentação asfáltica como, por exemplo, as de MOTTA (2012) e MELLO (2012), que buscam seguir conceitos de sustentabilidade. Nessa ideia de contemplar questões ambientais, surgem as misturas asfálticas mornas, que tem como objetivo reduzir o consumo de combustíveis e diminuir a emissão de poluentes para a atmosfera. Esse tipo de mistura serve como uma alternativa, comparado às misturas quentes convencionais que são mais agressivas ao meio ambiente. As altas temperaturas de usinagem e compactação aceleram o envelhecimento do ligante asfáltico por razão da queima da mistura. Utilizar baixas temperaturas pode não garantir o perfeito recobrimento dos agregados pelo ligante asfáltico e consequentemente não obter a perfeita homogeneização da mistura. A redução de temperaturas de usinagem e compactação das misturas asfálticas pode trazer diversos benefícios relacionados à qualidade da pavimentação e ao meio ambiente como: Menor emissão de poluentes ao meio ambiente, redução do consumo energético, aumentar a distância de transporte de misturas asfálticas entre a pista e a usina, menor exposição dos trabalhadores e redução do envelhecimento do ligante asfáltico.

9 9 1.1 OBJETIVO GERAL Este trabalho experimental tem por objetivo avaliar os efeitos da redução da temperatura de compactação e de mistura nas propriedades mecânicas das misturas asfalticas mornas através dos ensaios de módulo de resiliência e resistência a tração a partir da dosagem Marshall, com a utilização do aditivo Evotherm. 1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS Para alcançar o objetivo geral do trabalho foi necessário dividi-lo em objetivos específicos que seguem: Empregar em laboratório, o composto Evotherm e verificar suas dificuldades e facilidades de trabalhar com misturas asfálticas mornas; Analisar a influência do Evotherm na propriedade mecânica da mistura asfáltica; Analisar se o aditivo Evotherm influência nos resultados de módulo de resiliência e resistência a tração.

10 10 2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 2.1 MISTURAS ASFÁLTICAS Com o crescente aumento do volume de tráfego nas rodovias, os pavimentos asfálticos devem receber maior atenção. Os esforços oriundos dos veículos são transmitidos para o pavimento e o mesmo dissipa os esforços para as demais camadas. Define-se pavimentos como estruturas de múltiplas camadas, sendo o revestimento asfáltico a camada que recebe as cargas provenientes dos veículos e as transmite para as camadas inferiores. A mesma deverá ser impermeável e fornecer ao usuário as condições de conforto e segurança (BERNUCCI et al., 2008). As rodovias brasileiras são constituídas de 97% de pavimentos flexíveis, sendo o principal componente das camadas de rolamento o asfalto. Diversos fatores justificam a utilização do asfalto como componente das camadas de rolamento e ás vezes de camadas intermediárias da estrutura, podendo-se citar: a resistência a maioria dos ácidos, álcalis e, sais. Por ser impermeável, durável e funcionar como um ligante que tem como objetivo unir os agregados (CERATTI et al., 2010). As misturas asfálticas são compostas por uma mistura de agregados minerais, de diversos tamanhos, com ligantes asfálticos, que possibilita ao serviço executado os requisitos de flexibilidade, impermeabilidade, durabilidade, estabilidade, resistência à fadiga, resistência à derrapagem e ao trincamento (BERNUCCI et al., 2008). O cimento asfáltico de petróleo (CAP) utilizado nas rodovias brasileiras é um ligante betuminoso oriundo da destilação do petróleo que tem a propriedade de ser um adesivo termoviscoplástico, pouco reativo e impermeável à água (BERNUCCI et al., 2008) A graduação dos agregados é uma das maneiras de classificar as misturas asfálticas convencionais. A mesma é dividida em densa, aberta, descontínua (ou com degrau) e uniforme. A Figura 1 apresenta exemplos de curvas granulométricas utilizadas na composição das misturas asfálticas a quente.

11 11 Figura 1 - Representação convencional de curvas granulométricas Fonte: (BERNUCCI et al,. 2008, p. 123) Dosagem de misturas asfálticas No Brasil, a principal forma de determinação da quantidade de ligante utilizados nos projetos de misturas asfálticas é através da metodologia Marshall. A dosagem da mistura asfáltica é determinada a partir de métodos experimentais, do teor ótimo de ligante e de uma faixa granulométrica (MELLO, 2012). A mistura deve possuir trabalhabilidade e a combinação das seguintes características: Estabilidade (resistência à ação do trafego sem permitir alterações); Flexibilidade (resistência a flexão); durabilidade (resistência á desagregação); Impermeabilidade (resistência á penetração) e resistência ao atrito (ROHDE, 2007) Metodologia Marshall O método de dosagem Marshall foi desenvolvido na década de 30 por Bruce G. Marshall, do Departamento de Transporte do Estado do Mississipi dos Estados Unidos (SPECHT, 2004). A Dosagem das misturas asfálticas a quente segue a norma DNER ME043/95.

12 12 A metodologia leva em consideração para a dosagem valores admissíveis empíricos para estabilidade e a fluência 2.2 MISTURAS ASFÁLTICAS CONVENCIONAIS As misturas asfálticas a quente são produzidas em temperaturas que variam entre 145ºC e 180 C, sendo amplamente utilizadas no revestimento de rodovias que possuem altos níveis de tráfego (BERNUCCI et al., 2008). O Concreto Asfáltico (CA), também denominado Concreto Betuminoso Usinado a Quente (CBUQ) é a mistura mais utilizada no Brasil, que consiste em uma mistura de agregados de diversos tamanhos e cimento asfáltico. Os mesmos são aquecidos em temperaturas escolhidas, em função das características de viscosidade-temperatura do ligante (BERNUCCI et al., 2008). As propriedades do CA são sensíveis a variação do teor de ligante asfáltico, e qualquer variação pode desencadear problemas de deformação permanente, exsudação e diminuição da resistência à formação de trincas (BERNUCCI et al., 2008) Classificação das misturas quanto à temperatura de mistura O aquecimento do ligante e dos agregados nas misturas de CA tem como objetivo a secagem dos agregados pétreos, manutenção da temperatura da mistura e redução da viscosidade do asfalto. Um dos objetivos de se realizar o aquecimento dos agregados pétreos é de evitar problemas decorrentes do efeito stripping. O alto nível de água nos agregados dificulta o processo de secagem, podendo aumentar o consumo de combustível da usina (ASPHALT INSTITUTE, 2007 ; PROWELL & HURLEY, 2007). A temperatura do agregado seco administra a quantidade de calor da mistura. O mesmo representa aproximadamente 95% da mistura e precisa manter-se quente para conservar o asfalto fluido na fase de recobrimento (ASPHALT INSTITUTE, 2007). A norma DNIT ES031/06, sugere que a temperatura do agregado fique aproximadamente de 10 a 15ºC a mais que a temperatura do ligante. O ligante asfáltico é um material que em altas temperaturas se apresenta na forma líquida e quando está na temperatura ambiente se apresenta na forma

13 13 semisólida. Desta forma, o asfalto precisa ter fluidez para ser bombeado na usina e também ser capaz de recobrir os agregados durante o processo de usinagem, e deve ainda manter uma boa trabalhabilidade durante a compactação. (ASPHALT INSTITUTE, 2007; BERNUCCI et al., 2008; BROSSEAUD, 2008). As altas temperaturas de usinagem e compactação ocasionam a aceleração do envelhecimento e a queima da mistura asfáltica. Um dos problemas causados pelo envelhecimento é o aumento da rigidez do ligante, também aumenta a resistência a deformações permanentes, mas aumenta sua susceptibilidade ao trincamento por fadiga (MELLO, 2012). O envelhecimento do ligante asfáltico pode ser demonstrado através do aumento da sua viscosidade, modificando o comportamento físico e reológico do mesmo, tornando-o mais quebradiço, mais duro, menos dúctil e menos elástico (AIREY., 2003). O aquecimento do asfalto a elevadas temperaturas aumenta o consumo de combustível e a emissão de compostos orgânicos voláteis (VOCs) e de fumaça, que são prejudiciais ao meio ambiente e à saúde do operador (MELLO, 2012). Atualmente, as pesquisas na área de pavimentação buscam produzir misturas asfálticas com menor impacto ambiental e maior economia. A Figura 2 demonstra a classificação das misturas asfálticas em função das temperaturas de usinagem e a indicação do consumo de combustível. Figura 2 - Classificação das misturas asfálticas em função da temperatura de usinagem. Fonte: (D ANGELO et al, 2008 citado por MOTTA, 2011)

14 14 A figura 2 demonstra que com o aumento do nível de aquecimento aumentase a energia consumida para a usinagem da mistura, consequentemente aumenta o consumo de combustível da usina. Os processos de secagem e vaporização da água necessitam de grande quantidade de energia para serem executados Emissão de poluentes O ligante asfáltico à temperatura ambiente não oferece risco para a saúde ou para o meio ambiente (CHAUHAN, 2010). No entanto, como o ligante é aquecido a temperaturas que variam de 150ºC até 180ºC é necessário um estudo da composição das emissões. Os fumos emitidos por ligantes asfálticos são constituídos por gases e gotículas de aerossol, que podem conter pequenas concentrações de compostos aromáticos policíclicos e agentes irritantes. Uma parte dos compostos emitidos são formados de Hidrocarbonetos Policíclicos Aromáticos (KRIECH et al, 1999, BINET et al, 2002) As emissões de fumaças e vapores começam a ser produzidos a uma temperatura de 150ºC e são constituídos de hidrocarbonetos, H2S e de compostos policíclicos aromáticos (HPA) liberados da massa asfáltica no processo de aquecimento (BERNUCCI et al., 2008). Os HPA apresentam uma estrutura na forma de anéis de benzeno unidos, são compostos químicos complexos e amplamente distribuído na atmosfera (PANIZ, 2015). A agência de proteção ambiental dos Estados Unidos classificou dezesseis tipos de HPA prejudiciais saúde do operador e ao meio ambiente: 1) Acenaftaleno (Ac) 2) Naftaleno (Na) 2 anéis 3) Antraceno (An) 3 anéis 4) Fluoranteno (FL) 5) Criseno(Ch) 6) Acenafteno (Ace) 7) Pireno (Py) 8) Fenantreno (Ph)

15 15 9) Fluoreno (Flu) 10) Benzo[a]antraceno (BaA) 4 anéis 11) Benzo[b]fluoranteno (BbF) 12) Benzo[k]fluoranteno (BkF) 13) Benzo[a]pireno (BaP) 14) Dibenzo[a,h]antraceno (DA) - 5 anéis 15) Benzo[g,h,i]perileno (BPe) e indeno[1,2,3-c,d]pireno (IP) 6 anéis 16) Indeno[1,2,3-cd]pireno A temperatura tem grande influência na quantidade de cada um dos 16 HPA contidos nas emissões dos poluentes. Quanto maior o número de anéis, maior a probabilidade desses anéis serem mutagênicos cancerígenos (PANIZ, 2015). Por meio de vinte estudos epidemiológicos em diversos países com trabalhadores expostos aos gases oriundo do asfalto, indicaram um aumento do risco do operador em desenvolver câncer de estômago, pele, pulmão, bexiga e leucemia, por razão da presença de HPA nas emissões dos vapores do asfalto (PATERMEN et al., 1994) 2.3 MISTURAS ASFÁLTICAS MORNAS As indústrias asfálticas estão constantemente buscando novas maneiras de desenvolver sistemas que aumentam a eficiência de construção, o desempenho dos pavimentos e uma menor emissão de poluentes no meio ambiente. Uma nova tecnologia vem surgindo como uma alternativa para a diminuição da emissão de poluentes, que são as misturas asfálticas mornas, derivadas do inglês warm mix asphlat (WMA). Essa tecnologia tem como objetivo a redução das temperaturas das misturas. A mesma reduz a viscosidade do asfalto e oferece um completo envoltório do agregado em temperaturas menores. São produzidas em temperaturas que variam de 20 a 55 ºC menores que as temperaturas das misturas convencionais (D ANGELO et al, 2008). O conceito de misturas temperadas não é recente. No ano de 1956 o Professor Ladis Csanyi, da Universidade do Lowa, pesquisou o potencial da espuma de betume como um ligante para solos. Com a assinatura do Protocolo de Kioto, firmado no início dos anos 90 as misturas mornas ganharam força. O primeiro país

16 16 europeu a investir em pesquisas neste segmento foi à Alemanha. A busca de novas tecnologias na área de pavimentação faz crescer o interesse por meios que tem como objetivo diminuir a emissão de gases poluentes e aumentar a economia de energia (CHOWDHURY & BUTTON, 2008). As misturas mornas são um conjunto de tecnologias destinadas a reduzir as temperaturas de usinagem e compactação. Os processos de mistura diminuem a viscosidade do ligante de diversas maneiras, possibilitando a total cobertura dos agregados pétreos a temperaturas menores se comparado às técnicas convencionais de CA (MELLO, 2012). A redução da temperatura do ligante contribui para a diminuição do enrijecimento/envelhecimento do ligante (MOTTA, 2011). A produção das Misturas asfálticas mornas são possíveis em razão das tecnologias empregadas durante o processo de mistura ou a adição diretamente no ligante (MOTTA, 2011). O Tabela 1 se resume as principais informações referentes às tecnologias de produção de misturas mornas Tabela 1 - Resumo das principais tecnologias utilizadas na produção de misturas asfálticas morna. Tecnologia Sasobit (Ficher- Tropsch wax ) Asphaltan B (Cera de Montana, estéril de baixo peso molecular) Licomont BS 100 Empresa proprietária da patente Aditivos Orgânicos Sasol Wax GmbH, Alemanha Asphaltan B (Cera de Montana, estéril de baixo peso molecular) Clariant, Suiça Aditivos Químicos Gama de Temperatura de Fabrico ( C) Depende da gama de penetração do ligante, mas habitualmente entre os 130 e os 170 ºC Rediset Akzo Nobel, Holanda Reduções de cerca de 15ºC da temperatura referência das Misturas Asfálticas Quentes Cecabase RT CECA, França ºc Evotherm MeadWestvaco, EUA ºC Interlow T Interchimica, Itália ºC Revix ou Evotherm 3G Aspha-Min (Zeólito sintético) MeadWestvaco Mathy-Ergon, EUA Espuma de Asfalto com Minerais Sintéticos ou Naturais MHI Group e Eurovia Services GmbH, Alemanha ºC Depende da gama de penetração do ligante, mas habitualmente entre os 130 e os 170 ºC

17 17 Advera (Zeólito sintético) Zeólito Natural PQ Corporation, EUA Vários Espuma de Aslfato por injeção de água WAM Foam Shell, UK, e Kolo-Veidekke, ºC Noruega Double-Barrel Green Astec Industries, EUA ºc Terex WMA System Terex, EUA 130 ºC LEA - Low Energy LEA-CO (Joint-Adventure Eiffage/Fairco para divulgar a LEA). Nos EUA os Asphalt (EBT e EBT ) direitos de utilização são da <100 ºC McConnaughay LT Asphalt (LEA) Nynas, Suécia Ultrafoam GX LEAB Fonte: (adaptado de Ferreira, 2009). Gencor Industries, EUA Royal BAM Group, Holanda ºC Misturas utilizando espuma de asfalto O processo de misturas utilizando espuma de asfalto é resultante da combinação do ligante aquecido e água à temperatura ambiente, este processo resulta na expansão do asfalto. Neste sistema a água é adicionada no processo de usinagem por meio de injeção direta, por agregado ou sob a forma de material hidrofílico como as zeólitas. Neste método, o ligante quente é posto em contato com água em temperatura ambiente, e por meio deste contato a água tornasse vapor e expande o ligante, resultando na redução da viscosidade da mistura (PROWELL & HURLEY, 2007). As zeólitas são silicatos cristalinos alumino-hidratados (sintéticos ou naturais) que possuem uma alta porcentagem de água (aproximadamente 20%) em sua estrutura. A medida que as zeólitas são aquecidas em temperaturas acima do ponto de vaporização da água, a água é liberada gradativamente. Algumas tecnologias utilizam está propriedade para produzir o efeito de espuma (RÜHL, 2008; D ANGELO et al, 2008). Pode-se destacar alguns exemplos técnicos de espumejo do asfalto como: LEA, WMA Terex, LEA B

18 18 O processo LEA (Low Energy Asphalt), foi desenvolvida na frança e é uma tecnologia de mistura semimorna. A produção se da por meio do espumejo do asfalto a quente em contato com água contida nos agregados múidos da mistura. A Figura 3 oriunda do trabalho de MOTTA, 2011 demonstra as fases do processo LEA. Figura 3 - Fases de mistura no processo LEA. Fonte: (MOTTA, 2011) Aditivos orgânicos Os aditivos orgânicos são utilizados com o objetivo de reduzir a viscosidade do asfalto e permitir que a mistura obtenha uma trabalhabilidade superior comparado com as misturas convencionais (MELLO, 2012). Os aditivos podem ser adicionados no ligante ou juntamente com este durante a usinagem, com isso reduzindo a temperatura de mistura em torno de 30 a 40ºC. Durante o resfriamento da mistura os elementos se cristalizam no ligante, aumentando a rigidez do asfalto (RÜHL, 2008) Pode-se destacar alguns exemplos de aditivos orgânicos como o Cecabase RT e Sasobit. O aditivo Sasobit permite a redução da viscosidade do ligante alterando a curva temperatura-viscosidade. Este produto é uma cera parafínica, podendo ser

19 19 comercializado em pastilhas ou em flocos, quando utilizado como pastilha deve ser adicionado diretamente na massa asfáltica, e quando utilizado em flocos deve ser adicionado no ligante. A Figura 4 demonstra a forma em que o aditivo em pastilha é adicionado na mistura asfáltica (MELLO, 2012). Figura 4 - Aditivo na forma de pastilha sendo adicionado na mistura asfáltica. Fonte: (MOTTA 2, 2011) Aditivos surfactantes Os aditivos surfactantes atuam na interface agregado/ligante, contribuem no processo de recobrimento do agregado e podem melhorar as características de adesividade. O aditivo é adicionado no ligante asfáltico, podendo ser realizada pelo fabricante de asfalto (PROWELL & HURLEY, 2007, PAVIA SYSTEMS & NAPA, 2010, MELLO, 2012) Os agentes são compostos tensoativos que possuem a capacidade de alterar as propriedades superficiais e interfaciais de um líquido, diminuindo a tensão supercial (MELLO, 2012). Pode-se destacar alguns exemplos de tecnologias de aditivos surfactantes/melhoradores de adesividade: O Evotherm, Rediset WMX e o Revix. O Aditivo Revix é confeccionado com aditivos surfactantes e tem como objetivo diminuir o atrito interno durante o processo de usinagem e compactação de misturas asfálticas (MELLO, 2012).

20 20 O aditivo Rediset é utilizado na forma de pastilha, e por meio da combinação de aditivos orgânicos e de agentes surfactantes, procura melhorar o recobrimento ligante/agregado e também age como melhorador de adesividade (MELLO, 2012). A Figura 5 demonstra o aditivo surfactante atuando como melhorador de adesividade entre o ligante e agregado. Figura 5 - Aditivo surfactante atuando como melhorador de adesividade Fonte: (MOTTA 2, 2011) Evotherm A mistura morna com Evotherm é uma tecnologia de mistura morna, desenvolvida pela MeadWestvaco Asphalt Innovations. Pode ser misturado a uma emulsão ou a um ligante, permitindo a redução de temperatura de usinagem e de compactação na ordem de 50 a 75ºC em relação a misturas convencionais (D ANGELO et al, 2008). O produto tem como objetivo melhorar o recobrimento, a trabalhabilidade e a adesividade das misturas asfálticas mornas (D ANGELO ET AL, 2008). O primeiro Evotherm criado foi denominado de Evotherm Emulsion Technology (ET), o pacote Químico é adicionado a uma emulsão com alto teor de asfalto (cerca de 70%), posteriormente, é armazenado à uma temperatura de 80ºC. Sua usinagem deve ser realizada entre as temperaturas de 85 e 115ºC, sendo que a maior parte da água contida na emulsão tornasse vapor quando entra em contato com os agregados quentes. Os agregados ficam recobertos e a mistura morna fica

21 21 com características visuais de misturas a quente. (PROWELL & HURLEY, 2007; D ANGELO et al, 2008). A geração posterior do Evotherm (ET) foi denominada Evotherm Dispersed Asphalt Technology (DAT), no qual o mesmo pacote químico utilizado na primeira geração passou a ser diluído em uma pequena fração de água e injetado diretamente no ligante asfáltico durante o processo de usinagem. Na tecnologia ET, o pacote é vendido já mistura com a emulsão, enquanto no pacote químico DAT o produto é vendido separadamente, sendo adicionado no ligante durante a usinagem (D ANGELO et al, 2008). A terceira geração do Evotherm é denominada Evotherm 3G, neste novo processo o princípio de funcionamento deixa de ser a água ou o vapor de água, e passa a ser o atrito interno entre as partículas dos agregados. Durante a etapa de usinagem e compactação as partículas dos agregados são submetidos a altas taxas de cisalhamento, resultando na redução do atrito interno dos agregados através de agentes tensoativos que auxiliam o recobrimento dos agregados pelo CAP. Os agentes tensoativos são oriundos de óleos naturais de plantas (MELLO, 2012). Para se conseguir o perfeito recobrimento dos agregados é necessária a aplicação de calor externo. A adição do Evotherm na mistura permite que parte da energia térmica seja substituída por energia química, por razão das moléculas tensoativas que possibilitam esse processo. Qualquer concentração de água presente no interior dos agregados é capturada a fim de facilitar o recobrimento dos agregados pelo CAP. Entretanto, apenas este processo não é suficiente para obter total homogeneidade da mistura, é necessário a compactação para a finalização do processo (MELLO, 2012). Para todas as tecnologias de Evotherm, normalmente adiciona-se o produto a uma taxa de 0,5% de peso do ligante ou emulsão asfáltica. O fabricante informa que a redução das temperaturas de produção de misturas asfálticas pode chegar a 38ºC, com a diminuição dessa temperatura ocorre a redução do consumo de energia em tono de 55% e diminuição de 45% na redução de SO2 e CO2 (FHWA, 2008). Na África do Sul, em 2004, foi construído o primeiro projeto com Evotherm, em 2005 foi construída outra pista nos Estados Unidos, Indianápolis, Indiana. O Centro Nacional de Tecnologia em Asfalto (NCAT) realizou testes com materiais

22 22 oriundos desta pista dos Estados Unidos e obtiveram os seguintes resultados (NCAT,2005): O Evotherm reduziu em média 1,5% a porcentagem de vazios, portanto melhorou a propriedade de compactação da mistura no compactador vibratório; O produto químico não afetou o módulo de resiliência da mistura Diminuiu a deformação permanente na mistura; Em Ontário no Canadá foi construída outra pista experimental com adição de Evotherm. A mistura foi confeccionada em uma usina a temperatura de 130ºC. Os resultados foram (DAVIDSON, 2005) : Não ocorreram problemas no processo de usinagem ou durante o manejo da emulsão; Durante a avaliação não foram encontradas evidências de desagregação do material durante o processo de compactação; O estudo também realizou analises de emissões provenientes das misturas mornas. A Figura 6, demonstra um comparativo entre as misturas com a adição de Evotherm e misturas convencionais Figura 6 Emissões oriundas das emissões de Mistura Quente e Evotherm. Fonte: (DAVIDSON, 2005).

23 23 Pode-se constatar que os valores obtidos, das emissões das misturas com a adição de Evotherm, foram menores em comparação com as misturas convencionais Redução de emissões de gases As warm-mix reduzem as emissões de gases e HPA oriundos da queima de combustíveis fósseis, auxiliando na diminuição de poluentes na atmosfera. Como são confeccionadas e aplicadas a temperaturas inferiores ás misturas convencionais, diminuem a energia no processo e, portando reduzem a emissão de poluentes (MELLO, 2012). As misturas asfálticas mornas reduzem cerca de 30% a 40% de CO2, 50% de VOC, 10% a 30% de Monóxido de Carbono (CO), 60% a 70% de óxido nitrogenado (NOx) e 20% a 25% de poeiras durante o processo de produção de misturas asfálticas mornas. Desta maneira, a utilização de Warm-mix poderá ser utilizada em projetos para obtenção de créditos de carbono que tornaria a produção mais sustentável (D ANGELO et al, 2008). Em 1977, o Instituto Nacional para Segurança e Saúde Profissional (NIOSH National Institute for Occupacional Safety and Health), determinou quais agentes impróprios a saúde estão relacionados a irritações nas membranas do trato respiratório e conjuntivo. Em conjunto realizou estudos com animais, e verificou-se que o asfalto em contato com a pele, por um longo período, pode causar um carcinoma local. Em 2000, publicou uma revisão sobre os perigos relacionados aos profissionais expostos ao asfalto (NIOSH, 2000). O NIOSH (2000) orienta a adoção de um limite de exposição de 5 mg/m³, por um período de 15 minutos, com o objetivo de diminuir os possíveis efeitos agudos ou crônicos a saúde oriunda da exposição ao asfalto, vapores e fumaça do asfalto e pinturas asfálticas. Um dos benefícios que as misturas mornas podem proporcionar aos trabalhadores da área de pavimentação é a possibilidade de executar suas atividades em ambientes com temperaturas mais amenas e com menos odores (BARTHEL et al., 2004; NEWCOMB, 2006; PROWELL & HURLEY, 2007).

24 24 São importantes para as empresas, as boas condições de ambiente de trabalho na produção das misturas asfálticas, pois favorecem os empregados, mas também aumenta a qualidade do trabalho. Na Alemanha, verificou-se que com a melhoria do ambiente de trabalho, aumentou a produtividade da obra com misturas mornas (NEWCOMB, 2006; PROWELL & HURLEY, 2007). 2.4 PROPRIEDADES MECÂNICAS EM MISTURAS ASFÁLTICAS MORNAS Ensaio de módulo de Resiliência (MR) O ensaio de módulo de resiliência (MR) consiste na aplicação de cargas repetitivas no plano vertical de um corpo de prova (CP) cilíndrico. A carga gera uma tensão de tração transversalmente ao plano em que a carga é aplicada. Então mede-se o deslocamento diametral recuperável na direção horizontal, em uma temperatura especificada (BERNUCCI et al., 2008). Alguns estudos foram realizados com objetivo de avaliar a adição do aditivo Evotherm nas misturas asfálticas. Pode-se destacar o estudo realizado por MELLO (2012), no qual avaliou-se a adição do Evotherm no comportamento de misturas asfálticas em laboratório e no desempenho em campo. O ligante utilizado na pesquisa foi o CAP 30/45, acrescido de 0,5% de Evotherm. Um dos ensaios realizados na pesquisa foi o de Módulo de Resiliência em corpos de prova moldados em laboratório e extraídos da pista experimental, localizada dentro do trecho de Concessão pedagiado pela Empresa Autopista Planalto Sul. Na Figura 7, são demonstrado os resultados obtidos para o ensaio de Módulo de Resiliência. Figura 7 - Resultados obtidos para o ensaio de Módulo de Resiliência. Fonte: (Mello, 2012).

25 25 Os resultados obtidos pelo ensaio MR foram satisfatórios. O CAP utilizado por possuir uma maior consistência influenciou nos valores encontrados (MELLO, 2012). Outros estudos foram realizados e podemos destacar a pesquisa de Motta (2011) que avaliou misturas asfálticas mornas com a adição de aditivos sufactantes, comparando os resultados das misturas com misturas convencionais a quente e BUDNY (2012) que realizou um trabalho de avaliação do comportamento mecânico de misturas asfálticas mornas com o uso de dois aditivos, AD-WARM e CCBIT Ensaio de resistência à tração por compressão diametral O ensaio foi desenvolvido pelo Professor Fernando Luiz Lobo Carneiro para verificar a resistência à tração de CPs de concreto de cimento portland (BOEIRA, 2014). O ensaio consiste na aplicação de duas forças concentradas e diametralmente opostas de compressão que geram ao longo do diâmetro solicitado, tensões de tração perpendiculares (BERNUCCI et al., 2008). Além do ensaio de MR, o trabalho realizado por MELLO (2012) executou o ensaio de Resistência à Tração por Compressão Diametral. A Figura 8 demonstra os resultados obtidos pelo ensaio. Figura 8 - Resultados do ensaio de Resistência á Tração por Compressão Diametral. Fonte: (Mello, 2012). Os valores obtidos pelo ensaio, ficaram dentro da especificação de serviço DNIT 031/2006-ES, que especifica que o valor mínimo RT é de 0,65 MPa para camada de rolamento.

26 26 3. METODOLOGIA 3.1 AGREGADO Em agosto de 2015 foi realizada a coleta de todos os agregados previstos para serem utilizados nesta pesquisa. Estes foram fornecidos pela empresa DELLA PASQUA Engenharia e Construções. A pedreira da empresa está localizada no município de Itaara-RS. A Figura 9, demonstra uma imagem de satélite da pedreira em relação a BR-392 em Itaara-RS. Figura 9 - Pedreira da empresa DELLA PASQUA LTDA (29 34'42.96"S; 53 48'11.72"O) localizada no município de Itaara-RS. Fonte: (Google Earth). Os resultados dos ensaios de análise granulométrica estão apresentados na Tabela 2 e Figura 10. Tabela 2 - Características granulométricas dos agregados. PENEIRA Abertura (mm) BRITA 3/4'' BRITA 3/8'' PÓ DE PEDRA 1" 25,4 100,0 100,0 100,0 3/4" 19,1 100,0 100,0 100,0 1/2" 12,7 25,0 100,0 100,0 3/8" 9,5 4,5 100,0 100,0 n 4 4,8 0,2 12,0 97,9 n 10 2,0 0,0 1,0 63,0 n 40 0,4 0,0 0,8 28,3 n 80 0,2 0,0 0,6 16,7 n 200 0,1 0,0 0,4 8,9

27 27 Figura 10: Distribuição granulométrica dos agregados de Itaara-RS. Porcentagem Passante Peneira /8" 1/2" 3/4" 80 BRITA 3/4'' 70 BRITA 3/8'' PÓ DE PEDRA ,01 0, Diâmetro dos Grãos (mm) Foram realizados ensaios laboratoriais com os agregados oriundos da pedreira. Os resultados estão descritos na Tabela 3. Tabela 3 - Propriedades dos agregados. Propriedades Norma Resultado Massa Específica Real do Grão DNER-ME 081/98 2,64 (g/cm³) Massa Específica Aparente do Grão DNER-ME 081/98 2,50 (g/cm³) Absorção (%) DNER-ME 081/98 2,08 Massa Específica Real do Grão ASTM C 127/2007 2,65 (g/cm³) Equivalente de Areia DNER-ME 054/97 62,30% Indicie de Forma DNER-ME 086/94 2,11 Sanidade DNER-ME 089/94 3,41% Abrasão "Los Angeles" DNER-ME 035/98 17,70%

28 LIGANTE O ligante asfáltico utilizado na pesquisa foi o CAP 50/70, acrescido de 0,5% de Evotherm M1 em função do peso do ligante asfáltico. A adição do Evotherm ocorreu à uma temperatura de 150 C. O Evotherm foi adicionado ao CAP no momento em que os CPs foram produzidos. A Figura 11 mostra a adição do aditivo Evotherm na mistura asfáltica e a Tabela 4 demonstra as propriedades do CAP 50/70. Figura 11 - Adição do Aditivo Evotherm no ligante asfáltico

29 29 Tabela 4 - Propriedades do ligante CAP 50/70 CAP 50/70 Propriedade Norma Especificação Resultado Penetração (0,1mm) NBR a Ponto de Amolecimento ( C) NBR min 49,2 Viscosidade Brookfield 135 C (cp) NBR min 333 Viscosidade Brookfield 150 C (cp) NBR min 138 Viscosidade Brookfield 177 C (cp) NBR a 285 min 68 Ductilidade a 25 C (cm) NBR min >147 Ponto de Fulgor ( C) NBR min >236 O ensaio utilizando o viscosímetro Brookfield (NBR 15184) foi empregado para a determinação da temperatura de mistura do ligante. A Figura 12 demonstra a variação da viscosidade em função da temperatura para o CAP 50/70 sem a adição do aditivo. As faixas de temperatura adotada a partir dos resultados obtidos pelo ensaio foram de C para a mistura e C para a compactação. Figura 12 - Variação da viscosidade do CAP 50/70 em função da temperatura

30 DOSAGEM MARSHALL A dosagem Marshall (DNER-ME 043/95) e a moldagem das amostras foram realizadas no Laboratório de Materiais de Construção Civil (LMCC). A faixa adotada para realização da pesquisa foi à faixa C do DNIT 031/ ES. A Figura 13, mostra a composição granulométrica das misturas. Figura 13 - Composição granulométrica das misturas faixa "C". Fonte: (DNIT 031/2006- ES) Realizou-se a dosagem de uma mistura de referência, utilizando-se cinco diferentes teores de ligantes a partir de 7,5%, com redução de 0,5% até o mínimo de 5,0%. O volume de vazios (Vv) adotado foi de 4% e o teor de ligante foi de 6,25%. A tabela mostra o resumos das características das misturas. A Tabela 5 demonstra o resumo das características das misturas. As temperaturas utilizadas nas misturas foram: Agregado C; CAP C; Compactação C.

31 31 Tabela 5 - Resumo das características das misturas A Figura 14 mostra os gráficos Volume de Vazios (%) - Ligante (%), Vazios Agregado Mineral (%) - Ligante (%) e Relação Betume/Vazios (%) - Ligante (%) Figura 14 - Gráficos da Metodologia Marshall

32 32 asfáltica. A Tabela 6 demonstra os valores adotados para o projeto de mistura Tabela 6- Projeto de Mistura Asfáltica. Projeto de Mistura Asfáltica Propriedade Especificação Valor de Projeto Teor de Betume (%) -- 6,25 Volume de Vazios (%) 3 a 5 4,00 Relação Betume Vazios (%) 75 a 82 77,00 Vazios do Agregado Mineral (%) >15 17,90 Relação Filler/Betume (adm) 0,6 a 1,2 0,76 Massa Específica Aparente (g/cm³) - 2,23 Fonte: (DNER-ME 043/95) 3.4 EVOTHERM Foram produzidas dez misturas, em cada mistura foram confeccionados 3 CPs, totalizando 30 CPs. A mistura M1- Controle foi produzida sem o aditivo Evotherm para verificar se o composto poderia interferir nas propriedades da mistura. A partir da M1-controle foram determinadas as temperaturas de mistura e compactação das demais amostras. O Aditivo Evotherm foi adicionado no ligante nesta fase da pesquisa. Em todas as misturas ligante estava a 150 C quando o aditivo foi inserido no mesmo. A partir das temperaturas utilizadas na Dosagem Marshall, foram estipuladas as temperaturas de mistura e compactação das dez amostras. Nas amostras M1 - Controle e M2 utilizou-se as mesmas temperaturas da dosagem, na amostra M3 houve uma diminuição de 10 C na temperatura de compactação e na amostra M4 ocorreu a diminuição de 20 C. Nas amostras seguintes foram diminuídas entre 10 C e 20 C as temperaturas do ligante e agregado e entre 10 C e 40 C as temperaturas de compactação. A Tabela 7 demonstra as temperaturas de mistura e de compactação das amostras.

33 33 Tabela 7 - Temperaturas de Mistura e compactação dos Cps Temperaturas de compactação e mistura Mistura CAP ( C) Agregado ( C) Compactação ( C) Evotherm M1 - Controle 150 C 160 C 139 C Sem M2 150 C 160 C 139 C Com M3 150 C 160 C 129 C Com M4 150 C 160 C 119 C Com M5 140 C 150 C 129 C Com M6 140 C 150 C 119 C Com M7 140 C 150 C 109 C Com M8 130 C 140 C 119 C Com M9 130 C 140 C 109 C Com M C 140 C 99 C Com 3.5 ENSAIO DE MÓDULO DE RESILIÊNCIA O ensaio de MR é executado através das prescrições das normas DNIT 135/2010 e ASTM 4123;1982. O equipamento que realizou o ensaio é uma UTM - 25 (Figura 15), que é constituído por um pistão que proporciona carregamentos repetitivos. Na máquina existe uma câmara com temperatura controlada onde o ensaio é realizado. Figura 15 - Equipamento UTM-25

34 34 O ensaio foi realizado seguindo algumas etapas: Os CPs foram condicionados à uma temperatura de 25 C pelo período de 24 horas; Os CPs foram colocados na base da estrutura de suporte; Os LVDT (Linear Variable Differential Transducer) foram ajustados para se obter os registros das deformações horizontais; A partir do carregamento repetido com o tempo de 0,1s e 0,9s de repouso é medido o MR, o CP sofre deformação horizontal, que são mensuradas através de um LVDT, acoplado a um microcomputador. A equação 1 foi utilizada para o cálculo do MR. MMMM = PP ( 0,9976. µ + 0,2692) (1).h Onde : MR= módulo de resiliência, MPa P= carga vertical repetida aplicada diretamente no corpo-de-prova; Δ= deformação elástica ou resiliente medida nos ciclos particulares de repetição de carga; h= altura do corpo-de-prova; μ= o coeficiente de Poisson (0,30 para 25 C). 3.6 ENSAIO DE RESISTÊNCIA À TRAÇÃO POR COMPRESSÃO DIAMETRAL O ensaio para a determinação da resistência à tração por compressão diametral segue as prescrições da norma DNER-ME 138/94. A velocidade de avanço do carregamento é de 0,8 mm/s e a equação 2 é utilizada para o cálculo de RT. A Figura 16 demonstra o estado de Tensões em um CP. σσr= 2FF ππππh (2) Onde: σσr = Resistência à tração, Kgf/cm²;

35 35 F= força aplicada, Kgf; h= altura do corpo-de-prova, cm; d= diâmetro do corpo-de-prova, cm. Figura 16 - Estado de Tensões. Fonte: (SPECHT, 2004). Para a realização deste ensaio, as amostras foram condicionadas a uma temperatura de 25 C pelo período de 12 horas. A figura 17 mostra o equipamento utilizado para a realização do ensaio. Figura 17 - Equipamento utilizado para o ensaio de RT.

36 36 4. RESULTADOS 4.1 MÓDULO DE RESILIÊNCIA E RESISTÊNCIA À TRAÇÃO A Tabela 8 demonstra as temperaturas do ligante, agregado e de compactação das amostras utilizadas no trabalho. Tabela 8 Resumo das temperaturas das misturas Mistura CAP Compactação Evotherm M1 - Controle 139 C Sem M2 139 C Com 150 C M3 129 C Com M4 119 C Com M5 129 C Com M6 140 C 119 C Com M7 109 C Com M8 119 C Com M9 130 C 109 C Com M10 99 C Com RT. Na Tabela 9 são apresentados os resultados obtidos com os ensaios de MR e Tabela 9 - Resumo dos resultados de Módulo de Resiliência e Resistência à Tração das Misturas Mistura MR (MPa) Sd (MPa) Cv (%) RT (Mpa) Sd (MPa) Cv (%) M1 - Controle ,77 2,96 1,17 0,17 14,88 M ,79 3,18 1,14 0,03 2,63 M ,91 3,51 1,03 0,06 6,17 M ,77 4,70 1,26 0,07 5,22 M ,44 5,38 1,25 0,04 3,35 M ,99 4,86 1,29 0,05 3,76 M ,79 4,08 1,19 0,08 6,43

37 37 M ,03 4,80 0,93 0,06 6,43 M ,95 4,08 1,17 0,13 11,15 M ,65 5,78 1,09 0,03 2,53 Para facilitar a visualização dos resultados, são apresentadas a seguir, as Figuras 18 e 19 correspondentes aos resultados dos ensaios de MR e RT. Figura 18 - Módulo de Resiliência Nota-se que os valores dos MR ficaram na faixa de 3200 a 5600 MPa. A M1- Controle obteve o maior valor de MR e enquanto a M8 obteve o menor valor de MR. De acordo com Bernucci et al. (2008), os valores típicos de MR podem variar de 2000 MPa para misturas com ligantes modificados por borracha ou polímero, a 8000 MPa para ligantes mais consistentes. Analisando-se os resultados obtidos na M1-Controle, em virtude da maior temperatura de mistura e compactação, ocorreu um maior envelhecimento da mistura, com isso tornando a amostra mais rígida e com uma maior MR. Pode-se verificar que a M2 obteve um MR 17% inferior em comparação com a M1, sendo que as duas misturas possuem a mesma temperatura de mistura e compactação. A maior diferença entre os valores de MR, ocorreu com a amostra M8, a mesma possui o valor de MR 42% inferior se comparado com a M1-Controle.

38 38 Figura 19 - Resistência à Tração Pelo que pode ser observado no gráfico todas as misturas apresentaram valores superiores ao estabelecido pela especificação de pavimentos asfálticos DNIT 031/2006 que é de 0,65 MPa. Nota-se que a mistura M6 obteve o maior resultado de RT, apresentou um valor de 1,29 MPa e enquanto a M8 apresentou o resultado de 0,93 MPa. 4.2 RELAÇÃO ENTRE MÓDULO DE RESILIÊNCIA E RESISTÊNCIA À TRAÇÃO (MR/RT) Conforme Boeira (2014), a relação MR/RT demonstra uma ideia de compatibilidade entre a resistência da mistura e a rigidez. Misturas com altos valores de MR necessitam de uma alta RT devido a concentração de esforços presentes no seu interior. Quanto menor o valor da relação, maior a flexibilidade e maior será a vida de fadiga. A figura 18 está demonstrando a relação MR/RT.

39 39 Figura 20 - Relação MR/RT As misturas utilizadas nesta pesquisa ficaram com a relação entre 2880 a A Mistura M3 possui a maior relação MR/RT 4852 e a M5 possui a menor relação Podemos verificar que as maiores relações ocorrem com as maiores temperaturas de mistura e compactação. PINHEIRO et al. (2003), propõem que misturas com relações MR/RT com valor de 3000 demonstram um bom comportamento estrutural. Contudo, este parâmetro não é válido para todos os tipos de materiais. A partir dos valores obtidos dos ensaios, pode-se verificar que adição do Evotherm diminuiu a rigidez das misturas por razão da diminuição das temperaturas de compactação de mistura e que todos os resultados do ensaio de RT ficaram dentro da especificação. Os resultados referentes a relação MR/RT foram satisfatórios.

40 40 5. CONCLUSÃO A pesquisa demonstrou resultados satisfatórios, pois inseriu o Aditivo Evotherm nas pesquisas executadas no Laboratório de Materiais de Construção Civil. O produto manteve a trabalhabilidade das misturas em temperaturas abaixo das utilizadas nas misturas convencionais a quente. O aditivo é de fácil manuseio e não trouxe dificuldade de inserção no CAP. As misturas que utilizaram o aditivo Evotherm obtiveram resultados dentro das especificações. A mistura com maior rigidez foi a M1-controle que é uma mistura convencional. As misturas M3 e M4 apresentaram rigidez próxima da M1 com menores temperaturas de compactação (129 C e 119 C). Esse é um fator importante, pois apresentando MR próximo da mistura controle, Verifica-se que com menores temperaturas de compactação é possível obter um MR semelhante a de uma mistura a quente sem perder a trabalhabilidade da amostra. As demais misturas M6, M7, M8, M9 e M10 obtiveram resultados positivos, pois os valores encontrados para a rigidez ficaram na faixa de 3200 MPa a 4000 MPa, mesmo trabalhando com menores temperaturas de mistura e compactação. Pode-se destacar a amostra M10, pois a temperatura utilizada para o CAP foi de 130 C e compactação 99 C e resultou em um MR de 3346 MPa. Os valores encontrados no ensaio de Resistência à Tração por Compressão Diametral para as misturas com o aditivo estão acima do especificado pela norma DNIT 031/2006-ES. Destaca-se as amostras M4, M5, e M6, pois resultaram em valores na faixa de 1,25 a 1,29 MPa, este valores são 11% acima do valor de referência. O aditivo possibilitou um aumento da resistência a tração com menores temperaturas de mistura e compactação. A amostra com o menor RT foi a M8 com 0,93 MPa, este valor é 43% maior que o estipulado pela especificação. Portanto, a adição de Evotherm nas misturas asfálticas manteve na maioria das amostras as propriedades mecânicas e manteve a trabalhabilidade, mesmo com temperaturas inferiores das misturas convencionais.

41 41 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS. Standard Method of Indirect Test for Resilient Modulus of Bituminous Mixture. D In: ASTM Annual Book of ASTM Standards, Philadelphia, AIREY, G.D., "Rheological properties of styrene butadiene styrene polymer modified road bitumens " Fuel 82(14): BARTHEL, W.; MARCHAND, J.-P.; Von DEVIVERE, M. M. Warm asphalt mixes by adding a synthetic zeolite. In: EURASPHALT & EUROBITUME CONGRESS, 3., 2004, Vienna. Anais..., n BERNUCCI, Liedi Bariani et al. Pavimentação Asfáltica: Formação Básica para Engenheiros. Rio de Janeiro, PETROBRAS, ABEDA, 2008, 504p. BROSSEAUD, Y. Warm asphalt: Overview in France. Conferência proferida durante o INTERNATIONAL WARM-MIX ASPHALT CONFERENCE. Nashville, BINET, S. et al. Development and validation of a new bitumen fume generation system which generates polycyclic aromatic hydrocarbon concentrations proportional to fume concentrations. Annals of Occupational Hygiene, v. 46, n. 7, p , BOEIRA, F, D. Estudo do desempenho de concretos asfálticos com diferentes tipos de agregados e cales. Dissertação de mestrado, Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, BUDNY, J. Avaliação do comportamento mecânico de misturas asfálticas mornas. Rio de Janeiro, Dissertação de mestrado Universidade federal do Rio de Janeiro. CERATTI, J. A. P.; REIS, R. M. M.; Manual de Dosagem de Concreto Asfáltico, Maio, CHOWDHURY, A., Button, J.W. (2008). A review of warm mix asphalt. Texas A&M University System. CHAUHAN, Sippy K. et al. Recent trends of the emission characteristics from the road construction industry. Environ Sci Pollut Res, v.17, p , DAVIDSON, J.K. Evotherm Trial. Serviços de Engenharia McAsphalt. Ontário, D ANGELO, J.; Harm, E.; Bartoszek, J.; Baumgardner, G.; Corrigan.; Cowsert, J.; Harman, T.; Jamishidi, M.; Jones, W.; Newcomb, D.; Prowell, B.; Sines, R.; Yeaton, B.; Warm-Mix Asphalt: European Practice

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