casos de estudo Aplicação de borracha reciclada de pneus

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1 Fátima Batista LNEC 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 : 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 2 1

2 WP5 Relatório D14 Síntese de envolvendo a utilização de outros materiais que não são habitualmente reciclados na construção rodoviária: informações relativas à sua aplicação prática caracterização em laboratório 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, ) 3 Borracha reciclada de pneus Relatório D14 12 (CS Case Studies) 2 CS Espanha 5 CS Polónia 4 CS Portugal 1 CS República Checa 4 países 11 CS Granulado de borracha 1 CS Aditivo específico proveniente dos pneus usados (Fibras poliméricas + 10%-30% granulado de borracha) Anos:

3 Casos de estudo Espanha Ano: 2002 Estrada: Auto-estrada CS5.9 (1/3) 5 Casos de estudo Espanha CS5.9 (2/3) Camada: desgaste (repavimentação de um pavimento rígido, funcionando também como camada anti-propagação de fendas) 6 3

4 Casos de estudo Espanha CS5.9 (3/3) via húmida na central de misturas betuminosas adaptada para modificação do betume com alta percentagem de borracha 8,3% BB ( 80% B55/ % 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 7 Casos de estudo Espanha CS5.8 (1/3) Ano: Estrada(s): 12 secções piloto da rede nacional (Castilha-Leão) 41º N 5º W 41º N 5º W 41º N 5º W 42º N 4º W 41º N 4º W 41º N 5º W 41º N W 41º N 4º W 41º N 4º W 41º N 4º W 41º N 4º W 41º N 4º W 8 4

5 Casos de estudo Espanha Camada(s): desgaste, regularização e base 9 casos via húmida 1 caso via seca 2 secções de referência CS5.8 (2/3) Year Road Layer Process Manufacture Mixture Binder 2004 VA-20 Surface Wet Plant S-20 BC VA-20 Surface Wet In situ S-20 BC A-6 Surface Wet Plant S-20 BMC A-6 Surface Wet Plant S-12 BMC N-610 Surface Wet In situ S-12 BC N-610 Surface Wet Plant S-12 BC A-6 Surface Wet Plant M-10 BMAV A-6 Surface Wet In situ M-10 mod BMAVC N-601 Surface Wet In situ M-10 mod BMAVC A-6 Base Dry S-20 60/ A-62 Binder Dry S-12 60/ A-65 Binder Wet Plant S-20 BC BC: BMC: BMAV: Rubber improved bitumen Rubber modified bitumen High viscosity modified bitumen BMAVC: High viscosity rubber modified bitumen 9 Casos de estudo Espanha CS5.8 (3/3) 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 10 5

6 Ano: 2003 Estrada(s): Estradas urbanas em Mysliborz CS5.2 (1/2) 11 CS5.2 (2/2) Camada: desgaste, mistura rugosa Tipo de granulado de borracha: Mecânico via seca Central descontínua 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 12 6

7 Ano: 2004 Estrada(s): Estradas urbanas em Pila CS5.3 (1/2) 13 CS5.2 (2/2) Camada: desgaste, mistura rugosa Tipo de granulado de borracha: Mecânico via seca Central contínua 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) Desempenho: Bom desempenho em serviço ao fim de 6 anos 14 7

8 Ano: 2007 Estrada(s): Estrada nacional DK77 CS5.15 (1/2) 15 Camada: desgaste, AC20 Tipo de material: aditivo TOFIC (Fibras poliméricas + 10%-30% granulado de borracha) via seca Central descontínua 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) 16 8

9 Ano: 2008 Estrada(s): Estrada nacional em Ujcie CS5.17 (1/2) 17 Camada: desgaste, SMA Tipo de granulado de borracha: Mecânico via seca central de misturas betuminosas adaptada para modificação do betume com alta percentagem de borracha BB Desempenho: Bom desempenho em serviço ao fim de 2 anos CS5.17 (2/2) 18 9

10 Ano: 2008 Estrada(s): Estrada urbana em Pila CS5.16 (1/2) 19 Camada: desgaste, SMA Tipo de granulado de borracha: Mecânico via seca Central descontínua 1% de granulado de borracha 0/1 6,4% de betume 50/70 Agregados (granitos e basaltos) Uso de aditivo (fibras celulósicas) Desempenho: Bom desempenho em serviço ao fim de 2 anos CS5.16 (2/2) 20 10

11 Ano: CS5.6 (1/3) Estrada(s): Estradas nacionais EN 14 Nó de Chantre/L.D. de Braga EENN 14, 104 e 105 EN 104 Azurara/Trofa EN 105 Travagem /Santo Tirso 21 CS5.6 (2/3) Camada: desgaste, mistura rugosa Tipo de granulado de borracha: Criogénico via húmida central de misturas betuminosas contínua adaptada para modificação do betume com alta percentagem de borracha 7% BB (82% B35/ % granulado de borracha) Agregados graníticos com granulometria descontínua 0/

12 Desempenho CS5.6 (3/3) Ensaios de flexão a extensão controlada Extensão de tracção (x10-6 m/m) MB-BMB / EN anos em serviço MB-B35/50 Moldadas e envelhecidas em laboratório MB-BMB EN MB-BMB EN Envelhecidas em laboratório Número de ciclos de carga 23 Ano: 2006 Estrada(s): Estrada nacional EN14 CS5.12 (1/3) 24 12

13 CS5.12 (2/3) Camada: desgaste, mistura aberta Tipo de granulado de borracha: Criogénico via húmida central de misturas betuminosas contínua adaptada para modificação do betume com alta percentagem de borracha 9% BB (80% B50/ % granulado de borracha) Agregados graníticos com granulometria aberta 0/10 25 Desempenho CS5.12 (3/3) Profundidade de textura 1,1mm (mancha de areia) 26 13

14 Ano: Estrada(s): Estrada nacional EN1 CS5.13 (1/3) 27 CS5.13 (2/3) Camada: desgaste, mistura rugosa Tipo de granulado de borracha: Criogénico via húmida central de misturas betuminosas descontínua adaptada para modificação do betume com alta percentagem de borracha 8,5% BB (80% B35/ % granulado de borracha) Agregados graníticos com granulometria descontínua 0/

15 CS5.13 (3/3) Desempenho 29 Ano: CS5.11 (1/3) 2007 Estrada(s): Auto-estrada A

16 Camada: desgaste, mistura aberta 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 9,5% BB (81% B35/ % granulado de borracha) Agregados basálticos com granulometria aberta 0/10 31 CS5.11 (2/3) CS5.11 (3/3) 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 32 16

17 Casos de estudo República Checa Ano: 2008 CS5.5 (1/2) Estrada(s): Estrada urbana em Praga, com grande volume de tráfego pesado 33 Casos de estudo República Checa Camada: desgaste, PA8 via húmida Central descontínua BB (20% granulado de borracha) CS5.5 (2/2) Comportamento em serviço: Redução do ruído em cerca de 2,2dB relativamente a SMA11 Permeabilidade da camada não variou ao fim de 6 meses 34 17

18 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 35 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) 36 18

19 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) 37 Obrigada pela atenção! 38 19