Misturas Betuminosas Densas Dosagem Marshall

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1 Disciplina: ETG033 Construção e Estraas e Vias Uranas Profa. Jisela Aparecia Santanna Greco Misturas Betuminosas Densas Dosagem Marshall A aplição e revestimentos asfálticos eve ser preceia por ensaios que permitam a otenção o teor (ou quantiae) e ligante a ser utilizao na mistura, para que a mesma se enquare entro e especifições que são efinias com a finaliae e evitar esagregação prematura a mistura, por falta e ligante, ou superfícies escorregaias e eformáveis, por excesso e ligante. CONCRETO ASFÁLTICO: mistura e agregao mineral grauao, filler e asfalto, em usina e a quente. DOSAGEM DOS CONCRETOS ASFÁLTICOS Através a osagem Marshall etermina-se a quantiae ótima e ligante a ser utilizaa em misturas asfáltis usinaas a quente, estinaas à pavimentação e vias. Ensaio Marshall Preparação os corpos e prova Agregao e asfalto são aquecios separaamente, até temperatura especifia; Agregao e asfalto são misturaos, manteno-se a temperatura a mistura; A mistura é coloa em mole aquecio e compactaa com soquete e 10 liras e peso (4,54Kg), ino e uma altura e 18 (45,72 cm). Compactação Aplir 75 golpes o soquete por face o cp (corpo e prova) Devem ser molaos 3 corpos e prova para a teor e ligante utilizao na osagem Os corpos e prova são cilínricos, com 4 (10,16 cm) e iâmetro e 2½ (6,35 cm) e altura. Execução o ensaio Após a compactação, eve-se esperar que os corpos e prova esfriem, para então realizar sua extrusão, retirano-os o mole metálico Em seguia os corpos e prova evem ser pesaos ao ar e imersos, para eterminação e seu peso específico aparente (se necessário evem ser parafinaos antes a eterminação o peso imerso) Devem ser realizaas meias e seu iâmetro e e sua altura, com paquímetro (3 meias e a, para se chegar a uma méia confiável) Os corpos e prova evem ser coloos em anho-maria a 60ºC, por 40 min Imeiatamente após a retiraa o anho-maria, evem ser levaos à prensa o aparelho Marshall, seno a rga aplia continuamente ao longo a superfície o 1

2 cilinro (compressão iametral), à méia e 2 (50,8 mm) por minuto, até o rompimento. A rga máxima aplia que provo o rompimento o cp valor a estailiae Marshall (em Kgf) A eformação sofria pelo corpo e prova até o momento a ruptura (eformação máxima) é o valor a fluência. A uniae e fluência é 0,01 (um centésimo e polegaa 0,254 mm) ou 0,1 mm (um écimo e milímetro). Para a osagem os concretos asfálticos evem ser estuaos os seguintes parâmetros: GRANULOMETRIA DO AGREGADO: eterminar a Densiae Máxima utilizano o métoo e FULLER-TALBOT, para garantir máxima estailiae DENSIDADE APARENTE DA MISTURA (): otia o ensaio e osagem Marshall Mcp ao ar Mcp ao ar - Mcp imerso One M cp ao ar massa o corpo e prova ao ar M cp imerso massa o corpo e prova imerso em água DENSIDADE MÁXIMA TEÓRICA (D): ensiae a mistura suposta sem vazios % ag ag % af af % f f % D D % ag ag % af af % f f % One ag agregao graúo af agregao fino f filler ou material e enchimento etume ou asfalto VOLUME DE VAZIOS (Vv): é o volume e vazios existente na mistura em relação ao volume total a mistura P P DP - P V - aparente - Vteórico D - Vv D D x V P P aparente D PORCENTAGEM DE VAZIOS DO AGREGADO MINERAL (VAM): é a soma os vazios não preenchios (Vv) com os vazios preenchios por etume (V), ou seja, é o volume total e vazios a mistura ( x %) VAM Vv V Vv One: ensiae real o asfalto (etume) % % e asfalto (etume) M V aparente m v 2

3 RELAÇÃO BETUME VAZIOS (RBV): é a relação entre o volume e etume e o volume total e vazios x V RBV VAM ESTABILIDADE: é a rga (kgf) so a qual o corpo e prova rompe quano sumetio à compressão iametral FLUÊNCIA: é a eformação (em 0,01" ou 0,1 mm) que o corpo e prova sofre quano rompe no ensaio e compressão iametral Através a osagem Marshall usm-se misturas com: ensiae máxima possível para garantir máxima estailiae; fluência entre certos limites, para garantir flexiiliae; volume e vazios entre certos limites para garantir que não ocorra oxiação a massa asfálti pela ação a água e/ou ar, e que tamém não ocorra exsuação e relação etume vazios entre certos limites, para garantir que exista etume suficiente e que não ocorra exsuação. Especifições Granulométris DNIT 031/2006-ES Peneira e Malha Quaraa % em massa, passano Série ASTM Aertura (mm) Faixa A Faixa B Faixa C Tolerâncias 2 50,8 1 ½ 38,1 95 ±7% 1 25, ±7% ¾ 19, ±7% ½ 12,7 80 ±7% 3/8 9, ±7% Nº 4 4, ±5% Nº 10 2, ±5% Nº 40 0, ±5% Nº 80 0, ±3% Nº 200 0, ±2% Camaa e Ligação (Biner) Camaa e Ligação e Rolamento Camaas e Rolamento A faixa usaa eve ser aquela cujo iâmetro máximo for igual ou inferior a 2/3 a espessura a maa. ROTEIRO DE DOSAGEM MARSHALL Após fixaa a granulometria a mistura, lcular o teor provável e asfalto através o métoo a superfície específi: 0,17 x G 0,33 x g 2,3 x A 12 x a 135 x f S 3

4 S superfície específi o agregao, em m 2 /kg G % retia na # 9,52 mm g % passaa na # 9,52 mm e retia na # 4,76 mm A % passaa na # 4,76 mm e retia na # 0,297 mm a % passaa na # 0,297 mm e retia na # 0,075 mm f % passaa na # 0,075 mm Calcular o teor provável e etume em relação à massa e agregao mineral (T) 1 m x S5 T One m móulo e riqueza (3,75-4,00) T CA teor e etume em relação à massa e agregao Corrigir o teor e asfalto evio à ensiae o agregao mineral, seguno a seguinte expressão: T T' 2,65 x am One am ensiae real méia poneraa (se os agregaos forem iferentes, poneram-se suas ensiaes) Com o teor e asfalto corrigio, lcular a porcentagem e asfalto em relação à mistura. P x T' T' Estimao o teor provável e asfalto (P), molar aterias e 3 corpos e prova para a um os seguintes teores: P, P ± 0,5% e P ± 1,0%. Determinar as ensiaes (méia e 3, para os iversos teores) M cp ao ar cp ao ar Sumeter os corpos e prova à compressão iametral Determinar a estailiae (E) e a fluência (F) para a teor (méia e 3) Calcular a ensiae teóri para a teor e asfalto D % ag % af ag af one % P ou P ± 0,5% ou P ± 1,0% cp imerso Com a ensiae teóri (D), lcular o volume e vazios (Vv) para a teor D - Vv D M - M % f f % 4

5 Calcular o volume e etume (V) para a teor % V Com Vv e V, lcular a relação etume vazios (RBV) para a teor V RBV V ( V V ) VAM v Lançar, em gráfico, o teor e etume versus as seguintes variáveis: E, F,, Vv e RBV Determinar a porcentagem e etume que satisfaça às seguintes conições: : máxima possível E 500 kgf 20 F 46 (0,1 mm) 75% RBV 82% 3% Vv 5% Gráficos típicos otios através os ensaios e osagem Marshall Densiae Estailiae Volume e Vazios RBV Fluência % e asfalto 5

6 Exemplo planilha osagem Marshall % % peso peso volume ens. ens. ef. o cte. o rga corr. E F Vv V VAM RBV cp asf. agreg. ao ar imerso aparente teóri anel anel (Kgf) (Kgf) (0,1 mm) (%) (%) (%) (%) rga (Kgf) ef. o anel * cte. o anel E estailiae rga * correção (a altura o corpo e prova, pois esta everia ser e 63,5 mm) volume peso ao ar - peso imerso em água ensiae aparente M ar / V ensiae teóri D /( (%ag/ ag ) (%/ ) ) volume e vazios V v (D-)/D volume e etume V ( * %)/ volume e vazios o agregao mineral VAM V v V relação etume vazios RBV * V / VAM 6

7 Taela Correção a estailiae em função a espessura o corpo e prova (Anexo Normativo) Espessura Fator Espessura Fator Espessura Fator (mm) (mm) (mm) 50,8 1,47 56,3 1,22 64,3 0,98 51,0 1,45 56,6 1,21 64,7 0,97 51,2 1,44 56,8 1,20 65,1 0,96 51,6 1,43 57,12 1,19 65,6 0,95 51,8 1,42 57,4 1,18 66,1 0,94 52,0 1,41 57,7 1,17 66,7 0,93 52,2 1,40 58,1 1,16 67,1 0,92 52,4 1,39 58,4 1,15 67,5 0,91 52,6 1,38 58,7 1,14 67,9 0,90 52,9 1,37 59,0 1,13 68,3 0,89 53,1 1,36 59,3 1,12 68,8 0,88 53,3 1,35 59,7 1,11 69,3 0,87 53,5 1,34 60,0 1,10 69,9 0,86 53,8 1,33 60,3 1,09 70,3 0,85 54,0 1,32 60,6 1,08 70,8 0,84 54,2 1,31 60,9 1,07 71,4 0,83 54,5 1,30 61,1 1,06 72,2 0,82 54,7 1,29 61,4 1,05 73,0 0,81 54,9 1,28 61,9 1,04 73,5 0,80 55,1 1,27 62,3 1,03 74,0 0,79 55,4 1,26 62,7 1,02 74,6 0,78 55,6 1,25 63,1 1,01 75,4 0,77 55,8 1,24 63,5 1,00 76,2 0,76 56,1 1,23 63,9 0,99 Fonte: DNER-ME 043/95; p.07/11 7