Casos de estudo Reciclagem de misturas betuminosas Maria de Lurdes Antunes LNEC
Objectivo Recolha de experiências de obras de reciclagem Elementos difíceis de encontrar na bibliografia Aspectos de carácter prático Desconstrução e processamento do material recuperado Formulação e características de desempenho dos materiais Características das camadas a curto prazo Características a longo prazo Informações para os manuais de boas práticas 2
Misturas betuminosas recicladas Resumo dos casos de estudo Desconstrução Reciclagem de materiais não ligados ou ligados com cimento Misturas a quente em central Misturas temperadas em central Misturas a frio em central Misturas a quente in situ Misturas a frio in situ 5 1 12 1 5 6 16 3
Casos de estudo Portugal CS Tipo Título CS 4.20 CS 4.21 A quente, em central A quente, em central Application of Hot Mix Asphalt with 35% - 40% Reclaimed Asphalt in the rehabilitation of the pavement of the National road EN 105 between Travagem and Santo Tirso (Portugal) Application of Hot Mix Asphalt with 20% - 25% Reclaimed Asphalt in the rehabilitation of the pavement of the motorway A1 between Pombal and Condeixa (Portugal) CS 4.22 A frio, in situ Cold In-situ Recycling of the Pavement of EN 260 between km 40+200 and km 58+000 CS 4.23 A frio, in situ Rehabilitation of the IP2 Pavement between Barragem do Fratel and EN 118 (Portugal) using Cold In-situ Recycling of Existing Asphalt Layers 4
CS 4.20 EN 105 (Sto Tirso) @@Title @@Abstract Application of Hot Mix Asphalt with 35% - 40% Reclaimed Asphalt in the rehabilitation of the pavement of the National road EN 105 between Travagem and Santo Tirso (Portugal) This case study refers to the first known application of RAP in the production of hot mix asphalt concrete in Portugal. It concerns the application of a plant hot mix recycled asphalt concrete as a bider course in one road stretch located in the North of Portugal. @@Country Country where the information originates from (multiple choice possible): Portugal @@Demolition product Bituminous bound material @@New material Bituminous bound material @@Demolished part of the construction Surface course Binder course Base course @@New layer(s) Binder course @@Year of the work 1999-2000 @@Coordinates @@Quantity of reclaimed material @@Mean recycling rate (% by mass) 35 % - 40 % 5
EN 105 Características do RA Reclaimed Asphalt Pavement from stockpile no. 2 Pen = 15 TAB = 68 Property Stockpile no. 1 Stockpile no. 2 Sample Sample Sample Sample Sample Sample 1.1 (1) 1.2 (1) 1.3 (1) 1.4 (1) 2.1 (1) 2.2 (1) Reclaimed binder content, % 6,1 4,3 5,0 4,7 6,4 5,9 6
EN 105 Fabrico da mistura Mix composition Marshall test (50 blows) Property Value Percent of added reclaimed asphalt, % 40 Percent of added virgin binder, % 3,5 Total binder content ( Kumagawa extraction 5,3 % procedure) Stability 8,9 kn Flow 3,1 mm Marshall quotient 3,0 kn/mm Specimens bulk density 2,35 Mg/m 3 Specimens porosity 4,7 % Central contínua com anel de introdução do RA 7
EN 105 Propriedades de desempenho 8
CS 4.21 A1 (Pombal) @@Title @@Abstract Application of Hot Mix Asphalt with 20% - 25% Reclaimed Asphalt in the rehabilitation of the pavement of the motorway A1 between Pombal and Condeixa (Portugal) This case study refers to plant hot mix recycling works in the frame of the rehabilitation of a stretch of the motorway A1, located in the centre of Portugal. It concerns the use of 20% - 25% of Reclaimed Asphalt in the production of two different asphalt concrete mixtures for application in binder courses. @@Country Country where the information originates from (multiple choice possible): Portugal @@Demolition product Bituminous bound material @@New material Bituminous bound material @@Demolished part of Surface course the construction Binder course @@New layer(s) Binder course @@Year of the work 2004-2005 @@Coordinates @@Quantity of reclaimed material @@Mean recycling rate 20 % - 25 % (% by mass) 9
CS 4.22 EN 260 (Serpa) @@Title Cold In-situ Recycling of the Pavement of EN 260 between km 40+200 and km 58+000 (Portugal) @@Abstract This case study refers to an application of cold in situ recycling of an old asphalt pavement using bitumen emulsion. The rehabilitation works were performed in 2 phases: The first phase consisted in recycling the existing asphalt and granular layers up to 120 mm deep and application of a slurry surfacing. The second phase consisted in placing a asphalt cold mix binder course and a new slurry surfacing. @@Country Country where the information originates from (multiple choice possible): Portugal @@Demolition product Bituminous bound material Unbound granular material @@New material Bituminous bound material @@Demolished part of the construction Surface course Base course @@New layer(s) Binder course Base course @@Year of the work 1998 @@Coordinates @@Quantity of reclaimed Approximately 33 000 ton material @@Mean recycling rate 100 % (% by mass) 10
CS 4.23 IP2 (Portalegre) @@Title @@Abstract @@Country Rehabilitation of the IP2 Pavement between Barragem do Fratel and EN 118 (Portugal) using Cold In-situ Recycling of Existing Asphalt Layers This case study refers to a successful application of cold in situ recycling of asphalt layers from a heavily cracked pavement using bitumen emulsion. A new hot mix asphalt binder course and a new wearing course were placed on the recycled layer. Country where the information originates from (multiple choice possible): Portugal @@Demolition product Bituminous bound material @@New material Bituminous bound material @@Demolished part of the Surface course construction Base course @@New layer(s) Base course @@Year of the work 2002 @@Coordinates @@Quantity of reclaimed Approximately 34 000 ton material @@Mean recycling rate (% by mass) 100 % 11
IP2 Características dos RA Material que passa (%) 100 90 80 70 60 50 40 30 Fuso granulométrico - CE obra MF1 (sem extracção de betume) MF2 após extracção de betume MF3 (sem extracção de betume) MF4 após extracção de betume MF5 (sem extracção de betume) Fuso granulométrico (PG4-Art.20) - Espanha 20 10 0 0,01 0,1 1 10 100 Dimensão da malha dos peneiros (mm) 12
IP2 Fabrico da mistura 100 Fuso granulométrico - CE obra Material que passa (%) 90 80 70 60 50 40 30 20 10 Curva granulométrica sem extracção de betume (14 amostras) Curva granulométrica após extracção de betume (8 amostras) Fuso granulométrico (PG4-Art.20) - Espanha 0 0,01 0,1 1 10 100 Dimensão da malha dos peneiros (mm) 13
IP2 Controlo da compactação 2,500 Valores determinados com o T roxler 3450 2,400 Valores determinados pelo método da "garrafa de areia" 2,300 Baridade seca (g/cm 3 ) 2,200 2,100 2,000 1,900 1,800 1,700 1,600 1,500 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Locais ensaiados 14
IP2 Características dos ligantes Identification Binder samples Bitumen recovered from the RA Bitumen extracted from the emulsion Bitumen recovered from the recycled mixture % old binder % new binder Properties R&B Penetrtion softening (25ºC, 100g, point, ºC 5s), 0.1 mm (ASTM D (ASTM D 5) 36) 100-15 77,6-100 77-72 28 32 62,6 15
Desconstrução Fresagem por camadas individuais, se possível Separação dos materiais por fracções Melhor controlo da granulometria Maior homogeneidade das misturas, não só relativamente à granulometria mas também ao teor em betume 16
Reciclagem a quente em central 1/2 Mistura recuperada: Aplicação de 10 a 70 % RA proveniente de camadas de desgaste ou de desgaste + regularização RA com betumes convencionais, betumes moles e PMB Fabrico Centrais contínuas ou descontínuas Com ou sem disposições especiais para reciclagem Betume novo convencional, modificado ou com rejuvenescedores Aplicação Camadas de base, regularização e desgaste Diversos tipos de estrada 17
Reciclagem a quente em central 2/2 Aplicação de elevadas taxas de incorporação de RA implica investimentos em Equipamento Caracterização do RA Homogeneização Pode ser aplicada em camadas com elevadas exigências de desempenho Não há problemas específicos com a reciclagem de misturas com betumes modificados com polímeros ou com borracha 18
Reciclagem a frio em central ou in situ Reciclagem a frio em central Melhor controle da homogeneidade da mistura Maiores custos de transporte Ligantes utilizados na reciclagem a frio: emulsão ou espuma de betume, com ou sem cimento Obras de reciclagem in situ a frio incluem camada de desgaste sobre camada reciclada 19
Obrigada pela atenção! 20