ADAPTAÇÃO DO CADERNO DE ENCARGO TIPO DE OBRA DA EP, S.A. P3-PAVIMENTAÇÃO AOS REQUISITOS DA NORMALIZAÇÃO EUROPEIA

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2 ADAPTAÇÃO DO CADERNO DE ENCARGO TIPO DE OBRA DA P3-PAVIMENTAÇÃO AOS REQUISITOS DA NORMALIZAÇÃO EUROPEIA Estradas de Portugal, S.A.

3 CETO _Fev.2009 Objectivo Apresentar as alterações efectuadas ao Capítulo 3 PAVIMENTAÇÃO do Caderno de Encargos Tipo de Obra da (CETO) decorrentes da entrada em vigor do novo acervo normativo nacional que inclui a normalização europeia. O CETO referido será sempre o que se encontra actualmente em vigor, ou seja, a versão de Fevereiro de 2009, que passará doravante a ser designado por CETO_Fev O CETO de 1998 passará a ser designado por CETO_Mar.1998.

4 Índice Introdução Agregados Ligantes betuminosos ü betumes puros de pavimentação ü betumes modificados com polímeros ü betumes duros ü emulsões betuminosas catiónicas Misturas betuminosas a quente Misturas com ligantes hidráulicos Misturas betuminosas a frio Considerações finais

5 CETO _Fev.2009 Introdução Para a definição dos novos valores de referência derivados dos novos ensaios laboratoriais houve que caracterizar uma mesma amostra, das diferentes matérias primas, pelos métodos de ensaio europeus e pelos métodos até agora utilizados (ASTM, LNEC, AASHTO, etc.) e proceder à sua comparação por forma a obter correlações entre os dois processos. No âmbito das CT153 e da CT154 foi celebrado um protocolo entre a EP e o LNEC para a caracterização das seguintes matérias primas: Agregados Ligantes De acordo com os resultados obtidos foram definidos os novos valores de referência e procedeu-se à designação dos produtos segundo a terminologia definida pelas respectivas normas de produto para: Agregados Ligantes Misturas betuminosas, com ligantes hidráulicos

6 CETO _Fev.2009 Agregados Foi efectuada uma amostragem nacional dos vários tipos de agregados usualmente utilizados em obras de pavimentação.

7 Agregados Requisitos físicos (NP EN13043, NP EN13242, NP EN 13285, NP EN 12620) Os resultados obtidos permitiram definir os seguintes valores de referência para um agregado britado de granulometria extensa a aplicar em CAMADAS DE BASE. Propriedades Ref. normativa CETO_Fev.2009 Ref.ª normativa CETO_Mar.1998 Índices de lamelação e alongamento - - BS % Índice de achatamento NP EN % - - Equivalente de areia e azul de metileno NP EN NP EN Se teor em finos > 3 % SE 40 % ou SE < 40 % e MB 2,5 g/kg LNEC E199 AFNOR % ou < 50 % e Vac < 25 Coeficiente de Los Angeles NP EN LA 40 LNEC E % (gran. A)

8 Requisitos / propriedades Forma do agregado grosso - Índice de achatamento Percentagem de partículas esmagadas ou partidas e de partículas totalmente roladas nos agregados grossos Qualidade dos finos - Valor de equivalente de areia, mínimo e Valor do ensaio de azul de metileno, máximo Resistência à fragmentação do agregado grosso, coeficiente Los Angeles Ref.ª normativa Unid. ABGE para camada de base NP EN % 30 (a) NP EN % C 90/3 NP EN 933-8, NP EN % g/kg Se a percentagem de passados no peneiro de for inferior a 3 % os finos podem ser considerados não prejudiciais. Se o teor total de finos for superior a 3 %, então SE 50. Caso SE < 50, então MB 2,0 NP EN % LA 40 Agregados Requisitos físicos (NP EN13043, NP EN13242, NP EN 13285, NP EN 12620) Resistência ao desgaste por atrito do agregado grosso, coeficiente micro-deval NP EN % M DE 25 Massa volúmica das partículas NP EN Mg/m 3 A declarar Absorção de água NP EN % A declarar "Sonnenbrand" do basalto NP EN e NP EN % Em caso de dúvida, onde existam indícios de "Sonnenbrand", perda de massa após a ebulição 1 e SB LA 8 A aplicação das NP EN e EN aos ABGE para CAMADAS DE BASE Resistência ao gelo e ao degelo, valor de absorção de água como ensaio de triagem e valor do sulfato de magnésio NP EN e NP EN % Se a absorção de água for superior a WA 24 2, então o valor do sulfato de magnésio deve estar enquadrado em MS 35

9 Agregados Requisitos granulométricos A necessidade de definir a curvas granulométricas pelos novos peneiros EN levou ao ajuste das curvas granulométricas anteriormente definidas para os peneiros ASTM. Exemplo: agregados britados de granulometria extensa para aplicação em CAMADAS DE BASE. % de material passado CETO_ CETO_ ,01 0, Dimensão das partículas (mm)

10 Fíleres Requisitos granulométricos (NP EN e NP EN 12620) Fíler: todo o agregado cuja maior parte passa no peneiro de 0,063 mm. Percentagem acumulada do material passado Dimensão dos peneiros (mm) Norma de ensaio Limites inferiores e superiores para resultados individuais Amplitude máxima da granulometria declarada pelo produtor ,125 EN ,

11 Requisitos/Propriedades Massa volúmica das partículas Norma de ensaio NP EN Teor em água EN Vazios do fíler seco compactado (Rigden) Perda ao fogo das cinzas volantes Massa volúmica das partículas do fíler comercial Massa volúmica aparente em querosene Unidade Mg/m 3 % em massa Fíleres para mist. bet. NP EN Valor declarado Fíleres para betão NP EN EN % υ28/38 NA EN secção 17 NP EN NP EN % em massa Mg/m 3 Mg/m 3 Ensaio Blaine EN m 2 /kg Qualidade dos finos - valor de azul metileno Teor de cloretos Sulfatos solúveis em ácido Enxofre total Constituintes que alteram o tempo de presa e a resistência do betão - presença de matéria orgânica Constituintes que afectam a estabilidade volumétrica das escórias de alto-forno arrefecidas ao ar - para fíler de escória de alto-forno - desintegração do silicato bicálcio Constituintes que afectam a estabilidade volumétrica das escórias de alto-forno arrefecidas ao ar - para fíler de escória de alto-forno - desintegração do ferro NP EN NP EN secção 7 NP EN secção 12 NP EN secção 11 NP EN secção 15.1 EN secção 19.1 EN secção 19.2 Amplitude valores declarados pelo produtor 6 Amplitude valores declarados pelo produtor 0,2 Amplitude valores declarados pelo produtor entre 0,5 e 0,9 Amplitude valores declarados pelo produtor 140 NR NR g/kg MBF10 MB 2 % NR 0,03 % (1) % em massa % em massa NR NR NR Sem desintegração AS 0,2 (determinado apenas se S> 0,08 %) S 1% em massa; na presença de pirrotite: 0,1% S Cor da solução mais clara que a de referência (2) Fíleres Requisitos químicos e físicos (NP EN e NP EN 12620)

12 Ligantes betuminosos A caracterização laboratorial de diversas amostras, provenientes de diferentes produtores, de betumes puros de pavimentação, de betumes modificados e de emulsões betuminosas permitiu definir valores de referência segundo os novos métodos de ensaio e enquadrar os ligantes betuminosos nas respectivas normas de produto: EN14023 Bitumen and bituminous binder Framework specification for polymer bitumens; EN Bitumen and bituminous binder Specifications for paving grade bitumens; EN Bitumen and bituminous binder Specifications for hard grade paving bitumens; EN Bitumen and bituminous binder Framework for specifying cationic betuminous emulsions

13 Ligantes betuminosos Betumes puros de pavimentação (EN12591) Requisitos Propriedades Referência normativa Unidade 35/50 50/70 Consistência a temperatura de serviço intermédia Consistência à temperatura de serviço elevada Durabilidade, Resistência ao envelhecimento, (RTFOT) a 163 ºC (RTFOT): Penetração a 25 ºC EN Temperatura de amolecimento EN 1427 ºC Variação de massa, máxima EN % 0,5 ou Penetração retida, EN ºC Anexo A % ou Aumento da Temp. de amolecimento EN ºC 8 ( 11) 9 ( 11) Ponto de inflamação EN ISO 2592 ºC Outros Requisitos Ponto de fragilidade de Fraass Viscosidade Cinemática (135º) EN ºC -5-8 EN mm 2 /s Teor em parafinas EN % (m/m) 2,2 Solubilidade EN % 99,0

14 Ligantes betuminosos Betumes modificados com polímeros (EN14023) Requisitos Consistência a temperatura de serviço intermédia Consistência à temperatura de serviço elevada Coesão Propriedades Penetração a 25 ºC Temperatura de amolecimento Força de ductilidade (tracção baixa velocidade) Referência normativa EN 1426 EN 1427 ºC EN EN Variação de massa, EN Durabilidade, % máxima EN Resistência ao Penetração, 25ºC, envelhecimento, EN /10 mm (RTFOT) a 163 ºC Aumento da Temp. (RTFOT): EN 1427 ºC de amolecimento Temperatura de inflamação EN ISO 2592 ºC Ponto de fragilidade de EN ºC Fraass Recuperação elástica a 25ºC EN % Outros Requisitos Estabilidade ao armazenamento, EN (diferença de temp. de amolecimento) EN 1427 ºC Estabilidade ao armazenamento, (diferença na EN penetração) Unid. PMB 10/40 PMB 25/55 PMB 45/80 PMB 65/105 Classe 2 (10-40) J/cm 2 - Classe 3 ( -5) Classe 5 ( 65) Classe 3 (25-55) Classe 3 ( 2) (5ºC) Classe 2 ( 0,3) Classe 7 ( 60) Classe 2 ( 8) Classe 3 ( 235) Classe 3 ( 70) Classe 2 ( 5) Classe 2 ( 9) Classe 4 (45-80) Classe 7 ( 55) Classe 2 ( 3) (5ºC) Classe 6 ( 2) (10ºC) Classe 5 ( -10) Classe 6 (65-105) Classe 2 ( 80) -

15 Ligantes betuminosos Betumes modificados com polímeros (EN14023) CETO_2009 CETO_1998 Requisitos Propriedades Referência normativa Unid. PMB 45/80 PMB 65/ (BBdr) (mbbr) Consistência a temperatura de serviço intermédia Consistência à temperatura de serviço elevada Outros Requisitos Penetração a 25 ºC Temperatura de amolecimento Ponto de fragilidade de Fraass Recuperação elástica a 25ºC Estabilidade ao armazenamento, (diferença de temp. de amolecimento) EN 1426 EN 1427 ºC EN ºC EN % EN ºC EN 1427 Classe 4 (45-80) Classe 7 ( 55) Classe 5 ( -10) Classe 3 ( 70) Classe 2 ( 5) Classe 6 (65-105) Classe 2 ( 80)

16 Ligantes betuminosos Betumes duros (EN 13924) Nos betumes duros continua-se a preconizar o betume 10/20 para camadas de alto módulo, tal como no CETO_1998, pese embora com os requisitos e propriedades definidos na EN13924.

17 Ligantes betuminosos Emulsões betuminosas catiónicas (EN 13808) As emulsões betuminosas catiónicas fabricadas com betumes puros de pavimentação Utilização CETO_2009 CETO_1998 regas de impregnação C 40 B 4 ECI regas de colagem e de cura revestimentos superficiais C 57 B 3 C 66 B 3 ECR-1 ECR-3 grave-emulsão C 57 B 6 ECL-1h misturas abertas a frio C 57 B 4 ECM-2

18 Ligantes betuminosos Emulsões betuminosas catiónicas (EN 13808) As emulsões betuminosas catiónicas fabricadas com betumes modificados Utilização CETO_2009 CETO_1998 regas de colagem C 57 BP 4 ECR-1m microaglomerado betuminoso a frio revestimentos superficiais, impregnação geotêxteis C 62 BP 6 C 60 BP 4 ECL-2m ECR-3m

19 Misturas betuminosas a quente (EN e EN ) As EN a EN definem os requisitos para as misturas betuminosas fabricadas a quente, sendo as propriedades caracterizadas pelos ensaios constantes nas EN a EN As Normas Portuguesas NP EN Misturas betuminosas Especificações dos materiais - Parte 20:Ensaios de Tipo e NP EN Misturas betuminosas Especificações dos materiais - Parte 21: Controlo da Produção em Fábrica são parte integrante do sistema de avaliação da conformidade das misturas betuminosas.

20 Camada Designação CETO_1998 Designação CETO_2009 Macadame Betuminoso Fuso B AC 32 base ligante (MB) Base Macadame Betuminoso Fuso A AC 20 base ligante (MB) Mistura Betuminosa de Alto Módulo AC 20 base ligante (MBAM) Macadame Betuminoso Fuso A AC 20 bin ligante (MB) Mistura Betuminosa Densa AC 20 bin ligante (MBD) Ligação Mistura Betuminosa de Alto Módulo AC 16 bin ligante (MBAM) Betão Betuminoso AC 14 bin ligante (BB) Misturas betuminosas a quente (EN e EN ) Argamassa Betuminosa com betume modificado AC 4 bin ligante (AB) As misturas betuminosas mais usuais Regularização Macadame Betuminoso Fuso A Mistura Betuminosa Densa Betão Betuminoso AC20 reg ligante (MB) AC 20 reg ligante (MBD) AC 14 reg ligante (BB) em Portugal enquadram-se nos grupos asphalt concrete - EN e Argamassa Betuminosa com betume modificado AC 4 reg ligante (AB) porous asphalt EN Betão Betuminoso AC 14 surf ligante (BB) Betão Betuminoso Rugoso AC 14 surf ligante (BBr) Desgaste (micro) Betão Betuminoso Rugoso AC 10 surf ligante (mbbr) Betão betuminoso drenante PA12,5 ligante (BBd)

21 Misturas betuminosas a quente (EN e EN ) Requisitos granulométricos Para a definição dos novos fusos granulométricos optou-se pelo procedimento adoptado para os materiais granulares, ou seja, o ajuste da curva granulométrica existente, às novas exigências decorrentes da aplicação da EN Exemplo: AC14 surf (BB) % de material passado ,01 0, Dimensão das partículas (mm) CETO_1998 CETO_2009

22 Misturas betuminosas a quente (EN e EN ) Houve também que definir os requisitos físicos e químicos para os agregados e para a própria mistura betuminosa de acordo com as novas normas de ensaio e de produto. Esta definição foi efectuada não só com base em resultados de ensaios efectuados, mas sobretudo com base na experiência adquirida com a execução de misturas betuminosas. Opção pela abordagem empírica e manutenção do ensaio Marshall dado não haver ainda experiência necessária para a abordagem fundamental recurso a ensaios de desempenho.

23 Requisitos/ Propriedades Refª norm. Uni AC 14 surf (BB) Qualidade dos finos 3%-10% >10% NP EN g/kg MB F 10 Satisfazer os requisitos aplicáveis aos fíleres Forma do agregado grosso Índice de achatamento NPEN FI 20 %de superfícies esmagadas e partidas nos agregados grossos NP EN % C 100/0 coeficiente Los Angeles (resist. à fragmentação) NP EN secção 5 % LA 20 (c) Coeficiente micro-deval (resistência ao desgaste por atrito) NP EN % M DE 15 Resistência ao polimento NP EN % PSV 50 Massa volúmica das partículas NP EN Mg/m 3 A declarar Absorção de água NP EN % 1 Baridade NP EN Mg/m 3 A declarar Resistência ao gelo e ao degelo [valor de absorção de água (wa) como ensaio de triagem e valor do sulfato de magnésio (MS)] Resistência ao choque térmico NPEN NPEN NP EN NP EN secção 5 Afinidade dos agregados grossos aos ligantes betuminosos EN Sonnenbrand do basalto Características Marshall % % Se WA >2, o valor do sulfato de magnésio deve estar enquadrado em MS 35 A declarar NP EN NP EN Perda de massa após a % secção 5 ebulição 1 e SB LA 8 Estabilidade, máx. KN Smax15 (a) Estabilidade, mín. EN KN Smim7,5 Deformação, máx. mm F4 Deformação, mín mm F2 Quociente Marshall KN/mm Qmin3 Vazios na mistura de agregados (VMA), mín. EN % VMAmin14 Porosidade, Vm EN % Vmin3,0-Vmax5 Relação ponderal de filer /ligante _ % Item Misturas betuminosas a quente (EN e EN ) Requisitos físicos e químicos Índice de Resistência Conservada (IRC) em ensaios de compressão Marshall, mín. MIL-STD- 620A % 80 Resistência à Deformação mm/10^3 Taxa de deformação TS AIR permanente EN cicl carga Categoria a declarar ( Wheel-tracking ) Profundidade de rodeira máxima, PRD AIR % % de ligante, mín. - % Bmin4,0 (e) Sensibilidade à água, ITSR, mín EN % Categoria a declarar

24 Misturas com ligantes hidráulicos Cimento (NP EN e NP EN 197-2) As misturas com ligantes hidráulicos cimento e cal são também abrangidas pelas normas europeias, assim como os materiais que as compõem. A NP EN agrupa os cimentos em cinco grupos principais: CEM I cimento portland CEM II cimento Portland composto CEM III Cimento de alto forno CEM IV Cimento pozolâmico CEM V Cimento composto

25 Misturas com ligantes hidráulicos Cal (NP EN 459-1) A NP EN define os diversos tipos de cal: Cal aérea; Cal viva; Cal hidratada; Cal cálcica; Cal dolomítica; Cal dolomítica semi-hidratada; Cal dolomítica hidratada; Cal hidráulica natural; Cal hidráulica.

26 Misturas com ligantes hidráulicos Água (NP EN 1008) A norma NP EN 1008 considera que, em geral, a aptidão da água para o fabrico de betão depende da sua origem, e, define os seguintes tipos: Água potável, água recuperada nos processos da indústria de betão; Água subterrânea; Água superficial natural e água residual industrial; Água do mar e água salobra; Água residual doméstica.

27 Misturas com ligantes hidráulicos Adições (NP EN 206-1) e Adjuvantes (NP EN 934-2) Adições Fíler calcário (Tipo I adições quase inertes) Cinzas volantes (Tipo II adições pozolânicas ou hidráulicas latentes) Sílica de fumo (Tipo II adições pozolânicas ou hidráulicas latentes) Adjuvantes Acelerador de endurecimento Plastificante/redutor de água/retardador de presa Superplastificante/forte redutor de água Retentor de água; Acelerador de presa Plastificante/redutor de água Retardador de presa Introdutor de ar Hidrófugo

28 Misturas com ligantes hidráulicos Camadas de misturas tratadas com ligantes hidráulicos As misturas tratadas com ligantes hidráulicos devem obedecer aos requisitos das seguintes Normas Europeias: EN Hydraulically bound mixtures Specifications Part 1: Cement bound granular mixtures; EN Hydraulically bound mixtures Specifications Part 10: Soil treated by cement; EN Hydraulically bound mixtures Specifications Part 11: Soil treated by lime.

29 Misturas com ligantes hidráulicos Camadas de misturas tratadas com ligantes hidráulicos Solos tratados com cimento (solo-cimento) com características de sub-base - EN Mistura Referência Solo-Cimento fabricado em central Requisitos / Propriedades Uni. normativa Solo-Cimento fabricado "in situ" % de ligante, mínima % 3 % dos restantes materais NA constituintes % Granulometria NP EN NA A declarar Baridade seca EN Mg/m 3 Teor de água, mínimo EN % W 0,95 Requisitos da Mistura Fresca Grau de pulverização (P) EN % A declarar CBR Imediato (CBRi) EN % Valor de projecto Comportamento mecânico em laboratório Resistência à água Resistência à compressão (R c ), mínima Expansibilidade linear após imersão em água (LS) EN MPa C 0,8/1 EN mm A declarar

30 Misturas com ligantes hidráulicos Camadas de betão hidráulico Para além do constante na NP EN 206-1, os requisitos a respeitar relativamente aos materiais a utilizar em camadas de betão hidráulico, nomeadamente em pavimentos em betão hidráulico (pavimentos rígidos) são definidos pelas Normas Europeias: NP EN Pavimentos em betão Parte 1: Materiais; NP EN Pavimentos em betão Parte 2: Requisitos funcionais para pavimentos em betão.

31 Referências Sub-base Requisitos/Propriedades Unid. normativas Em betão pobre vibrado Qualidade dos finos, Teor de NP EN % finos Qualidade dos finos, Equivalente Se o teor total de finos for superior a 3 % (em massa), então SE 60. NP EN de Areia Caso SE < 60, então MB 1,5 (a) Qualidade dos finos, Azul de NP EN g/kg metileno Forma do agregado grosso NP EN FI Índice de achatamento 20 Finura dos agregados finos, Agregado fino de granulometria grossa CF de 2,4; Agregado fino de NP EN módulo de finura granulometria média MF de 1,5; Agregado fino de granulometria fina FF de 0,6 Teor de conchas NP EN % SC 10 Resistência à fragmentação do NP EN agregado grosso, coeficiente Los - LA secção 5 20 Angeles Resistência ao desgaste por atrito do agregado grosso, coeficiente micro-deval Resistência ao polimento, coeficiente de polimento acelerado NP EN M DE 25 NP EN PSV 50 Massa volúmica das partículas NP EN Mg/m 3 A declarar (b) Absorção de água NP EN % Resistência ao gelo e ao degelo, valor de absorção de água como ensaio de triagem e valor do sulfato de magnésio Teor de carbonato dos agregados finos Teor de iões cloro solúveis em água Teor de sulfatos solúveis em ácido Enxofre total Contaminantes orgânicos leves Constituintes que alteram o tempo de presa e a resistência da mistura/betão NP EN NP EN EN secção 5 NP EN secção 12 NP EN secção 12 NP EN secção 11 NP EN secção 14.2 NP EN secção 15.1 ou secção 15.2 ou secção 15.3 % Se WA > 2 (absorção de água), então o valor do sulfato de magnésio deve estar enquadrado em MS 35 (c) % A declarar (b) % 0,01 % % AS 0,2 % S 1 (d) % 0,5 % em massa do agregado fino ou 0,1 % em massa do agregado grosso - Não devem conter matéria orgânica (e) Reactividade álcalis-sílica LNEC E Classe I, agregados não reactivos Misturas com ligantes hidráulicos Camadas de betão hidráulico

32 Misturas betuminosas a frio As misturas betuminosas a frio não têm Norma Europeia de produto aplicável pelo que os requisitos são definidos de acordo com: As disposições constantes da NP EN Agregados para misturas betuminosas e tratamentos superficiais para estradas, aeroportos e outras áreas de circulação; A percentagem de material passado numa série de peneiros de acordo com a NP EN Distribuição granulométrica. Peneiros de ensaio, dimensão nominal das aberturas, quando os requisitos granulométricos aplicáveis à mistura não se integram na Norma acima referida.

33 Considerações finais A marcação CE dos agregados (2004), das misturas betuminosas (2008) e dos betumes (2011) veio reforçar a necessidade da adaptação dos elementos de obra à nova realidade normativa; A revisão da versão de Mar_1998 do Caderno de Encargos Tipo da EP teve em conta a adaptação ao novo acervo normativo nacional: A aplicação dos novos métodos de ensaio; O cumprimento das novas normas de produto: agregados, misturas betuminosas, misturas com ligantes hidráulicos; A aplicação em obra do CETO_Fev.2009 permitirá aferir e validar os valores de referência adoptados Þ actualizações periódicas do CETO; A revisão periódica das normas implicará uma actualização contínua do CETO; Nova revisão abrangerá os restantes capítulos do CETO.

34 O CETO_Fev.2009 encontra-se disponível on line em: OBRIGADA PELA ATENÇÃO DISPENSADA