MISTURA ASFÁLTICA MODIFICADA POR BORROCHA DE PNEUS INSERVÍVEIS, COMO ALTERNATIVA SUSTENTÁVEL, PARA APLICAÇÃO NA PAVIMENTAÇÃO

MISTURA ASFÁLTICA MODIFICADA POR BORROCHA DE PNEUS INSERVÍVEIS, COMO ALTERNATIVA SUSTENTÁVEL, PARA APLICAÇÃO NA PAVIMENTAÇÃO Autoria: Tânea Aparecida Santos, Marcelo Guelbert, Tanatiana Ferreira Guelbert, Olga Regina Cardoso RESUMO Visando o conforto dos usuários, a diminuição de buracos nas estradas, maior vida útil ao pavimento, menor uso de fontes não renováveis do meio ambiente e a minimização de reclamações feitas às empresas que executam o serviço de pavimentação, esta estudo, caracterizado como uma pesquisa aplicada, qualitativa e exploratória, tem por objetivo o desenvolvimento de uma mistura asfáltica ecológica que, consiste em utilizar borracha moída de pneus inservíveis introduzidas no ligante asfáltico. A pesquisa tem o intuito de contribuir para o desenvolvimento científico da pavimentação; utilizar pneus inservíveis e prejudiciais para o meio ambiente, na construção civil; e incentivar a utilização, por empresas privadas e públicas, desta tecnologia pouco utilizada no Brasil. Após a conclusão da mistura e de análises laboratoriais foi possível constatar uma mistura apta para a aplicação, levando em consideração os mesmos métodos de composição de uma mistura sem a adição da borracha de pneu no ligante asfáltico. Obteve-se como resultados da mistura asfáltica, pavimentos mais resistentes a trincas, econômicos, flexíveis, duráveis, ecológicos, com menor tempo de execução e possível diminuição de espessuras sem interferir em suas resistências. Considerando todos esses benefícios de economia, ecologia e propriedades físico-químicas, pode-se afirmar, preliminarmente, que o asfalto borracha deve ser uma tecnologia utilizada com maior frequência no Brasil. Palavras-chave: Asfalto Borracha; Mistura Asfáltica; Pavimento; Sustentabilidade. ABSTRACT Aiming user comfort, the decrease of street potholes, longer life to the pavement, less use of non-renewable environmental resources and minimizing complaints made to companies that perform the service paving, this study characterized as an applied qualitative and exploratory research aims at the development of an ecological asphalt mixture that consists of using crumb rubber from scrap tires in asphalt binder introduced. The research aims to contribute to the scientific development of flooring; using scrap tires and damaging to the environment, construction, and encourage the use by private and public companies, this new underused technology in Brazil. After completion of mixing and laboratory analysis it was established a mixture suitable for application, taking into account the same method of composition of a mixture without the addition of tire rubber in the asphalt binder. Was obtained as a result of the asphalt mixture, floors more resistant to cracking, economical, flexible, durable, environmentally friendly, with shorter execution time and possible reduction in thickness without interfering in their resistance. Considering all these benefits of economy, ecology and physicochemical properties, it can be stated, preliminarily, that asphalt rubber technology should be used more frequently in Brazil. Keywords: Asphalt Rubber; Asphalt Mix; Pavement; Sustainability. 1/17

1. Introdução Ao se trafegar pelas rodovias em todo o Brasil, é possível se deparar com pistas desfavoráveis, que até podem danificar os veículos ou causar acidentes, devido à grande quantidade de buracos existentes. Os buracos podem ser resultado de uma má aplicação ou de um asfalto desapropriado para o local, sem esquecer que os intempéries e tempo útil de vida do ligante asfáltico, devem ser levados em consideração para a sua durabilidade. Também, a falta de um programa de conservação das estradas, pode fazer parte das principais causas de degradação das rodovias em todo país. De acordo com a Confederação Nacional do Transporte (CNT, 2010), que avalia a situação das estradas brasileiras, em 2009, no estado do Paraná, apenas 13,7% das rodovias se encontravam em ótimo estado, enquanto outras 35,9% das rodovias são consideradas regulares em seu estado de conservação. A pesquisa evidencia que apenas 35,5% das rodovias brasileiras encontram-se em bom estado, 12,4% em condições ruins e 2,5% em péssimo estado. O estado de São Paulo é considerado o primeiro estado com 54,3% de rodovias em ótimas condições de trafego, o Rio de Janeiro ocupa a segunda posição com 38,7% em ótimo estado e o Paraná, com os 13,7%, está em terceiro lugar. A mistura asfáltica, também chamada de ecológica neste estudo, é uma mistura composta de pó de pneu moído adicionado ao ligante asfáltico conhecido como processo úmido, dando origem ao asfalto borracha, é considerada uma tecnologia pouca utilizada no Brasil. Segundo o Conselho Nacional do Meio Ambiente (1999), somente em meados de 1999 foi aprovado o uso de pneu em misturas asfáltica no pais, no entanto a primeira aplicação de asfalto borracha foi desenvolvida e patenteada nos Estados Unidos por Charles H. McDonald, em 1963 (GRAÇA, 2005). Nesse sentido, a pesquisa destaca a modificação dos Cimentos Asfálticos utilizados na pavimentação com a adição de borracha de pneu. Esse asfalto modificado por borracha moída de pneus tem propriedades físico-químicas superiores ao asfalto tradicional, podendo minimizar os custos finais e custos de manutenção das obras rodoviárias, proporcionando pavimentos mais seguros e confortáveis para os usuários. Também podem reduzir os níveis de trepidação e ruído dos veículos e aumentar o atrito com os pneus, diminuindo a distância de frenagem (GRECA, 2005). Além dessas características físicas o asfalto borracha resolve um problema ambiental. Na visão de Montani (2006, p. 56) os pneus recicláveis representam um bom negócio tanto para o meio ambiente, que deixa de ter mais um fator poluente, como para a saúde pública. Segundo a Associação Nacional da Indústria de Pneumáticos (ANIP, 2002) o Brasil produz 41,3 milhões de pneus por ano. Quando abandonados em locais inadequados, os pneus servem como local de procriação de insetos entre outros vetores de doença. Além disso, a disposição de pneus em aterros sanitários é problemática, pois os pneus dificultam a compactação reduzindo significativamente a vida útil dos aterros (Oda, 2002) O objetivo deste artigo, portanto, é mostrar as vantagens e estudar em laboratório uma mistura asfáltica ecológica, para produzir pavimentos mais duráveis, contribuindo com os aspectos relacionados às inovações tecnológicas aliadas as questões de responsabilidade socioambiental, bem como ao desenvolvimento cientifico do setor rodoviário. 2/17

2. Asfalto com Borracha de Pneu: caracterização O processo de usinagem da mistura Asfáltica Ecológica pode ser por usinas gravimétricas ou volumétricas. Nas usinas gravimétricas todo material introduzido é dosado por peso, enquanto que nas usinas volumétricas os materiais introduzidos são dosados por volumes. Independente do tipo de usina, toda a fabricação de Concreto Asfáltico deve ter um silo para cada material, facilitando sua correta dosagem; sistema de alimentação de agregados variáveis; sistema sincronizado que permite aumentar ou diminuir a produção; alarme de falta de fluxo de material nos silos, evitando-se a falta de um dos materiais resultando em alterações granulométricas da mistura; controle de temperatura no painel da usina para se evitar altas e baixas temperaturas de usinagem, pois estas influenciam nas características da mistura. A obtenção de asfalto é realizada por meio da destilação do petróleo. Suas características mostram um material viscoso, semi-sólido, a temperatura ambiente se torna termoplástico e quando aquecido torna-se líquido, retornando ao estado original após resfriamento. Ele é um material altamente impermeável, possui alta flexibilidade, durável, aderente, resistente a ácidos, álcalis e sais. As misturas asfáltica betuminosas devem apresentar propriedades compatíveis com as necessidades a que serão aplicadas, para isto é necessário analisar alguns itens importantes como a estabilidade, flexibilidade, impermeabilidade, durabilidade e rugosidade (UFPR, 2010). A estabilidade é a capacidade de resistir à esforços que podem causar deformações irreversíveis, portanto a mistura deve apresentar estabilidade compatível com os esforços aos quais serão submetidos, estes definidos em projeto, para que não possam ocorrer trincas e rachaduras no pavimento. A flexibilidade é a capacidade de resistir a flexões repetidas provocadas pela passagem de veículos, ou seja, o pavimento sofre uma força e após secar esta força volta à origem natural, contudo deve ser controlada nas misturas asfálticas ajudando a evitar defeitos no pavimento. Outra característica relevante está relacionada com a impermeabilidade, ou seja, o volume de vazios nas misturas, quanto maior for à quantidade de vazios na mistura maior a permeabilidade, que contribui com a desagregação das camadas subjacentes, no entanto, se a quantidade de vazios também for pouca, pode deixar a mistura muito rígida, podendo ocasionar defeitos. Já a durabilidade do asfalto é a capacidade de resistir a intempéries, e a abrasão depende do tempo de envelhecimento do ligante (oxidação), da desagregação dos agregados e misturas densas que tendem a envelhecer mais lentamente. E por último a rugosidade das misturas asfálticas que deve apresentar uma textura superficial suficientemente rugosa para melhor aderência do pneu no pavimento, essa rugosidade depende da granulometria e da quantidade de ligante (UFPR, 2010). Segundo o DER PR (2007) a composição da mistura deve satisfazer requisitos para classificar a mistura como camada de rolamento, de ligação ou de reperfilagem. Segundo as classificações do emprego da mistura asfáltica elas podem ser utilizadas como capa, camada de rolamento e camada de reperfilagem: Capa: revestimento em uma só camada; 3/17

Camada de rolamento: duas camadas, a primeira camada chamada de (binder), e a segunda de rolamento (capa); e por último Camada de nivelamento ou de reperfilagem. O cimento asfáltico de petróleo tem o símbolo CAP, que procede às indicações dos vários tipos de cimentos asfálticos, e se dá pelos resultados do ensaio de penetração. Para o DNER-ME (1964) o cimento asfáltico preparado de petróleo é o asfalto obtido especialmente para apresentar as qualidades e consistência próprias para o uso direto na construção de pavimento, tendo uma penetração a 25Cº entre 5s e 300s, sob uma carga de 100 gramas, aplicada durante 5s. O CAP possui materiais utilizados em trabalhos de pavimentação, apresentando limitações, neste caso torna-se necessário modificar as propriedades do CAP. A classificação depende do tipo de penetração obtida em ensaios laboratoriais e aos componentes neles adicionados, para melhores condições físico químicas. Era possível encontrar 10 variedades de cimentos, cuja classificação contemplava: 30-40s, 40-50s, 50-60s, 60-70s, 70-85s, 85-100s, 100-120s, 120-150, 150-200s, 200-300s (NOGUEIRA, 1961; SENÇO, 1997). No entanto os tipos de CAP foram reduzidos, em função das práticas de utilização reveladas para o Brasil. Em função do clima brasileiro e dos serviços de pavimentação oferecidos, apenas quatro desses cimentos apresentam as características necessárias e de interesse, quais sejam: CAP 50-70s, CAP 85-100s, CAP100-120s e CAP 150-300s, sendo que o mais utilizado é o CAP 50-70s (GRAÇA, 2005). O pó de pneu moído adicionado ao CAP pode proporcionar uma mistura com maior elasticidade evitando trilhas de rodas no asfalto, além disso, Gotijo (2000) comenta que o asfalto borracha reduz os ruídos da pista em até cinco decibéis, o mesmo que reduzir em 85% o ruído provocado pelo tráfego. O autor ressalta ainda, a maior durabilidade em relação ao asfalto convencional, enquanto este possui 10 anos de vida útil, o asfalto borracha poderá durar entre 25 e 30 anos. Todos os tipos de pneus podem ser utilizados para serem adicionados ao ligante, porém o Departamento Nacional de Infra Estrutura e Transporte (DNIT, 2005) glosa que, os pneus de caminhões têm a particularidade de possuírem maiores teores de borracha natural do que sintética. O processo de fabricação consiste na mistura de cimento asfáltico e borracha moída a uma temperatura que vai de 150 a 200ºC, durante um determinado tempo (20 a 120 min). No entanto, para efetivamente conseguir produzir o asfalto borracha, não basta apenas misturar ligante e pneu. Para obter uma boa mistura asfáltica, além de serem consideradas as normas para métodos de ensaios, é essencial a fusão dos materiais e da borracha ao ligante. Gontijo (2000, pg. 44) complementa que o grande diferencial é que ele (CAP) tem que ser fundido. A 177, o asfalto não funde com a borracha. Não acontece nada. Os dois produtos têm que dar origem a um terceiro produto e não a uma mistura de asfalto com borracha. O resultado é um produto que tem uma maior flexibilidade, apresenta maior resistência às deformações e trincas, reduz o ruído, possui uma drenagem melhor, maior resistência às variações de temperatura, além de reduzir os custos com atividades de manutenção e reabilitação (ODA, 2000). Os custos, da aplicação da borracha em misturas asfálticas, são mais elevados em relação ao asfalto tradicional, no entanto tem vida útil maior, devido à quantidade de carbono que o pneu possui em sua composição, deixando-o mais resistente. Em estudos realizados Ferrara (2006), evidencia o custo total de uma obra realizada com a diminuição da espessura do pavimento. Segundo o autor o asfalto convencional de 4/17

revestimento de 5 cm custou R$1.116.970,54, o asfalto borracha de revestimento da mesma espessura, 5cm, saiu por R$ 1.128.224,86. Já, diminuindo a espessura do revestimento, com o asfalto borracha, obteve-se um custo de R$ 1.080.963,77. Os dados evidenciam que o asfalto borracha é considerado um material de qualidade e mesmo tendo o ligante mais caro que o convencional o custo benefício é bem maior. O asfalto borracha tende a ser preto em função do derivado de petróleo, mas com o passar dos anos, após a aplicação na pavimentação, ele vai ficando cinza claro, perdendo suas propriedades naturais. Após esta fase o asfalto começa a ficar duro é quando, quase sem nenhuma propriedade, começa a quebrar. No entanto, conforme pesquisa sobre a utilização da borracha de pneu na pavimentação asfáltica, Martins (2004) afirma que, como um pneu pode durar 150 anos, a adição da sua borracha faz com que o ligante demore mais a perder suas propriedades e a ficar quebradiço. Nessa mesma linha de pensamento a ABCR (2006) afirma que a borracha constituinte do pneu possui excelentes propriedades físico-químicas para ser incorporadas ao ligante convencional, o que traz uma série de melhorias que se refletem diretamente na durabilidade do pavimento. Diante do cenário apresentado, o chamado asfalto borracha pode ser considerado um produto com preocupações relacionadas ao viés da sustentabilidade (econômica, social e ambiental), pois tem como premissa a redução na utilização de petróleo, considerada uma fonte não renovável, e o emprego de pneu inservível, classificados como passivos ambientais. Segundo dados da ANIMA (p.9, 2006) a cada um km de pista simples são consumidas 4600 carcaças de pneus de automóveis, portanto, a mistura asfáltica é considerada ecológica devido à utilização de um ligante com adição de material reciclável, por proporcionar uma destinação adequada aos pneus descartados. 3. Metodologia Este trabalho caracterizado como uma pesquisa aplicada, tem como base o desenvolvimento de uma mistura asfáltica ecológica que, consiste em utilizar borracha moída de pneus inservíveis introduzidas no ligante asfáltico. Foram utilizados para a elaboração do estudo consultas a livros, artigos, pesquisas e análises de ensaios elaborados. A mistura apresentada na pesquisa se enquadra na faixa D, considerada uma mistura asfáltica para camada de rolamento, conforme a classificação proposta pelo DER PR (2007). Todos os materiais utilizados para a realização da mistura foram doados por empresas da região de Campo Mourão (PR). O laboratório que foi utilizado para a realização de todos os ensaios para a composição do projeto também está instalado na mesma região, e possuía todos os equipamentos necessários para a realização do estudo. Os equipamentos possuíam certificado de aferição adequado às necessidades da pesquisa, assim como, os agregados e emulsão asfáltica, com certificados para ensaios emitidos em laboratórios de grande porte, em função do tipo de equipamento utilizado. Durante a realização dos ensaios, o encarregado de laboratório orientou e acompanhou o processo, para que todas as amostras estivessem conformes, de acordo com as especificações. O ligante utilizado para a elaboração da mistura foi um ligante asfáltico com pó de borracha de pneu 50-70s, O ligante asfáltico utilizado para a composição da mistura é o Cimento Asfáltico de Petróleo (CAP) 50-70s, modificado por borracha de pneu moído. Essa modificação com 5/17

borracha de pneu moída se dá no processo de industrialização do ligante ou na introdução à mistura como material de enchimento. Para se obter a melhor temperatura a ser utilizada, foram realizados os ensaios de brookfield. 4. Desenvolvimento Para este trabalho foi realizada uma mistura asfáltica ecológica utilizada para a pavimentação de estradas, ruas, pátios de empresas, etc. Uiliza-se os mesmos agregados para a composição de uma mistura com ligantes comuns, assim como o processo de usinagem é o mesmo. A diferença está no ligante asfáltico constituinte da mistura, transformando-a em ecológica, bem como tecnológica, possuindo capacidades químicas e físicas superiores a do asfalto convencional, conforme a abordagem de Téchne (2007, p. 17). Para o autor a mistura asfáltica adquire um pouco da capacidade elástica da borracha, passa a ser capaz de se deformar mais durante a passagem de veículos pesados e a voltar à mesma forma de antes, com menor risco de deformações indesejável. Os materiais utilizados foram britas, o CAP com a adição de borracha de pneu, areia e a cal. Para identificar a viabilidade e a qualidade destes materiais para a composição da mistura foram realizados ensaios laboratoriais. Como resultado a tecnologia foi utilizada no Paraná, nas proximidades do Município de Campo Mourão, entre Peabiru e Araruna. Foram realizados 15 quilômetros de asfalto borracha, em um trecho de acesso entre os dois Municípios. É importante ressaltar que a durabilidade das misturas asfálticas não depende somente da mistura em si, possui todo um conjunto que envolve técnicas de produção, de aplicação e manutenção. Qualquer asfalto não aguenta todo o tempo de vida útil, se não for produzido e aplicado adequadamente conforme as especificações, e ter um processo de manutenção programado. O desenvolvimento deste estudo evidencia as fases da realização da mistura asfáltica ecológica, os parâmetros utilizados e sua realização. 4.1 Ensaios Laboratoriais Cimento Asfáltico de Petróleo O ligante asfáltico utilizado para a composição da mistura asfáltica foi o CAP 50-70s modificado por pneu de borracha moído. Os materiais, bem como o laboratório, para a realização da mistura asfáltica e dos ensaios, foram fornecido por uma empresa que atua nesse segmento de mercado, localizada na mesma região em que a mistura asfáltica foi aplicada. A intenção dos ensaios é verificar as possíveis características de uma mistura com a realização de um ligante ecológico, ou seja o cimento asfáltico de borracha. Portanto, os ensaios realizados no material, tem por objetivo analisar os itens considerados como os mais importantes do ligante para a composição da mistura asfáltica, pois as propriedades dos ligantes influenciam nas características da mistura. Nesse sentido, os ensaios desenvolvidos foram: Densidade e massa específica do CAP: padronizado pelo método NBR 6296 para produtos betuminosos semi-sólidos. Ensaio de ponto de amolecimento: determinado pela norma de NBR6560. Ensaio de Penetração: especificado pelas normas ABNT-NBR 6576. Ensaio do ponto de fulgor: conforme tabela 1 do DNER e ANBT. Ensaio de recuperação elástica: especificações do DNER ME 382/99. Ensaio de Viscosidade Brookfield: especificado pela ASTM 2196/99. Ensaios dos agregados miúdos: densidade real e ensaio de equivalente de areia. 6/17

Agregado graúdo: densidade real dos agregados. Analisa os agregados envolventes na mistura. Granulometria dos agregados. 4.1.1 Resultado Parcial a) Ensaio do Cimento Asfáltico Modificado por Borracha de Pneu Moído A tabela 1 evidencia os resultados dos ensaios do ligante borracha utilizada para a composição da mistura asfáltica acompanhado de suas exigências mínimas e máximas dos diferentes ensaios. Tabela 1 Ensaios determinantes do ligante asfáltico Ensaio Características Asfaltos Esp. min e Resultado max DNER-ME 003/93 Penetração Cap - borracha 25-75s 53s DNER-ME 148/93 Ponto de fulgor Cap - borracha 235 ºc 258 ºc ABNT-NBR6560/00 Ponto de amolecimento Cap - borracha 55 ºc 67 ºc ASTM 2196/99 Viscosidade brookfield Cap - borracha 800-2500 956 NBR 6296 Densidade Cap - borracha 1033 kgf/m³ DNER ME 382/99 Recuperção elastica Cap - borracha 40-45 43 b) Composição da mistura asfáltica Com os dados obtidos da granulometria dos agregados é possível calcular, para uma faixa específica de camada de rolamento, a melhor composição de mistura. Sendo assim, a melhor faixa encontrada foi à faixa D, do DER. A tabela 2 especifica a faixa definida do projeto e a faixa de trabalho encontrada acima do projeto. Para a constituição da faixa de trabalho têm-se unidades de tolerância para mais e para menos da faixa do projeto. Tabela 2 Faixa de Trabalho encontrada CBUQ. FX. D DER - PR. Projeto Faixa de trabalho Tol. 100,00 100,00-100,00 ± 7 100,00 100,00-100,00 ± 7 100,00 100,00-100,00 ± 7 89,22 82,22-96,22 ± 7 79,17 72,17-86,17 ± 7 61,48 56,48-66,48 ± 5 40,43 35,43-45,43 ± 5 19,52 15,00-24,52 ± 5 11,66 8,66-14,66 ± 3 6,73 4,73-8,73 ± 2 Conforme visto na tabela 2 para o projeto há uma faixa de trabalho que se localiza dentro da faixa de limite do DER. A faixa de trabalho é dado pelos limites de dois a sete para mais e para menos do projeto encontrado. O total em porcentagens dado de agregados para a definição do projeto da mistura asfáltica foram os seguintes: Tabela 3 Proporção final dos agregados Material Porcentagem 7/17

c) Ensaio de densidades média da mistura 3/4" 28,00 % 3/8" 12,00 % Pó 52,00 % Areia 7,00 % Filler 1,00 % Total 100,00 % Tabela 4 Densidades das Frações da Mistura Fração passando 3/4 retido nº 4 D r ==> 3, 015 D a ==> 2, 930 Fração passando nº 4 retido nº 200 D t ==> 2, 943 Fração passando nº 200 ==> 2, 916 d) Densidades teóricas por teores de asfalto Através dos cálculos mencionados em métodos de ensaio da densidade teórica por betume obteve-se os seguintes resultados descritos na tabela 5. Tabela 5 Densidade teórica por teor de betume Teor Densidade kg/m³ 4,2 2739 kg/m³ 4,7 2692 kg/m³ 5,2 2670 kg/m³ 5,7 2647 kg/m³ 6,2 2688 kg/m³ e) Resultados dos ensaios dos corpos de prova Marshall Realizado o ensaio de ruptura Marshall para obter resultados de estabilidade e fluência, tiveram-se os seguintes resultados já com a aplicação dos fatores de correção. Com a realização dos corpos de prova Marshall foram analisados peso, volume, densidade aparente do corpo de prova, assim como foi possível com esses dados calcular fatores como o RBV, VAM, VV e densidade aparente. Foram encontras as seguintes características para cada corpo de prova nos diferentes teores, como mostra a tabela 6. Tabela 6 Característica Marshall Teor de Asfalto (1) : 4,2% Resultados Obtidos Característcas Marshall Especificação DER CP1 CP2 CP3 Média Porcentagem de vazios (%) 3 a 5 7,62 7,82 7,45 7,63 Relação Betume-Vazios(%) 70 a 82 57,45 56,74 58,05 57,41 Estabilidade (kgf) 850 (75 golpes) 992,250 996,280 997,250 995,260 Fluência (1/100 ") 2 a 4 3,00 3,10 2,80 2,97 Massa espec. aparente (g/cm3) 2,530 2,524 2,535 2,530 Vazios do agregado mineral (%) 17,90 18,087 17,754 17,915 8/17

Teor de Asfalto (2) : 4,7% Resultados Obtidos Característcas Marshall Especificação DER CP1 CP2 CP3 Média Porcentagem de vazios (%) 3 a 5 5,63 5,63 5,60 5,62 Relação Betume-Vazios(%) 70 a 82 67,43 67,45 67,57 67,48 Estabilidade (kgf) 850 (75 golpes) 1.141,320 1.145,34 1.148,0 1.144,9 Fluência (1/100 ") 2 a 4 3,200 3,400 3,400 3,333 Massa espec. aparente (g/cm3) 2,562 2,562 2,563 2,563 Vazios do agregado mineral (%) 17,289 17,286 17,260 17,278 Teor de Asfalto (3) : 5,2% Resultados Obtidos Característcas Marshall Especificação DER CP1 CP2 CP3 Média Porcentagem de vazios (%) 3 a 5 3,966 4,006 4,097 4,023 Relação Betume-Vazios(%) 70 a 82 76,643 76,456 76,030 76,376 Estabilidade (kgf) 850 (75 golpes) 1.195,650 1.187,07 1.187,0 1.187,6 Fluência (1/100 ") 2 a 4 3,200 3,200 3,400 3,300 Massa espec. aparente (g/cm3) 2,585 2,584 2,582 2,584 Vazios do agregado mineral (%) 16,981 17,015 17,094 17,030 Teor de Asfalto (4) : 5,7% Resultados Obtidos Característcas Marshall Especificação DER CP1 CP2 CP3 Média Porcentagem de vazios (%) 3 a 5 3,399 3,259 3,274 3,310 Relação Betume-Vazios(%) 70 a 82 80,721 81,387 81,317 81,142 Estabilidade (kgf) 850 (75 Golps) 1.110,310 1.068,64 1.008,9 1.062,6 Fluência (1/100 ") 2 a 4 3,200 3,200 2,800 3,067 Massa espec. aparente (g/cm3) 2,579 2,583 2,582 2,581 Vazios do agregado mineral (%) 17,628 17,509 17,522 17,553 Teor de Asfalto (5) : 6,2% Resultados Obtidos Característcas Marshall Especificação DER CP1 CP2 CP3 Média Porcentagem de vazios (%) 3 a 5 2,842 2,821 2,857 2,840 Relação Betume-Vazios(%) 70 a 82 84,451 84,553 84,382 84,462 Estabilidade (kgf) 850 (75 golpes) 928,630 952,550 957,150 946,110 Fluência (1/100 ") 2 a 4 2,800 2,600 2,600 2,667 Massa espec. aparente (g/cm3) 2,572 2,573 2,572 2,572 Vazios do agregado mineral (%) 18,280 18,262 18,292 18,278 As especificações finais da mistura são dadas quando traçados os gráficos de estabilidade, porcentagem de vazios, relação de betume por vazios, fluência, densidade aparente, assim como o teor ótimo de betume. A figura 1 mostra o teor ótimo de betume. Valores limites Vazios Teor RBV Teor 3,0 5,863 70,0 4,916 5,0 5,028 82,0 5,805 Média ==> 5,446 Média ==> 5,361 Teor médio calculado... 5,404 Teor adotado... 5,400 Figura 1 Teor ótimo de Betume 9/17

Conforme figura 1, para obter o teor ótimo da mistura é necessário encontrar o teor ótimo nos valores mínimos e máximos de vazios, sendo 3,0 e 5,0, na mistura asfáltica. É necessário, portanto, traçar os gráficos de volume de vazios. Traçados os gráficos se obtém um teor para cada valor, para então definir a média dos teores encontrados. O mesmo acontece para o gráfico de relação de betume por vazios, usam-se os limites máximos e mínimos de 70,0 a 82,0 e se encontra os teores, em seguida define-se a média do teor. Para achar o teor adotado calcula-se a média das médias encontradas. O teor adotado é de 5,4. A figura 2 é traçada através da densidade aparente encontrada em cada teor de ligante asfáltico, os teores utilizados foram 4,2;4,7;5,2;5,7;6,2. Com o teor adotado é possível, traçando o gráfico, encontrar a densidade ótima da mistura. Figura 2 Densidade aparente (g/cm³) Para encontrar a estabilidade da mistura, conforme evidncia o gráfico da figura 3, utiliza-se os teores e a estabilidade encontrada em cada teor, e com a utilização do teor adotado traça-se o gráfico, encontrando a estabilidade para aquele teor ótimo. Figura 3 Estabilidade da mistura 10/17

O gráfico da figura 4 é muito importante, pois através dele é possivel encontrar uma das médias para a obtenção do teor adotado para a mistura asfáltica de betume. Para a formação do gráfico utiliza-se dos volumes de vazios por teor encontrado nas mistura, logo em seguida, é necessário traçar os dados mínimos e máximos de vazios permitido para misturas betuminosas usinadas a quente. Os dados de mínimo e máximo para as misturas asfálticas estão entre a porcentagem de vazios de 3 á 5. O gráfico (figura 4) define a primeira média para encontrar o teor adotado. Figura 4 Volume de Vazios O gráfico da figura 5 é composto por meio da relação de betume por cada teor utilizável, ou seja, pela relação de betume por vazios da mistura asfáltica. Através deste gráfico encontra-se a segunda média para a obtenção do teor ótimo adotado para a mistura asfáltica. Assim como o gráfico de vazios este também possui limites chamados de RBV máximo e mínimo que é de 70% a 82%. Figura 5 Relação de betume Por Vazios 11/17

A fluência da mistura, conforme mostra o gráfico da figura 6, é encontrada utilizando os teores e a fluência definida em cada teor. Com a utilização do teor adotado o gráfico é traçado evidenciando a fluência para aquele teor ótimo. Figura 6 Fluência Para definir os vazios de agregado mineral da mistura, utiliza-se os teores e o volume de agregado mineral encontrado em cada teor. Com estes dados traça-se o gráfico, conforme figura 7. Figura 7 Vazios de agregado mineral 4.2 Análise Dos Resultados Obtidos Do Ligante Asfáltico O ligante asfáltico utilizado para a composição da mistura foi o CAP-50/70s modificado pela adição borracha de pneu moído. a) Ensaio de penetração: O ensaio de penetração tem por objetivo determinar ou controlar a consistência do material betuminoso, quando maior a penetração retida menor aumento de consistência. No caso apresentado, o asfalto borracha é o ligante que apresenta o menor aumento desta 12/17

consistência, em função da influência da borracha adicionada, que fornece estabilidade mais flexível ao ligante, além de proporcionar ao processo de fusão dos dois materiais um elemento químico que a borracha possui: o carbono. O Carbono é um material altamente resistente, significando que o asfalto borracha possui um envelhecimento mais lento, por não ser um material tão rígido e, também, pelo componente da borracha, que é mais resistente, o que pode contribuir com o aumento no seu tempo de vida útil, em relação ao asfalto tradicional. b) Ensaio de ponto de amolecimento O objetivo do ensaio é a determinação da temperatura em que os asfaltos se tornam fluídos, ou seja, atinge a fase de fusão. Verificou-se que neste ensaio, o asfalto borracha depois de lançado em pista, endurece mais rápido que o convencional, diminuindo o tempo de compactação, aumentando a aderência do agregado e pela sua composição (a borracha), pois este material é bem menos rígido. Dessa forma, a borracha age como amortecedor e como silenciador do pneu no pavimento. É um produto que possui maior flexibilidade, apresenta maior resistência às deformações e trincas. c) Ensaio de ponto de fulgor Este ensaio procura determinar a temperatura máxima a que o asfalto pode ser aquecido, sem perigo de incêndio, o que é um dado importante do ponto de vista, também, de segurança. Nos resultados o asfalto borracha exige a mesma determinação que o ligante comum em termos de segurança ao risco de incêndio. d) Ensaio de recuperação elástica Mostra a capacidade do material a ser submetido a um determinado esforço e voltar às formas anteriores, sendo seu resultado satisfatório. e) Ensaio de viscosidade Os resultados da viscosidade do material e da densidade foram considerados resultados satisfatórios para o projeto. Os ensaios foram compatíveis com o certificado de qualidade do material, sendo aceitos para a utilização neste projeto asfáltico. Isso significa, que o material logo após seu carregamento e descarregamento no local indicado, não sofreu alterações em suas propriedades, como por exemplo, ter sido elevado a altas temperaturas e ter queimado. f) Ensaio dos agregados Os resultados desses ensaios vieram da empresa fornecedora dos agregados, todos considerados satisfatórios, mostrando agregados com boa adesividade aos ligantes, durabilidade e desgaste superficial, sendo consideráveis suas densidades. g) Mistura asfáltica Os traços da mistura foram considerados ótimos por estarem mais centralizados entre a faixa de limite especificada para a camada de rolamento. O teor de betume encontrado para esta faixa foi de 5,4% do total da mistura, evidenciando um baixo consumo do ligante asfáltico. Em função das porcentagem de materiais utilizados tem-se uma mistura mais econômica em relação a uma mistura asfáltica, que usa de 10% a 15% de areia ou até mesmo 35% de brita 3/8. 13/17

Através da análise dos gráficos da mistura asfáltica modificada por borracha de pneu moída obtém os seguintes resultados na tabela 7. Tabela 7 Resultado final da Mistura Asfaltica Característcas Marshall Especificação DER Resultado Porcentagem de vazios (%) 3 a 5 4,3 Relação Betume-Vazios (%) 70 a 82 74,6 Estabilidade (kgf) Mínimo = 850 1.179 Fluência ( 1/100 ) 2 a 4 3,3 Densidade teórica 2, 682 Massa espec. aparente (g/cm3) 2, 580 Vazios do agregado mineral (%) 17,08 Teor de betume (%) 5,4 Densidade Real da (mist.) 2, 968 Densidade Aparente da (mist.) 2, 936 Densidade Média da (mist.) 2, 952 Capacidade de Suporte marshall CSM = > 150 917,5 Equivalente de Areia 63,5 Absorção 1,5 Temperatura de Usinagem ºC 180 ºC Temperatura de Compactação ºC 148 ºC 5. Conclusão Os asfaltos modificados por borracha moída de pneus, visam incrementar o desempenho dos ligantes tradicionais, com relação a algumas características importantes do ponto de vista do comportamento mecânico, das misturas asfálticas. A mistura asfáltica ecológica que se obteve com os agregados disponíveis, foi uma mistura para camada de rolamento. O teor ótimo de betume foi de 5,4%, considerado um teor ótimo para a faixa D do DER. A mistura foi composta com uma porcentagem alta de finos, o que poderia ter aumentado o teor de betume, mas não foi o caso. Através dos corpos de prova Marshall pode se observar uma mistura homogenia e de boa aparência, com boa textura. Indicando, que o ligante asfáltico modificado por borracha, teve uma aderência relevante com os agregados Os ensaios de ponto de amolecimento para o asfalto borracha, evidenciaram que este proporciona melhor adesividade aos agregados. E quanto maior a adesividade, maior é o tempo de vida útil do pavimento, em função da difícil desagregação do material. Como resultado do ensaio de fluência, a mistura asfáltica apresentou ter uma alta flexibilidade, resultando em uma mistura resistente a deformações e trincas. O ligante proporciona melhor aderência do pneu ao pavimento, por conta das características da borracha, facilitando a flexibilidade. Portanto maior resistência ao envelhecimento, comprovado pelo ensaio de penetração. Comparado a mistura asfáltica comum, o asfalto borracha possui o mesmo resultado em termos de risco de incêndio. Considerando as questões de cunho econômico, ecológico, tecnológico e social o asfalto borracha é ecológico porque vem de uma fonte renovável, o pneu, pois pode gerar um novo material depois de ser adicionado ao asfalto condicional. Social porque gera emprego e renda a sociedade. Tecnológico porque este material é uma tecnologia de melhoria dos 14/17

pavimentos asfálticos. Econômico, pois devido sua durabilidade pode ser considerada a opção de diminuir as espessuras dos pavimentos (mediante prévio estudo e pesquisas). Outra vantagem, em termos econômicos, é a redução no consumo de materiais de custo elevado (como o caso das britas). Soma-se a estas vantagens, a diminuição do tempo de execução na pista, devido à temperatura, assim como no tempo de compactação do material. Considerando estes dados, se mantidas as espessuras dos pavimentos feitos com asfalto convencional, pode-se diminuir os custos finais da obra com o asfalto borracha, pois a mistura asfáltica com borracha reciclada apresenta maior resistência e durabilidade, com redução nos custos de alguns matérias e no transporte, resultando em obras mais econômicas. Conclui-se, portanto, que a mistura asfáltica para camada de rolamento na faixa D do DER evidenciou, nos resultados das análises, ser uma mistura econômica, com propriedades físicas e mecânicas consideradas aptas para a camada de rolamento utilizada em estradas, pátios, etc., cujas características podem diminuir, também, o desconforto dos usuários. Por fim, o produto, objeto de estudo dessa pesquisa, também pode ser considerado uma tecnologia preocupada com o viés da sustentabilidade, sem prejudicar o meio ambiente, ou, reduzindo os impactos ambientais, na medida em que o asfalto utiliza uma fonte inservível e prejudicial à natureza, a borracha de pneu moída. Nesse sentido é possível a utilização desta nova tecnologia que vem, para contribuir, com desenvolvimento tecnológico do setor rodoviário. 15/17

Referências Bibliográficas ABCR (2006). Associação Brasileira de Concessionárias de Rodovias. Acesso em: 01 out. 2011. Disponível em <http// www.abcr.org.br>. ANIMA, Lixo Reciclável. 5.ed.São Paulo.09 2006. ANIP (2002). Associação Nacional da Indústria de Pneumático. CNT (2010). Confederação Nacional de Transportes. Pesquisa rodoviária. São Paulo. CONAMA (1999). Conselho Nacional do Meio Ambiente. DER (2007). Departamento de Estradas e Rodagem. ES-P 28/05: Pavimentação, concreto betuminoso usinado a quente com asfalto borracha. DNER- ME Departamento Nacional de Estrada e Rodagem. ME 35/98: Determinação do ensaio de abrasão dos agregados. DNER-ME 89/11: Determinação do ensaio de durabilidade dos agregados. DNER-ME 83/98: Analise granulométrica do material de enchimento. DNER-ME 54/97: Determinação do ensaio de equivalente de areia. DNER-ME 382/99: Determinação do ensaio de recuperação elástica do material betuminoso. DNER-ME 195/97: Determinação da densidade aparente do agregado e absorção. DNER-ME 43/95: Determinação do ensaio Marshall das misturas betuminosas a quente. DNER-ME 53/94: Determinação da porcentagem de betume nas misturas asfáltica. DNER-ME 86/94: Determinação do índice de forma dos agregados. DNER-ME 78/94: Determinação da adesividade dos agregados. DNER-ME 003/93: Determinação do ensaio de penetração dos material betuminosos. DNER-ME 69/54: Determinação do ensaio de lamelaridade dos agregados graúdo. DNER-ME 148/94: Determinação do ponto de fulgor e combustão. DNIT - Departamento Nacional de Infra estrutura e Transporte - Norma 033/2005 - Pavimentos flexíveis Concreto Asfáltico Reciclado a Quente na Usina. FERRARA, Renata D`A (2006). Estudo comparativo do custo x beneficio entre o asfalto convencional e asfalto modificado pela adição de borracha moída de pneu. Trabalho de Conclusão de Curso de Engenharia Civil Universidade Anhembi Morumbi, São Paulo. GONTIJO, Paulo (2000). Onde está o asfalto borracha brasileiro? TopGyn. GRAÇA, A. C (2005). Associação Brasileira de Distribuidora de Asfalto: Asfalto convencional. Rio de Janeiro.. 16/17

GRECA. A. Asfalto Borracha Ecoflex. 2006. http://www.grecaasfaltos.com.br/. MARTINS, Haroldo, A. F. (2004). A utilização da borracha de pneu na pavimentação asfáltica. Trabalho de Conclusão de Curso de engenharia civil com ênfase em ambiental, Universidade Anhembi Morumbi, São Paulo. MONTANI, Carlos (2006). Coordenação de Controle de Vetores. Campo Grande. NOGUEIRA, Ciro (1961). Projeto e construção. Rio de Janeiro, 1. ed. ODA, Sandra (2002). Reutilização de pneus como alternativa para aumento de vida útil de aterros. UEM. ODA,Sandra (2000). Análise da Viabilidade Técnica do uso do ligante asfáltico - Borracha em Obras de Pavimentação. Tese de Doutorado. Escola de Engenharia de São Carlos EESC/USP. PETROBRAS BR, Distribuidora (2003). Relatório de Aplicação do Asfalto borracha em um trecho experimental. Relatório Técnico. SENÇO, Wlastermiler (1997). Manual de Técnicas de Pavimentação. São Paulo, 2.ed. UFPR- Universidade Federal de Paraná (2010). TT402. Transportes B Pavimentação & misturas asfálticas. UFPR. 17/17