A QUALIDADE DOS ASFALTOS PARA CBUQ José Carlos Moura Massaranduba Engenheiro Civil
O IDEAL
POR QUE USAR ASFALTOS DE MELHOR QUALIDADE? Clima Tráfego Execução Conservação Idade Falhas: Trilha de rodas Trincamento por fadiga Trincas térmicas
POR QUE MODIFICAR O ASFALTO? SÓ MODIFICAR O ASFALTO COM POLÍMERO OU BORRACHA, RESOLVE? Em altas temperaturas e/ou sobrecarga de tráfego, o revestimento está sujeito à deformações e escoamento. Esforços de tração aplicados repetidas vezes trincamento por fadiga.
ORIGEM DOS ASFALTOS MODIFICADOS Cimento Asfáltico de Petróleo CAP Modificados Elvaloy SBS Pó Moído de Pneus Asfalto de Alto Módulo Emulsões Asfálticas Modificadas c/ SBS AMP 55/75, 60/85, 65/90 HiMA AB-8 AB-22 AMB TS
AMP ASFALTO MODIFICADO POR POLÍMERO
AMP Alemanha 1970 - Alto poder destrutivo do tráfego - Crise do Petróleo (1973 79) - Redução de custos de construção e manutenção das vias Resultado 1980 - Capas delgadas de rolamento - Com elevada durabilidade Qual o segredo do polímero? - Temperatura alta... - Temperatura baixa... - Temperatura adequada... Brasil 1990
AMP Linha de produtos GRECA ASFALTOS: FLEXPAVE 55/75 Ponto de amolecimento mínimo de 55 C e recuperação elástica mínima de 75%; FLEXPAVE 60/85 Ponto de amolecimento mínimo de 60 C e recuperação elástica mínima de 85%; FLEXPAVE 65/90 Ponto de amolecimento mínimo de 65 C e recuperação elástica mínima de 90%;
AMP Recuperação Elástica - Ductilômetro
AMP Recuperação Elástica - Ductilômetro Amostras esticadas a 20cm Com Polímero Sem Polímero
AMP Com Polímero Sem Polímero
AMP (após 1 hora) RE: 85% RE: 4%
AMP Principais características: Aumento do ponto de amolecimento e viscosidade; Redução da suscetibilidade térmica; Maior resistência ao envelhecimento; Melhoria da adesividade e coesão; Melhoria das propriedades elásticas e consequentemente, melhor resistência à fadiga.
Misturas contínuas densas (Ex: Fx C-DNIT, 4B-IA, etc); Misturas descontínuas (EX: GAP GRADED, CALTRANS, BBTM, SMA c/ fibra); Misturas porosas,(ex: CPA, PMQ); Misturas finas (Ex: MRAQ); AMP Tipos de misturas:
HiMA ASFALTO ALTAMENTE MODIFICADO POR POLÍMERO
AMP - HiMA ENSAIO NORMA LIMITES Penetração (100g, 5s, 25 C), 0,1 mm NBR 6576 35 45 Ponto de Amolecimento, C NBR 6560 Mín. 80 Recuperação Elástica, ductilômetro (20cm, 25ºC, 5cm/min), % NBR 15086 Min. 97 Recuperação Elástica por Torção a 25 ºC NLT 329/91 Min. 80 Viscosidade Brookfield, 135 ºC, sp21, 20 rpm, cp NBR 15184 1000 A 1700 Viscosidade Brookfield, 150 ºC, sp21, 50 rpm, cp NBR 15184 Min. 450 Viscosidade Brookfield, 177 ºC, sp21, 100 rpm, cp NBR 15184 Min. 150
Projeto: Régis Bittencourt - BR116 Arteris HiMA Highly Modified Asphalt Rodovia: BR 116 Federal road Gestão: Arteris of Brazil Concessions Tráfego: 2x10 8 ESALs 10years 75% de caminhões Trecho construído em Março 2012 Objetivo: Avaliação camada SAMI HiMA( stress absortion membrane intermediate comhima) para evitar fissuras de reflexão) Misturas usadas: 19mm Superpave mix SAMI Mastique com 7% de teoar asfalto HiMA 2 0
Régis Bittencourt Road - BR116 Resultados do ligante HiMA Greca PEN 38 RE 96% RE 83% (torsão) PA 86,5 C Visc. Brookfield 135 C 1887 150 C 892 177 C 330
Régis Bittencourt Road - BR116 Sitauação do trecho antes da reabilitação Aplicação: Fresar e Recompor 2 2
Road Régis Bittencourt - BR116 Trecho sub-dividido em 4 tramos: Faixa Pesada SBS - 5 cm SBS 7,5 cm SAMI 2,5 cm SAMI 2,5 cm 7,5 cm (cbuq velho) 7,5 cm (cbuq velho) SBS - 5 cm SBS - 11 cm 3 cm PMF 4,5 cm (cbuq velho) 4 cm PMF existente Infraestrutura equivalente existente 80 metros 270 metros 270 metros 100 metros
Régis Bittencourt Road- BR116 Processo de Fresagem: 7,5cm ~ 11,0cm para diferentes tramos 2 4
Régis Bittencourt Road- BR116 Camada Sami Mistura altamente elástica Voids: 1,8%, teor de afalto 7,0% 2 5
Régis Bittencourt Road - BR116 Resultados de fissuras: % de área fissurada Seção 1 Seção 2 Seção 3 Seção 4 SBS - 5 cm SBS 7,5 cm SAMI 2,5 cm SAMI 2,5 cm 7,5 cm (cbuq velho) 7,5 cm (cbuq velho) SBS - 5 cm SBS - 11 cm 3 cm PMF 4,5 cm (cbuq velho) 4 cm PMF existente Infraestrutura equivalente existente 80 metros 270 metros 270 metros 100 metros Faixa 2 50% 45% 48% 40% 35% 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0% Construção Março 2012 5% 4% 0% 0% 0% 2% Execução 1/9/2013 8/8/2013 10/31/2013 8/6/2014 15% 4% 20% 8% 19% 14% 12% SEÇÃO 1 SEÇÃO 2 SEÇÃO 3 SEÇÃO 4 10meses 1 ano & 5 meses 1 ano & 7 meses 2 anos& 3meses 2 6
Road Régis Bittencourt - BR116 Evolução dos danos 10months 5% Seção 1 7.5cm Conv SBS 1 year & 5months 15% 1 year& 7months 20% 2 year& 3months 48%
ASFALTO DE ALTO MÓDULO
Asfalto de Alto Módulo São os ligantes com penetração inferior a 30 dmm (décimos de milímetro) a 25 ⁰C, dentre outras características reométricas. França: Após os rigorosos invernos do século XX (1955-56 e 1962-63) - Reforço estrutural em mais de 20.00 km de médio a alto tráfego - Bases granulares e/ou cimentadas - Misturas betuminosas granulares delgadas Ligantes duros: - Combater a deformação permanente; - Aumentar a capacidade de carga; - Reduzir a espessura do pavimento. Produção: - Refinarias, diretamente por destilação; - Fábricas de asfaltos modificados, por modificação química.
Asfalto de Alto Módulo
AMB ASFALTO MODIFICADO POR PÓ MOÍDO DE PNEUS INSERVÍVEIS
AMB Processos de incorporação da borracha no asfalto: Continuous Blending: Por agitação a borracha é misturada ao asfalto, na obra e tem que ser usado no mesmo dia; Terminal Blending: Incorporação da borracha moída em reatores em fábrica e o ligante se mantém estocável.
Linha de produtos GRECA ASFALTOS: ECOFLEX B Modificado com 15% em peso, de pó de borracha de pneus inservíveis. ECOFLEX A Modificado com 20% ECOFLEX TS AMB
AMB Principais características: Alta viscosidade (maior recobrimento no agregado) Menor susceptibilidade térmica Aumento da elasticidade (resistência a trincas e deformações) Melhor adesividade Boa aderência pneu/pavimento Aumento da resistência à ação química de óleos e combustíveis Redução de ruído (3 a 6 decibéis) Alta resistência ao envelhecimento AUMENTO DE VIDA ÚTIL DO PAVIMENTO.
Misturas contínuas densas (Ex: Fx C-DNIT, 4B-IA, SUPERPAVE, etc); Misturas descontínuas (EX: GAP GRADED, Faixas CALTRANS, BBTM, SMA s/ fibra); Misturas porosas,(ex: CPA, PMQ); Misturas finas (Ex: MRAQ); Tratamentos (Ecoflex ST). AMB Tipos de aplicações, com melhor performance, Sendo também viável a redução de espessura vs CAP 50/70:
O MELHOR PARA O AMB Misturas descontínuas GAP GRADED GAP GRADED com Asfalto Borracha: Mistura Descontínua amplamente utilizada nos EUA em serviços de pavimentação com Asfalto-Borracha. No Brasil, essa mistura com Asfalto-Borracha, já foi utilizada por várias concessionárias, destacando a Ecovias dos Imigrantes, com extensa e bem sucedida obra no sistema Anchieta/Imigrantes. Finalidade: Obtenção de camada de alta resistência à deformação permanente e melhoria das condições de aderência em pista molhada.
% Passando AMB Comparação entre CBUQ na Fx C - DNIT e GAP GRADED-CALTRANS 120 100 80 60 40 20 0 0,01 0,10 1,00 10,00 Peneiras (mm) GAP - mín GAP - máx Fx C-DNIT - mín Fx C-DNIT - máx
AMB Mistura convencional vs Mistura Gap graded
AMB Esquema da dissipação de energia nas faixas descontínuas F F CBUQ SMA / GAP GRADED
GAP GRADED na Ecovias/SP AMB SP/160 Imigrantes, SP/150 Anchieta e SP/55 Manoel da Nóbrega
ECOCATARATAS GAP GRADED com Asfalto- Borracha BR-277 outubro de 2008 Espessura = 3,0 cm
ESTUDO
ESTUDO DE DEFORMAÇÃO PERMANENTE COM LIGANTES ASFÁLTICOS DIFERENTES OBJETIVO Avaliar a influência de cada ligante ao ensaio de deformação permanente (equipamento LCPC), realizando o ensaio em CBUQs confeccionados com diversos tipos de asfaltos. Condições: Mesmo agregado; Faixa C do DNIT; Teor ótimo para cada ligante asfáltico estabelecido em projetos Marshall.
FAIXA UTILIZADA EM TODAS AS MISTURAS FAIXA C DNIT 031/2006 - ES
LIGANTES ASFÁLTICOS UTILIZADOS Ligante (Origem) Teor (%) CAP 30/45 (REPLAN) 4,9 CAP 50/70 (REVAP) 4,9 CAP 50/70 (REVAP) com 1,2% de Polímero RET 4,9 AMP 55/75 (Flexpave 55/75 - Greca) 4,9 AMP 60/85 (Flexpave 60/85 - Greca) 4,9 AMP 65/90 (Flexpave 65/90 - Greca) 5,0 Asfalto-Borracha AB-8 (Ecoflex B Greca) 5,7
ANÁLISE DOS RESULTADOS - Viscosidade
O ENSAIO Confecção e compactação das misturas:
O ENSAIO Ensaio de deformação permanente a 60 C:
RESULTADOS
RESULTADOS Evolução da deformação permanente para cada mistura
ANÁLISE DOS RESULTADOS Resultado final para cada mistura asfáltica após 30.000 ciclos Resultado 6º 7º 5º 4º EMPATE TÉCNICO 5,5 6,2 4,5 4,2 3,2 3,1 3,2 TEORES(%): 4,9 4,9 4,9 4,9 4,9 5,0 5,7
ENSAIOS DE CARACTERIZAÇÃO DOS LIGANTES
ENSAIOS DE CARACTERIZAÇÃO DOS LIGANTES RTFOT
ANÁLISE DOS RESULTADOS Rec. Elástica
CONCLUSÃO Para desenvolver um revestimento menos sujeito a deformação permanente deve-se levar em consideração: 1. A escolha de uma faixa bem estruturada granulometricamente; 2. A escolha de um ligante asfáltico de acordo com a região, avaliando seu ponto de amolecimento, recuperação elástica, viscosidade e comportamento a variações de temperatura (estudo de reologia); 3. Procurar optar por ligantes que proporcionem o equilíbrio entre a deformação permanente e fadiga.
Rcomendação
massaranduba@grecaasfaltos.com.br (41) 8837-7416