ESTUDO DO COMPORTAMENTO MECÂNICO DE MISTURAS ASFÁLTICAS A QUENTE PRODUZIDAS COM LIGANTES CONVENCIONAL E MODIFICADO POR POLÍMERO SBS

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Transcrição:

ESTUDO DO COMPORTAMENTO MECÂNICO DE MISTURAS ASFÁLTICAS A QUENTE PRODUZIDAS COM LIGANTES CONVENCIONAL E MODIFICADO POR POLÍMERO SBS Reynner Andre Paredes Tinajeros Taciano Oliveira da Silva Heraldo Nunes Pitanga Dario Cardoso de Lima Universidade Federal de Viçosa Departamento de Engenharia Civil Geraldo Luciano de Oliveira Marques Universidade Federal de Juiz de Fora Faculdade de Engenharia Departamento de Transportes e Geotecnia RESUMO O objetivo desta pesquisa foi analisar o desempenho mecânico de misturas asfálticas a quente produzidas com cimento asfáltico de petróleo convencional (CAP 50/70) e com cimento asfáltico de petróleo modificado por polímero SBS (Betuflex 60/85), empregando-se os procedimentos de dosagem e de compactação do método Marshall. Foi utilizada a mesma faixa granulométrica (Faixa C) para todas as dosagens, de acordo com as especificações de serviço ES 031 (DNIT, 2006) e ES 385 (DNER, 1999). Os procedimentos de dosagem das misturas asfálticas segundo o método Marshall resultaram no teor de ligante de projeto de 5,4% para ambos tipos de misturas asfálticas estudadas. Para as misturas asfálticas confeccionadas nos respectivos teores de projeto e compactadas a 75 golpes por face segundo a metodologia Marshall, foram realizados os ensaios mecânicos de resistência à tração por compressão diametral (RT), módulo de resiliência por compressão diametral (MR) e de vida de fadiga, à temperatura de 25ºC. Os valores mais elevados de resistência a tração e de módulo de resiliência foram obtidos para a mistura com CAP 50/70. Segundo a análise da relação MR/RT, observa-se que o menor valor foi obtido para misturas com CAP 50/70, resultado que indicaria que esta mistura asfáltica teria maior vida de fadiga com relação às misturas com Betuflex 60/85. Ressalta-se, porém, que os resultados do ensaio de vida de fadiga não confirmaram essa asserção. Os valores mais elevados para a fluência e vida de fadiga foram obtidos para as misturas asfálticas com Betuflex 60/85. Com relação à vida de fadiga, esta tendência só se mostrou válida para diferenças de tensões menores que 2,00 MPa, o que pode ser um bom indicativo de qualidade, uma vez que as misturas com asfalto modificado por polímero podem ser usadas em revestimentos de pavimentos com alta solicitação de tráfego. ABSTRACT The objective of this research was to analyze the mechanical performance of hot asphalt mixtures produced with conventional asphalt cement (CAP 50/70) and asphalt cement modified with SBS polymer (Betuflex 60/85), using the Marshall method procedures for dosage and compaction. It was used the same particle size range (range C) for all dosages, according to the standard specifications S 031 (DNIT, 2006) and ES 385 (DNER, 1999). Dosage procedures of asphalt mixtures according to the Marshall method resulted in 5.4% asphalt cement content for both the studied mixtures. For the asphalt mixtures prepared with the respective asphalt dosage content and compacted with 75 blows per side according to Marshall Methodology, the mechanical tests of tensile strength by diametral compression (ST), resilient modulus (RM) by diametral compression and fatigue life test at the temperature of 25 C were performed. The asphalt mix with CAP 50/70 produced the highest values of tensile strength and resilient modulus. According to the analysis of the relationship RM/ST, the lowest value was obtained for the mixtures with CAP 50/70, which would indicate that this asphalt mixture would have greater fatigue life than the mix with Betuflex 60/85; however, data from the fatigue life test did not confirmed this conclusion. The highest values of creep and fatigue life for the asphalt mixtures were obtained with Betuflex 60/85, although with respect to fatigue life this trend was only valid for stresses differences lower than 2 MPa, which can indicate good mix quality for high traffic level applications. 1. INTRODUÇÃO Os sistemas de transporte são os elementos estruturantes da vida econômica e social dos países. Eles proporcionam os deslocamentos de cargas e de passageiros, realizados pelos mais

distintos modos de transporte, sendo a infraestrutura viária, muitas vezes, o fator limitante ao desenvolvimento do setor de transportes, uma vez que suas características em muito influenciam as condições de eficiência operacional da atividade (MOURÃO, 2003). O sistema viário brasileiro apresenta forte propensão ao uso do modal rodoviário. Esta característica faz com que a infraestrutura das estradas assuma papel fundamental na mobilidade das pessoas no exercício de suas atividades socioeconômicas. A pesquisa rodoviária da CNT (2014) avaliou, qualitativamente, 98.475 km das rodovias pavimentadas brasileiras. Foram pesquisados a totalidade das rodovias federais pavimentadas e os trechos estaduais de maior relevância para o transporte de cargas e passageiros no Brasil, verificando-se que 37,9% (37.361 km) das rodovias pavimentadas brasileiras foram classificadas em estado ótimo ou bom, e 62,1% (61.114 km) foram qualificadas como regular, ruim ou péssimo, em decorrência de algum comprometimento nas suas características, como a resistência estrutural e a durabilidade. Além da reduzida extensão da malha rodoviária, outros problemas, como a insuficiente manutenção, as sobrecargas dos veículos rodoviários e a adoção de materiais e/ou espessuras inadequadas ou insuficientes, são observados em relação à qualidade das vias pavimentadas existentes (CNT, 2014). Em relação aos defeitos de superfície dos pavimentos asfálticos, a pesquisa da CNT (2014) apresenta o desgaste, as trincas por fadiga e a deformação permanente em trilha de roda como os principais problemas das rodovias pavimentadas brasileiras, comprometendo o conforto ao rolamento e a segurança ao usuário. O fenômeno de fadiga tem sido descrito como um processo de deterioração estrutural que sofre um material quando submetido a um estado de tensões e de deformações repetidas inferiores à resistência do material, resultando em trincas ou fratura completa, após um número suficiente de repetições do carregamento, ou seja, é a perda de resistência que o material sofre, quando solicitado repetidamente por uma carga (PINTO e PREUSSLER, 2002). As deformações permanentes podem estar associadas à deformação plástica do subleito ou do próprio revestimento asfáltico. No caso do revestimento, a origem está associada à variação de volume de vazios causada pela ação do tráfego e ao comportamento plástico da mistura asfáltica frente a um determinado nível de solicitações (SILVA, 2012). Segundo Gouveia (2002), o aumento da deformação permanente e de trincas por fadiga nos pavimentos rodoviários brasileiros deve-se, entre outros fatores, ao clima, ao aumento do volume de tráfego e à evolução tecnológica da modalidade rodoviária, que possibilita que caminhões trafeguem com maiores cargas por eixo e pressões de enchimento dos pneus. Em vista desta situação, é esperado que os pavimentos sejam projetados para apresentar boas características funcionais e estruturais, dentre as quais se destacam a regularidade superficial, a resistência à derrapagem, a resistência à deformação permanente e a resistência à fadiga. São ainda apontadas outras propriedades funcionais (segurança, conforto e ambiente) que, além de serem muito importantes, são cada vez mais exigidas pelos usuários dos diversos tipos de rodovias. Destacam-se a boa capacidade de drenagem superficial da água, a redução de ruído e a visibilidade das sinalizações rodoviárias. É importante destacar que um revestimento asfáltico mal projetado acarretará defeitos prematuros, e, com isso, as camadas da estrutura do pavimento subjacentes ao revestimento ficarão desprotegidas e se deteriorarão rapidamente com as ações do tráfego e do clima,

afetando, consideravelmente, a vida útil do revestimento, em particular, e do pavimento, em geral (MONTANARI, 2007). Segundo Santos (2002), é necessário analisar, criteriosamente, os materiais a serem empregados nos revestimentos asfálticos e os parâmetros de projeto. Esses estudos são importantes para se obter uma mistura asfáltica de boa qualidade. A caracterização tecnológica dos agregados e do ligante asfáltico, bem como o conhecimento do comportamento mecânico da mistura são cuidados indispensáveis. Por esse motivo, a aplicação de novas soluções, de novas técnicas executivas e a análise minuciosa dos materiais a serem empregados são as alternativas para atender às características funcionais e estruturais dos pavimentos projetados, conferindo assim, aos órgãos gestores, maior eficiência sobre os investimentos no setor rodoviário. Com o objetivo de se obter uma mistura asfáltica mais resistente e durável, que possa evitar a ocorrência de defeitos de trincas por fadiga, bem como as deformações permanentes no período de vida útil do pavimento, vários países estão usando os asfaltos modificados por polímero. Os asfaltos modificados por polímeros são ligantes obtidos pela incorporação de polímeros ao asfalto por meio de mistura mecânica ou por reação química, e suas características físicas dependem do tipo de polímero, do tipo de asfalto, do teor de polímero usado e do processo de fabricação. Segundo Amaral (2000), as intempéries alteram, de modo significativo, o revestimento asfáltico porque o cimento asfáltico de petróleo é sensível às variações térmicas. As baixas temperaturas facilitam o surgimento de trincas, enquanto que, em climas quentes, como no caso do Brasil, onde a temperatura se mantém elevada em boa parte do ano, os pavimentos asfálticos estão sujeitos a maiores deformações permanentes devido ao amolecimento do CAP, o que contribui também para o envelhecimento precoce dos pavimentos flexíveis. Segundo Ramos et al. (1996), os polímeros ajudam a manter as características elásticas do cimento asfáltico de petróleo até acima dos limites superiores de temperatura que o pavimento venha a atingir. Dentre os produtos modificadores de asfaltos, optou-se, neste artigo científico, por dar ênfase ao estudo do estireno butadieno estireno, conhecido pela sigla SBS, devido ao fato de que este produto é um dos mais usados no Brasil. Um estudo comparativo do comportamento mecânico de misturas asfálticas a quente usando asfaltos modificados por polímero e asfaltos tradicionais, em laboratório, poderá apresentar importantes dados para respaldar o emprego de revestimentos asfálticos mais apropriados para a pavimentação de rodovias brasileiras. 2. MATERIAIS E MÉTODOS 2.1. Materiais 2.1.1. Agregados minerais Os agregados minerais utilizados nesta pesquisa ( brita 1, brita 0 e pó de pedra ) são de formação gnáissica, oriundos da Pedreira de Ervália, localizada na cidade de Ervália - MG. A escolha desses agregados se deve ao elevado emprego dos mesmos em obras de engenharia na cidade de Viçosa-MG e microrregião, tanto na construção civil, quanto na pavimentação de vias.

2.1.2. Ligantes asfálticos Os ligantes asfálticos empregados no presente trabalho são um cimento asfáltico convencional, o CAP 50/70, e um modificado por polímero SBS, o Betuflex 60/85, ambos fornecidos pela empresa Stratura Asfaltos S.A. 2.2. Métodos 2.2.1. Dosagem das misturas asfálticas O desenvolvimento desta pesquisa abrangeu a composição de uma granulometria de projeto enquadrada em uma única faixa granulométrica [faixa C, conforme a ES 031 (DNIT, 2006) e a ES 385 (DNER, 1999)] para as duas misturas asfálticas a quente estudadas, empregando-se os procedimentos de dosagem e compactação Marshall [ME 043 (DNER, 1995)]. Para a obtenção de uma indicação inicial da composição de agregados minerais das misturas asfálticas, o método utilizado foi a construção gráfica de Rothfuchs (ROAD RESEARCH LABORATORY, 1952), e o proporcionamento dos agregados foi determinado através do método das tentativas. O cálculo do teor de ligante asfáltico de referência para a dosagem da mistura asfáltica foi feito empregando-se o método da superfície específica, de acordo com a norma SP-M 148 (DER, 1960) do Departamento de Estradas de Rodagem do Estado de São Paulo. A partir do teor ótimo encontrado, foram elaboradas misturas asfálticas com cinco teores de ligante diferentes: adotou-se um teor de asfalto referencial em um primeiro grupo de corpos de prova (CPs), dois outros corpos de prova foram moldados com teores iguais a -0,5% e - 1,0% abaixo do teor de referência, e mais dois grupos com teores acima do teor de referência, ou seja, a +0,5% e +1,0%. Foram moldados três CPs para cada grupo com o mesmo teor de ligante, num total de quinze CPs, visando à determinação do teor de projeto. A escolha do teor de projeto para as misturas asfálticas desta pesquisa foi feita utilizando os parâmetros volumétricos volume de vazios (V V ) e relação betume-vazios (RBV). O número de golpes no compactador Marshall adotado nesta pesquisa correspondeu a 75 golpes por face, representativo da condição de tráfego pesado. Os parâmetros volumétricos derivados da aplicação do método Marshall foram os listados a seguir, calculados conforme Bernucci et al. (2008): Massa especifica aparente da mistura (G mb ); Densidade Máxima Teórica (DMT); Volume de Vazios (V V ); Vazios Cheios com Betume (VCB); Vazios no Agregado Mineral (VAM); Relação Betume-Vazios (RBV). 2.2.2. Determinação das propriedades mecânicas das misturas asfálticas Com o objetivo de avaliar as propriedades mecânicas das misturas asfálticas estudadas na presente pesquisa, os seguintes ensaios foram realizados: Ensaio de resistência à tração por compressão diametral: ME 138 (DNER, 1994a); Ensaio de módulo de resiliência por compressão diametral: ME 133 (DNER, 1994b);

Ensaio de vida de fadiga: Rede Temática de Asfalto (2010). 3. RESULTADOS 3.1. Composição da faixa granulométrica de projeto Para as respectivas faixas C das especificações de serviço consideradas nessa pesquisa [ES 031 (DNIT, 2006) e ES 385 (DNER, 1999)], encontraram-se os seguintes valores para a granulometria de projeto: 8% de brita 1, 49% de brita 0 e 43% de pó de pedra. Os limites das faixas C e os percentuais da granulometria de projeto (mistura final de agregados minerais) podem ser vistos na Tabela 1. Na Figura 1, são representadas as faixas C e a correspondente curva granulométrica de projeto adotada nessa pesquisa. Tabela 1: Composições granulométricas das faixas C das especificações de serviço consideradas na pesquisa e da mistura de agregados de projeto. Peneiras % em peso que passa ASTM (mm) ES 031 (DNIT, 2006) ES 385 (DNIT, 1999) Mistura de projeto 3/4 19,00 100 100 100 1/2 12,50 80 100 85 100 93 3/8 9,50 70 90 75 100 89 #4 4,75 44 72 50 85 54 #10 2,00 22 50 30 75 33 #40 0,425 8 26 15 40 21 #80 0,180 4 16 8 30 14 #200 0,075 2-10 5 10 6 Figura 1: Representação da curva granulométrica de projeto (mistura final) e das curvas limites das faixas C segundo as especificações ES 031 (DNIT, 2006) e ES 385 (DNER, 1999).

3.2. Escolha do teor de ligante de projeto pelo método Marshall O teor de ligante asfáltico de referência para o CAP 50/70 e para o Betuflex 60/85 foi de 5,5%. Assim, foram confeccionados três corpos de prova por traço com os seguintes teores de ligante presentes nas misturas: 4,5%, 5,0%, 5,5%, 6,0% e 6,5%, totalizando 15 corpos de prova por ligante asfáltico. Utilizando o procedimento para a escolha do teor de projeto para as misturas asfálticas que toma como referência os parâmetros volumétricos V V e RBV, foram determinados os teores de ligante de projeto para as misturas asfálticas com CAP 50/70 e com Betuflex 60/85, respectivamente. O valor encontrado para as duas misturas asfálticas foi de 5,4%. 3.3. Ensaio de resistência à tração por compressão diametral Após encontrados os teores de projeto das misturas asfálticas estudadas, realizou-se o ensaio de resistência à tração por compressão diametral [ME 138 (DNER, 1994a)], à temperatura de 25 C, para misturas com CAP 50/70 e Betuflex 60/85, empregando-se o compactador Marshall (75 golpes em cada face do corpo de prova), sendo confeccionados três corpos de prova por mistura asfáltica. A média da resistência à tração por compressão diametral para a mistura com ligante asfáltico convencional CAP 50/70 foi de 1,11 MPa (Desvio Padrão= 0,032 MPa), e a média para a mistura com Betuflex 60/85 foi de 0,92 MPa (Desvio Padrão= 0,067 MPa). Na Figura 2, apresentam-se os valores médios da resistência à tração por compressão diametral para as duas misturas estudadas. Ainda que a diferença seja pouco significativa, constata-se, experimentalmente, que as misturas asfálticas com CAP 50/70 apresentaram maior resistência à tração em relação às misturas asfálticas confeccionadas com Betuflex 60/85. 1,20 1,00 0,80 0,60 CAP 50/70 0,40 Betuflex 60/85 0,20 0,00 Resistença à Tração Figura 2: Resultados de resistência à tração por compressão diametral média (em MPa) para as misturas asfálticas estudadas. 3.4. Ensaio de módulo de resiliência por compressão diametral Este ensaio foi realizado conforme o método de ensaio ME 133 (DNER, 1994b), sendo a moldagem dos corpos de prova realizada conforme procedimentos descritos no ensaio Marshall. Foram confeccionados 3 corpos de prova com teor de projeto, para cada tipo de ligante asfáltico, sendo um total de 6 corpos de prova. Os corpos de prova foram acondicionados à temperatura de 25ºC, por duas horas antes de ser realizado o ensaio. Existe

método de ensaio mais recente para determinação do modulo de resiliência como o método NBR 16018 (ABNT, 2011), mas para utilizar este metodo são necessárias algumas implementações no equipamento utilizado nesta pesquisa, que ainda não foram feitas. O valor médio do módulo de resiliência por compressão diametral para a mistura com ligante asfáltico convencional CAP 50/70 foi de 2.656 MPa (Desvio Padrão= 81,36 MPa), e para a mistura com Betuflex 60/85 foi de 2.411 MPa (Desvio Padrão= 156,50 MPa), (Figura 3). Ainda que a diferença seja pouco significativa, constata-se experimentalmente que as misturas asfálticas com CAP 50/70 apresentaram maior rigidez em relação às misturas asfálticas confeccionadas com Betuflex 60/85. Salienta-se, porém, segundo Mendes (2011), que misturas asfálticas mais rígidas não apresentam necessariamente melhor desempenho mecânico sob condição de serviço, visto que estas devem apresentar flexibilidade suficiente para suportar as deformações, ao mesmo tempo em que devem apresentar resistência à tração suficiente para evitar rupturas, além de rigidez compatível com a dos materiais das demais camadas do pavimento. 3000 2500 2000 1500 CAP 50/70 1000 Betuflex 60/85 500 0 Modulo de Resiliência Figura 3: Resultados de módulo de resiliência médio (em MPa) para as misturas asfálticas estudadas. A Tabela 2 apresenta as relações entre os módulos de resiliência e as respectivas resistências à tração (MR/RT) das misturas asfálticas estudadas. Tabela 2: Relação MR/RT para as misturas asfálticas estudadas. Ligante utilizado na mistura CAP 50/70 Betuflex 60/85 RT(MPa) MR (MPa) MR/RT 1,11 2.656 2.393 0,92 2.411 2.621 A relação entre MR/RT indica a compatibilidade entre a rigidez e a resistência à tração da

mistura asfáltica. Segundo Bernucci et al. (2008), a relação MR/RT vem sendo usada como um indicador de vida de fadiga de misturas asfálticas, sendo mais desejável um valor pequeno da razão, já que, com freqüência, busca-se baixa rigidez, para evitar elevada absorção de tensões que levem ao trincamento prematuro do revestimento, e alta resistência a tração, que é associada a uma maior resistência à fadiga. O menor valor da relação MR/RT para as misturas estudadas foi encontrado para a mistura com ligante asfáltico convencional CAP 50/70, o que indicaria que esta mistura teria maior vida de fadiga que a mistura com ligante asfáltico modificado por polímero. Esta expectativa deve ser verificada por meio dos resultados do ensaio de vida de fadiga. 3.5. Ensaio de vida de fadiga Este ensaio foi realizado conforme prescrições da Rede Temática de Asfalto (2010). A moldagem dos corpos de prova foi realizada conforme procedimentos Marshall e condicionados 2 horas na temperatura de compactação antes da compactação. Foram confeccionados 6 corpos de prova com teor de projeto, para cada tipo de ligante asfáltico, sendo um total de 12 corpos de prova. Os corpos de prova foram acondicionados à temperatura de 25ºC, por duas horas antes de ser realizado o ensaio. Os carregamentos utilizados neste ensaio foram correspondentes a 15%, 20%, 25%, 30%, 35% e 40% da resistência à tração por compressão diametral referente a cada mistura asfáltica. Os resultados do ensaio são reproduzidos nas Figuras 4 e 5, os quais descrevem a vida de fadiga através das relações número de repetições de carga versus diferença de tensões e número de repetições de carga versus deformação específica resiliente. A diferença de tensões é a diferença algébrica entre as tensões horizontal (de tração) e vertical (de compressão) no centro do corpo de prova. A deformação específica resiliente é obtida dividindo-se a tensão de tração solicitante pelo módulo de resiliência do material. Numero de repetições de carga (N) 100000 10000 1000 CAP 50/70 Betuflex 60/85 100 0,1 1 10 Diferença de tensões (MPa) Figura 4: Número de repetições de carga (N) versus diferença de tensões ( σ) para as misturas asfálticas estudadas.

Numero de repetições de carga (N) 100000 10000 1000 CAP 50/70 Betuflex 60/85 100 Figura 5: Número de repetições de carga (N) versus deformação específica resiliente para as misturas asfálticas estudadas. As equações obtidas através de regressão linear para as curvas demonstradas nas Figuras 4 e 5 são apresentadas na Tabela 3. Tabela 3: Equações de regressão derivadas das curvas de vida de fadiga das misturas estudadas. Tipo de mistura Equação de regressão R 2 Mistura asfáltica com CAP 50/70 Mistura asfáltica com Betuflex 60/85 0,00001 0,00010 0,00100 Deformação especifica resiliente =1597,40, 0,9811 =8, 0,9804 =2755,60, 0,9947 =2, 0,9937 Analisando os resultados do ensaio de vida de fadiga através da variação de diferença de tensões ( σ), percebe-se que a mistura com o ligante asfáltico modificado por polímero (Betuflex 60/85) apresentou os melhores resultados em relação às misturas com asfalto convencional (CAP 50/70). Convém lembrar que esta tendência só foi observada para diferenças de tensões menores que 2,00 MPa. Ao analisar a vida de fadiga por meio da variação da deformação específica resiliente, observa-se a mesma tendência que a constatada na análise anterior. A relação MR/RT que apresentou maior valor foi a mistura com Betuflex 60/85, o que indicaria que esta mistura teria menor vida de fadiga, o que foi contrariado pelos resultados do ensaio de vida de fadiga. Segundo Lopes et al. (2004), apud (MENDES, 2011), a relação MR/RT foi criada com a finalidade de atender as universidades que não dispunham de equipamentos necessários para a realização do ensaio de módulo de resiliência. Em estudos realizados por Vale (2007), não houve correlação evidente entre o valor da relação MR/RT e os valores encontrados para a vida de fadiga, razão pela qual é necessário realizar o ensaio de vida de fadiga para misturas asfálticas e não só utilizar relações empíricas.

4. CONCLUSÕES Utilizando o teor de ligante de projeto, a mistura com CAP 50/70 apresentou o maior valor de resistência à tração por compressão diametral, superior em 17% em relação à mistura com o Betuflex 60/85. Para o módulo de resiliência, os maiores valores foram obtidos para misturas com CAP 50/70, superior em 9% em relação às misturas com Betuflex 60/85, considerandose mesmos teores de asfalto. Segundo a análise da relação MR/RT, observa-se que o menor valor foi obtido para misturas com CAP 50/70, resultado que indicaria que esta mistura teria maior vida de fadiga com relação às misturas com Betuflex 60/85. Ao se realizar o ensaio de vida de fadiga, esta asserção, porém, não foi confirmada. Os resultados do ensaio de vida de fadiga mostraram que os valores obtidos para o desempenho das misturas com CAP 50/70 são inferiores aos das misturas com Betuflex 60/85, tendência que só é válida para diferenças de tensões menores que 2,00 MPa. Um melhor desempenho da mistura modificada por polímero é esperado, porém não se pode afirmar que a mistura modificada suportará tráfego pesado, uma vez que só um análise desta mistura no pavimento permitirá afirmar esta conclusão já que o desempenho pode variar conforme ao tráfego e a estrutura. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ABNT (2011) NBR 16018 Misturas asfálticas Determinação da rigidez por compressão diametral sob carga repetida. Associação Brasileira de Normas Técnicas. AMARAL, S. C. (2000) Estudos de misturas asfálticas densas com agregados do estado do Pará, utilizando asfalto convencional (CAP-40) e asfalto modificado com polímero SBS (BETUFLEX B 65/60). Dissertação (Mestrado) Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos, SP, Brasil. ASTM (2001) ASTM D 5581 - Standard Test Method for Resistance to Plastic Flow of Bituminous Mixtures Using Marshall Apparatus (6 inch-diameter Specimen). American Society for Testing and Materials, USA. BALBO, J.T. (2007) Pavimentação Asfáltica: materiais, projetos e restauração. Oficina de textos, Edição 1, 560p. BERNUCCI, L.B., MOTTA, L. M. G., CERATTI, J. A. P., SOARES, J. B. (2008) Pavimentação asfáltica: formação básica para engenheiros. Rio de Janeiro: PETROBRAS: ABEDA, 504 f. BERTOLLO M. S. A. (2002) Avaliação laboratorial de misturas asfálticas densas modificadas com borracha reciclada de pneus. Tese de DSc. EESC-USP, São Carlos, SP, Brasil. CNT (2014) Pesquisa CNT de Rodovias 2014: relatório gerencial. Confederação Nacional de Transportes. Disponível em: <http://pesquisarodovias.cnt.org.br/paginas/relgeral.aspx>. Acesso em 7 agosto 2015. DER (1960) SP-M 148/60 - Dosagem de misturas betuminosas pelo método da superfície específica. Departamento de Estradas de Rodagem do estado de São Paulo, São Paulo, SP, Brasil. DNER (1994a) ME 138/94 -Misturas betuminosas-determinação da resistência à tração por compressão diametral. Departamento Nacional de Estradas de Rodagem. Método de ensaio. Rio de Janeiro. DNER (1994b) ME 133/94 -Misturas Betuminosas - Determinação do Módulo de Resiliência. Departamento Nacional de Estradas de Rodagem. Método de Ensaio. Rio de Janeiro. DNER (1995) ME 043/95 - Misturas Betuminosas a Quente Ensaio Marshall. Departamento Nacional de Estradas de Rodagem. Método de ensaio. Rio de Janeiro. DNER (1999) ES 385/99 - Pavimentação - Concreto asfáltico com concreto polímero. Departamento Nacional de Estradas de Rodagem. Especificação de serviço. Rio de Janeiro. DNIT (2006) ME 031/2006-ES -Pavimentos Flexíveis Concreto asfáltico. Especificação de serviço. Rio de Janeiro GOUVEIA, L. T. (2006) Contribuições ao Estudo da Influência de Propriedades de Agregados no Comportamento de Misturas Asfálticas Densas. Dissertação (Doutorado) Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos, SP, Brasil. MENDES, L. O. (2011) Utilização do método Bailey para a seleção de agregados em dosagem de misturas asfálticas. Dissertação de Mestrado - Universidade Federal de Juiz de Fora, Juiz de Fora - MG. MONTANARI, R. M. (2007) Estudo do comportamento mecânico de misturas betuminosas a frio e a quente para fins de pavimentação de vias. Dissertação de Mestrado - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, MG. MOURÃO, F. A. L. (2003) Misturas Asfálticas de Alto Desempenho Tipo SMA. Dissertação de Mestrado

Universidade Federal do Rio de Janeiro. PINTO, S. e PREUSSLER, E.S. (2002) Pavimentação Rodoviária Conceitos Fundamentais sobre Pavimentos Flexíveis. 2 ed. Rio de Janeiro, Copiarte. RAMOS, C.R.; LÁO, V.L.DO E.S.T.; MARTINHO, F.G., MACEDO; M.M.D. (1996) Asfalto modificado com polímero uma opção para melhoria dos asfaltos nacionais. Anais do 13º Encontro de Asfalto, V.1. REDE TEMÁTICA DE ASFALTO (2010) Manual de Execução de Trechos Monitorados. Procedimento Rede 09/2010 - Ensaio de Fadiga a Tensão Controlada. SANTOS, M. A. (2002). Avaliação do Comportamento Mecânico de Misturas Betuminosas a Frio via Ensaios de Laboratório. Tese de Mestrado Universidade Federal de Viçosa, Viçosa-MG. SILVA, M. B. (2012) Caracterização de mistura de alto desempenho tipo SMA e avaliação do processo executivo em pista experimental no Estado do Rio Grande do Sul. Dissertação de Mestrado - Universidade Federal do Rio Grande do Sul. VALE, A.C. (2007) Estudo Laboratorial da Viabilidade do Uso de Fibras de Coco em Misturas Asfálticas do Tipo SMA. Dissertação de Mestrado, Programa de Mestrado em Engenharia de Transportes, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, CE. ZEGARRA, J. R. E. (2007) Avaliação de misturas produzidas com ligantes asfálticos peruanos convencional PEN 60/70 e modificados por polímero SBS TIPO I 60/60 E PG 76-22, Dissertação Mestrado Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos, SP, Brasil.