ASFALTOS MODIFICADOS

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1 ASFALTOS MODIFICADOS

2 Razões para substituição de asfaltos convencionais por modificados Vias com alto volume de tráfego (ex.: corredores de ônibus) Melhoria da resistência à formação de trilhas de roda e ao trincamento por fadiga Aumento da coesividade e adesividade Criação de membranas de proteção das camadas superficiais de reflexão de trincas Revestimento de pontes para diminuir susceptibilidade térmica e aumentar resistência à flexão

3 Razões para substituição de asfaltos convencionais por modificados Redução de custos de manutenção de pavimentos Aumento da resistência ao envelhecimento e à oxidação Aumento da resistência à abrasão de misturas Uso de filmes mais espessos de ligante nos agregados Aplicações em misturas CA e nas misturas não convencionais: SMA, ultradelgados, módulo elevado, camadas drenantes e microrrevestimentos

4 Tipos mais comuns por: Polímeros Borracha de pneu

5 Principais Tipos de Polímeros Termorrígidos: Não se fundem, degradam numa temperatura limite e endurecem irreversivelmente quando aquecidos a uma temperatura que depende de sua estrutura química Apresentam cadeias moleculares que formam rede tridimensional que resiste a qualquer mobilidade térmica Por exemplo: resina epóxi, poliester, poliuretano

6 Principais Tipos de Polímeros Termoplásticos Se fundem e se tornam maleáveis reversivelmente quando aquecidos Normalmente consistem de cadeias lineares, mas podem ser também ramificadas São incorporados aos asfaltos à alta temperatura Por exemplo: polietileno (PE), polipropileno, PVC.

7 Principais Tipos de Polímeros Termoplásticos Obtenção de asfaltos modificados compatíveis e com baixa viscosidade Fácil dispersão no CAP A incorporação do PE não requer alto cisalhamento Boa resistência ao envelhecimento Promove resistência à deformação permanente

8 Principais Tipos de Polímeros Elastômeros: São aqueles que, desde que vulcanizados (aplicação de calor e pressão), apresentam propriedades elásticas Não vulcanizados apresentam comportamento plástico Por exemplo: SBR (estireno butadieno) SBR é facilmente incorporado ao CAP e não requer agitador de alto cisalhamento Teor limitado a 3,5% em peso

9 Principais Tipos de Polímeros Elastômeros termoplásticos: são aqueles que, a baixa temperatura, apresentam comportamento elástico, mas quando aumenta a temperatura passam a apresentar comportamento termoplástico Por exemplo: SBS (estireno butadieno estireno) e EVA (Etileno acetato de vinila).

10 Principais Tipos de Polímeros Elastômeros termoplásticos SBS: Temperatura de usinagem e de compactação mais elevadas devido à alta viscosidade SBS é o polímero que confere as melhores propriedades elásticas ao ligante modificado

11 Principais Tipos de Polímeros Elastômeros termoplásticos SBS: SBS é de difícil incorporação, requer equipamentos sofisticados, formulação bem ajustada e bom controle das condições operacionais Estabilidade à estocagem é fator importante e depende do tipo de fabricação Apresenta boa resistência ao envelhecimento

12 Principais Tipos de Polímeros Elastômeros termoplásticos EVA: São fluidos pseudoplásticos acima de 100ºC Conferem elasticidade, permitindo valores de retorno elástico de até 60% Fácil incorporação e apresentam boa resistência ao envelhecimento Estabilidade à estocagem não é fator crítico, não é dependente da composição do CAP

13 Estabilidade à estocagem COMPATÍVEL: Inexiste a separação de fases, sem precauções com manuseio, estocagem sem agitação SEMICOMPATÍVEL: A separação de fases pode ocorrer. A separação lenta pode ser evitada usando estocagem com agitação, e a separação rápida de fases requer agitação intensa, mesmo em transporte rápido

14 Asfalto Borracha

15 Asfalto Borracha Processo úmido: Incorporação ao CAP como um polímero modificador das características Processo seco: Incorporação à mistura asfáltica como substituição de parte do agregado

16 Asfalto Borracha São fluidos pseudoplásticos acima de 100ºC Processo de incorporação utiliza alta temperatura e alto cisalhamento que propicia desvulcanização parcial da borracha moída durante a incorporação no asfalto Processo depende do tamanho da partícula para garantia de compatibilidade

17 Asfalto Borracha Menor tamanho de partícula da borracha propicia maior viscosidade a alta temperatura Misturas com borracha de pneu requerem 3 a 4 vezes mais quantidade de polímero virgem para alcançar as mesmas propriedades, devido ao fato de a borracha conter 40 a 50% de elementos não polímeros e os polímeros estarem vulcanizados

18 Asfalto Borracha CONAMA Resolução 26/08/99: a partir de 01/01/2002: para cada quatro pneus novos fabricados no País ou pneus importados, inclusive aqueles que acompanham os veículos importados, as empresas fabricantes e as importadoras deverão dar destinação final a um pneu inservível

19 Asfalto Borracha CONAMA Resolução 26/08/99: a partir de 01/01/2003: para cada dois pneus novos fabricados no País ou pneus importados,..., as empresas fabricantes e as importadoras deverão dar destinação final a um pneu inservível

20 Asfalto Borracha CONAMA Resolução 26/08/99: a partir de 01/01/2004: para cada um pneu novo fabricado no País ou pneu novo importado,..., as empresas fabricantes e as importadoras deverão dar destinação final a um pneu inservível para cada quatro pneus reformados importados, de qualquer tipo, as empresas importadoras deverão dar destinação final a cinco pneus inservíveis

21 Asfalto Borracha CONAMA Resolução 26/08/99: a partir de 01/01/2005: para cada quatro pneus novos fabricados no País ou pneus novos importados,..., as empresas fabricantes e as importadoras deverão dar destinação final a cinco pneus inservíveis para cada três pneus reformados importados, de qualquer tipo, as empresas importadoras deverão dar destinação final a quatro pneus inservíveis

22 Asfalto Borracha 4 1 Pneus usados transformam-se... 2 Sacos de borracha moída 3 Borracha é misturada com o betume Silos dos agregados 6 5 Agregados aquecidos no tambor/secador BMP é misturado com os agregados 8 Os caminhões são carregados e levados para a obra 7 A mistura betuminosa com BMB é colocada em silos

23 Asfalto Borracha Estoque de pneus Pneu entrando na esteira Esteira de moagem Pneu sendo moído Diferentes fases de moagem Pneu moído

24 Asfalto Borracha Cilindros moedores Sacos de estocagem Detalhe da elasticidade Detalhe de fissura interrompida

25 Asfalto Borracha asfalto - borracha CAP 50/70

26 Asfalto Borracha

27 Ensaios para asfaltos modificados Consistência: penetração e viscosidade Segurança: ponto de fulgor Densidade Elasticidade: retorno elástico a 25ºC, antes e após RTFOT Compatibilidade: variação do ponto de amolecimento Outros ensaios de elasticidade: ductilidade a 4, 5, 7, 10, 13 e 15ºC, tração & alongamento

28 Ensaios para asfaltos modificados Parâmetros reológicos (*) Ensaios de desempenho: ponto de amolecimento, ponto de ruptura Fraass e coesividade Resistência ao envelhecimento: variação do ponto de amolecimento e penetração Grau de desempenho SUPERPAVE (*) (*) Conteúdos vistos em programas de pós-graduação

29 Asfalto "Regenerativo"

30 Observação final O pavimento é uma estrutura complexa, que requer dimensionamento adequado, controle da usinagem e da aplicação do revestimento betuminoso, e ainda controle de cargas durante o serviço, sendo o asfalto modificado por polímero apenas um dos materiais que podem ser empregados no revestimento superficial, que não é o único responsável pelo desempenho