Primeiro trecho experimental urbano de SMA com asfalto-borracha

Minerva, 2(2): 203-216
PRIMEIRO TRECHO EXPERIMENTAL URBANO DE SMA COM ASFALTO-BORRACHA... 203
PRIMEIRO TRECHO EXPERIMENTAL
URBANO DE SMA COM
ASFALTO-BORRACHA SEM FIBRAS:
PROJETO, CONSTRUÇÃO E AVALIAÇÃO
Sandra Oda
Depto. de Eng. e Arquitetura, Universidade Salvador,
Rua Agnelo Brito, 53, Federação, CEP 40210-245, Salvador, BA,
e-mail: sandra.oda@unifacs.br
Guilherme Edel
Petrobras Distribuidora S.A. Gerência de Industrialização de Asfaltos, Rua General Canabarro, 500,
sala 1403, Maracanã, CEP 20271-900, Rio de Janeiro, RJ, e-mail: edel@br.com.br
José Leomar Fernandes Júnior
Depto. de Transportes, Escola de Engenharia de São Carlos, USP,
Av. Trabalhador São-carlense, 400, STT-EESC-USP, CEP 13566-590, São Carlos, SP,
e-mail: leomar@sc.usp.br
Resumo
Este trabalho apresenta os aspectos gerais de projeto, construção e avaliação do primeiro trecho experimental urbano
com asfalto-borracha construído em dezembro de 2004 na cidade de Salvador, Bahia. A mistura asfáltica aplicada foi
um SMA (Stone Matrix Asphalt) sem fibras. São duas pistas com duas faixas cada, sendo a espessura da camada
acabada de 4,0 cm. São apresentados e discutidos os procedimentos tomados durante a execução para solucionar os
problemas enfrentados, relacionados principalmente à falta de experiência dos técnicos em trabalhar com um material
novo. Os resultados da primeira avaliação mostram que o revestimento com asfalto-borracha conferiu ganhos de atrito
e drenabilidade superficial, garantindo, além disso, boa visibilidade e redução da aquaplanagem em dias de chuva,
tornando o pavimento mais seguro e confortável. Os defeitos identificados até o momento são conseqüência de problemas
preexistentes não sanados anteriormente à aplicação da camada de reforço de SMA (mediante fresagem, por exemplo).
Foi constatado maior volume de vazios da mistura extraída da pista, quando comparada à mistura compactada em
laboratório, além de resistência à tração muito diferente dos valores obtidos com as misturas de projeto, que evidenciam
problemas construtivos relacionados à temperatura e à energia de compactação. Ainda assim, os resultados têm sido
positivos, demonstrando a viabilidade técnica tanto do uso de borracha de pneus em pavimentação quanto da construção
de revestimentos asfálticos com misturas SMA.
Palavras-chave: asfalto-borracha, SMA, pavimentos urbanos, trecho experimental.
Introdução
Um revestimento asfáltico pode ter sua durabilidade
incrementada com a utilização de ligantes asfálticos de
melhor qualidade. Para melhorar as propriedades físicas,
mecânicas e químicas dos cimentos asfálticos, podem ser
adicionados produtos (aditivos e modificadores) como
agentes rejuvenescedores, polímeros (SBR, SBS, EVA,
etc.) e, particularmente, borracha de pneus moída.
A borracha proporciona aumento da flexibilidade
e da resistência aos raios ultravioletas, tornando a mistura
asfálticamaisresistenteaoenvelhecimento,aoaparecimento
e propagação de trincas e à deformação permanente. Além
disso,quandoutilizadaumacurvagranulométricaadequada,
reduz o nível de ruído causado pelo fluxo de veículos e
auxilia na drenagem em dias de chuva. Pode-se dizer que
umapistacomasfalto-borrachaproporcionamaiorconforto,

Minerva, 2(2): 203-216
204 ODA, EDEL & FERNANDES JÚNIOR
economia e segurança aos usuários, além do desempenho
edadurabilidadeseremsuperioresaosdeumapistaconstruída
com asfalto convencional (Edel, 2005).
O desenvolvimento de novos produtos, como os
asfaltos modificados, atende à necessidade de pavimento
com melhor qualidade, principalmente considerando-se
a forma inadequada ou inexistente de manutenção dos
pavimentos por parte dos órgãos responsáveis pela infra-
estrutura viária. Porém, a falta de conhecimento técnico
dificulta a utilização de novos produtos na construção de
pavimentos, em função da desconfiança inerente. Por este
motivo, um dos objetivos da construção de trechos
experimentaiséavaliarodesempenhodemateriaisemisturas
produzidos em laboratório e, dessa forma, apresentar uma
alternativa para melhorar a qualidade de pavimentos
existentes, principalmente em locais com elevado volume
de tráfego.
Estetrabalhotemporobjetivoapresentarosprincipais
aspectos do projeto, execução e avaliação de trecho
experimental construído na cidade de Salvador, Estado
da Bahia. A mistura aplicada é um SMA (Stone Matrix
Asphalt)compostoporliganteasfalto-borrachaeagregados
minerais, sem fibras.
Tecnologia Aplicada à Pavimentação
Asfáltica
A tecnologia do asfalto-borracha representa uma
alternativaparamelhoriadaqualidadedospavimentosadotada
por vários Estados norte-americanos. O Departamento de
Transportes do Estado da Flórida, por exemplo, após as
primeirasconclusõesdeumextensoestudodecamposobre
odesempenhodemisturasasfálticasmodificadascomborracha,
iniciou a implementação de especificações exigindo o uso
de borracha de pneu em todas as misturas empregadas em
revestimentos asfálticos. Desde a implantação dessas
especificações, em 1994, até 1999, mais de 2,7 milhões de
toneladas de misturas asfálticas modificadas com borracha
foram empregadas na execução de pavimentos (Choubane
et al., 1999). Na Flórida, o teor de borracha utilizado varia
de 5% a 20% (Smith et al., 2000).
No Estado do Arizona, a maioria (mais de 90%)
dos serviços de pavimentação é feita com asfalto-borracha.
Na Califórnia, o asfalto-borracha é aplicado em capas
selantes, em membranas absorvedoras de tensão e como
selante de trincas e juntas (Shatnawi & Long, 2000). Na
Austrália, o asfalto-borracha é aplicado em capa selante
(Oliver, 2000).
No Brasil, o ligante asfalto-borracha já está sendo
utilizado em alguns Estados das regiões Sul e Sudeste
desde 2001 (principalmente São Paulo, Rio de Janeiro e
Rio Grande do Sul). A Petrobras Distribuidora S.A., uma
das pioneiras na produção do ligante asfalto-borracha em
escala industrial no Brasil e, atualmente, o seu principal
fornecedor, tem incentivado pesquisas e aplicações de
asfalto-borracha em diferentes tipos de misturas asfálticas
(Edel, 2005):
l SMA com asfalto-borracha: São Paulo e Bahia;
l CBUQ denso com asfalto-borracha (faixas B e C do
DNIT): Rio de Janeiro, São Paulo, Minas Gerais e Rio
Grande do Sul;
l CBUQ gap-graded: São Paulo, Rio de Janeiro, Ceará
e Rio Grande do Sul;
l Camada Porosa de Atrito (CPA) com asfalto-borracha:
São Paulo;
l Asfalto-borracha com granulometria híbrida (entre as
faixas B e C): Minas Gerais;
l Tratamentosuperficialduplo(TSD)comasfalto-borracha:
Brasília, DF.
NaregiãoNordesteforamrealizadasduasaplicações,
uma no Ceará e outra na Bahia. A maior dificuldade de
aplicar o produto nessa região é a falta de matéria-prima
(borracha de pneus moída) para a produção do asfalto-
borracha. Isso ocorre principalmente devido à pequena
demanda pelo produto, uma vez que a maioria dos
empreiteiros e técnicos atuantes na área de infra-estrutura
é conservadora e tem medo de aplicar um produto novo.
Infelizmente,osórgãosrodoviáriostambémnãoincentivam
o uso de novas tecnologias.
Trecho Experimental
Localização
O trecho experimental com ligante asfalto-borracha
está localizado na Avenida General Graça Lessa, no Vale
do Ogunjá, em Salvador, Bahia. São duas pistas com duas
faixas cada, uma de 320 m (sentido Bonocô–Vasco da
Gama) e outra no sentido contrário, de 65 m (Figura 1).
O trecho atravessa pontos de comércio de acessórios
paraveículos,oficinasmecânicaseumacomunidade,sendo
que a faixa da direita (cerca de 150,0 m) é usada como
acesso (entrada/saída) de veículos. Por esse motivo é uma
zona de carregamento excessivo a baixa velocidade, além
de ponto de frenagem de veículos devido à existência de
uma curva e de um semáforo no fim do trecho.
O trecho no sentido Vasco da Gama–Bonocô está
localizado no fim de uma curva, também com entrada e
saída de veículos devido à existência de concessionárias,
o que implica um trecho de desaceleração e aceleração
de veículos. Foi realizada uma avaliação superficial na
qual se pode verificar a presença de alguns defeitos
localizados,comoremendos,trincasporfadiga,longitudinais
e por reflexão, escorregamento de massa asfáltica e
deformações acentuadas (Figura 1).

Minerva, 2(2): 203-216
Materiais
A seleção dos agregados foi realizada em função
de suas propriedades, principalmente da resistência ao
desgaste por Abrasão Los Angeles, uma vez que para
misturas descontínuas a especificação DNIT ME 035/
94 exige que seja inferior a 30%. O fíler (material de
enchimento que passa na peneira #200) utilizado foi o
pó calcário. A Tabela 1 apresenta os resultados da
caracterização dos agregados.
O material asfáltico utilizado foi o asfalto-borracha
CAPFLEX B, fornecido pela Petrobras Distribuidora S.A.
Tem como base o cimento asfáltico de petróleo (CAP) e
borracha moída de pneus inservíveis. As propriedades
do ligante encontram-se na Tabela 2. Deve-se destacar
que os ligantes modificados com borracha de pneu têm
viscosidade bem mais elevada que a de ligantes
convencionais, que aliada à sua excelente coesão e
flexibilidadepermiteasuautilizaçãoemmisturasasfálticas
especiais, como CPA, SMA e gap-graded.
Essasmisturasproporcionamsuperfíciesdepavimento
com excelente macrotextura, o que se traduz em ganhos
no atrito pneu-pavimento e na drenabilidade superficial,
melhorandoavisibilidade(anti-spray)ereduzindoosriscos
deaquaplanagem.Umganhoquetambémtemsidobastante
considerado é a redução do ruído gerado pelo tráfego de
veículos quando são utilizadas essas misturas com asfalto-
borracha.
Mistura asfáltica
Emfunçãodagranulometriadosagregados,asmisturas
asfálticas podem ser: descontínuas abertas (open-graded),
descontínuas densas (gap-graded) ou contínuas densas.
Seleção da mistura asfáltica – projeto de dosagem
Para a escolha da mistura do trecho foram avaliadas
três faixas granulométricas: faixa C do DNER (CBUQ
densa), gap-graded da Califórnia (descontínua) e SMA
da AASHTO MP8-01 (9,5 mm) (Tabela 3 e Figura 2).
PISTA 1
Av. General Graça Lessa
Sentido: Bonocô–Vasco da Gama
Área: 2.108,49 m²
8
9
10
11
PISTA 2
Av. General Graça Lessa
Sentido: Vasco da Gama–Bonocô
Área: 519,54 m²
Av. Bonocô
Av. Vasco da Gama
Vale do Ogunjá
0
1
2
3
4
5
6
7
12
13
14
15
16
Figura 1 Identificação das duas pistas do trecho experimental.

Minerva, 2(2): 203-216
Tabela 1 Caracterização dos agregados utilizados.
Ensaios Resultados Especificação Método
Desgaste por Abrasão Los Angeles (%) 20 máximo 30% DNIT ME 035/94
Densidade aparente dos grãos (g/cm3
) 2,737 – DNIT ME 043/95
Densidade efetiva (g/cm3
) 2,747 – ASTM D2041
Tabela 2 Propriedades do ligante asfalto-borracha utilizado.
Ensaios Resultados Método
Penetração (100 g, 25ºC, 5 seg.) (dmm) 55,0 ASTM D 5
Ponto de amolecimento (ºC) 62,0 ASTM D 36
Recuperação elástica (%) 62,5 ASTM D 6084
Viscosidade Brookfield (sp 31, 6 rpm) (cP) @ 175ºC 2.900 ASTM D 4402
Tabela 3 Granulometria das misturas asfálticas avaliadas.
Peneira
#
Abertura
(mm)
SMA
AASHTO 9,5 mm
CBUQ
Faixa C-DNER
Gap-graded
Califórnia
3/4" 19,1 100,0 100 100,0 100 100,0 100
1/2" 12,7 97,8 100 97,0 85-100 97,0 90-100
3/8" 9,52 93,6 70-95 91,0 75-100 89,2 78-92
# 4 4,76 45,1 30-50 70,0 50-85 40,6 28-42
# 8 2,38 24,0 20-30 40,6 18,8 15-25
# 16 1,19 19,0 21 25,8 13,6
# 30 0,60 15,9 18 18,5 11,1 10-20
# 50 0,297 14,1 15 14,8 13-35 8,3 7-15
# 200 0,075 9,2 8-12 7,8 5-10 5,3 2-7
0
20
40
60
80
100
0,01 0,1 1 10 100
Peneira (mm)
%Passada
SMA
CBUQ
Gap-graded
Figura 2 Granulometria das misturas asfálticas avaliadas.

Minerva, 2(2): 203-216
Parâmetros da mistura selecionada
A mistura asfáltica foi selecionada após a
caracterização dos materiais (agregados e ligante asfalto-
borracha) e avaliação das propriedades mecânicas das
misturas, medidas através de ensaios de resistência à tração
(RT)edomóduloderesiliência(MR).ATabela4apresenta
os parâmetros mecânicos das misturas avaliadas.
O parâmetro MR avalia a rigidez da mistura, sendo
que quanto menor o valor, menor a rigidez e maior a
flexibilidade, resultando em menores tensões absorvidas
pelorevestimento.Emrelaçãoàresistênciaàtração,quanto
menor a RT, maior a perda da capacidade estrutural das
misturas (Specht, 2004). Já em relação à fadiga, alguns
autoresapontamarelaçãoMR/RTcomoumbomindicador
para o comportamento de misturas asfálticas, já que esta
relaciona a flexibilidade com a capacidade de suporte da
mistura. Por esse motivo foi dada preferência ao SMA,
por apresentar melhor desempenho mecânico quando
comparadoaoCBUQeaogap-graded(Tabela4).ATabela
5 apresenta os parâmetros volumétricos da mistura SMA.
ApósaseleçãodamisturaSMA,forammoldadasduas
placas para determinação da deformação permanente em
simulador de tráfego LCPC (Laboratorie Central de Ponts
eChaussées),doLaboratóriodeTecnologiadePavimentação
da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (LTP-
EPUSP).Osresultadosdosensaiosapós30.000ciclosmostram
que a deformação permanente variou de 3,85% a 4,15%,
ficando abaixo do limite estabelecido pela norma francesa
NF P 98-253-1, de 5% para tráfego pesado.
Conformerecomendaçõesdaespecificaçãoamericana
(AASHTO MP8-01 – 9,5 mm), a dosagem do SMA foi
realizada empregando-se fibra. Neste projeto, foi utilizada
uma fibra de poliéster proveniente de pneus de automóveis
e caminhões de uma empresa localizada no Rio Grande do
Sul (distante 3.200 km de Salvador, BA), o que tornou
inviável o uso da fibra, pois o custo de transporte iria ficar
cerca de 20 vezes o valor do produto. Por esse motivo, e
considerando-se, também, que o asfalto-borracha é mais
viscoso que o CAP sem borracha, optou-se por reduzir o
teor de asfalto (de 6,8% para 6,4%) e aplicar o SMA sem
fibra.
Usinagem
A mistura SMA foi produzida em uma usina
gravimétrica distante 40 km do local de aplicação. Quando
foi realizada a calibração da usina pôde-se verificar a
diferença de granulometrias das misturas resultantes, pois
osagregadoscoletadosnossilosquentesestavamdiferentes
daqueles fornecidos para a dosagem em laboratório, tendo
sido necessária a troca de materiais. Para a produção da
misturaemusinaforamdefinidasastemperaturasadequadas
dos agregados, do ligante e de mistura (Tabela 6).
Tabela 4 Parâmetros mecânicos das misturas avaliadas.
Misturas MR (MPa) RT (MPa) MR/RT
CBUQ (Faixa C) 2.616 0,77 3.397
Gap-graded (Califórnia) 2.829 1,00 2.829
SMA (AASHTO) 3.077 1,10 2.797
Tabela 5 Parâmetros volumétricos das misturas asfálticas ensaiadas.
Parâmetros Valores
Teor de asfalto-borracha (%) 6,8
Densidade aparente (g/cm3
) 2,367
D.M.T (g/cm3
) 2,468
Vv (%) 4,1
V.A.M. (%) 19,7
V.C.B. (%) 15,7
Estabilidade (kgf) 765
Fluência (pol) 16,2
R.B.V. (%) 78,9

Minerva, 2(2): 203-216
Tabela 6 Temperaturas do ligante, dos agregados e de compactação.
Material Temperatura (o
C)
Ligante 165-175
Agregados 175-185
Compactação 164-168
O asfalto-borracha, já na temperatura de usinagem,
foi bombeado diretamente do caminhão para o tambor
de mistura da usina. Durante a usinagem foi realizado
um controle de todo o material produzido pela usina, no
qual foram determinados, além da temperatura, os teores
de asfalto e a granulometria da massa asfáltica. Foram
confeccionados corpos-de-prova (CPs) no laboratório da
usina, onde, após a determinação da densidade, os CPs
foram submetidos à extração de ligante pelo rotarex.
Após a remoção do ligante de cada CP foi realizado
o peneiramento do material resultante e determinada a
granulometria.Asgranulometriasencontradassãoparecidas
com a curva de projeto, apresentando pequena variação.
Como a massa asfáltica analisada é proveniente dos CPs
moldados in loco, tal variação da faixa granulométrica
podeserprovenientedesegregação.Otransportefoirealizado
em caminhões basculantes com o recobrimento por lona
e não foi observada perda significativa de temperatura
da massa asfáltica, que ao chegar ao trecho estava entre
160 e 180°C.
Aplicação da mistura asfáltica SMA nas pistas
A aplicação na pista 1 (sentido Bonocô–Vasco da
Gama) aconteceu nos dias 4 e 5 de dezembro de 2004,
enquanto a pista 2 (Vasco da Gama–Bonocô) foi feita no
dia5dedezembro,ambosemcondiçõesclimáticasfavoráveis
e sem chuva.
A espessura da camada acabada nas duas pistas foi
de 4,0 cm, sendo aplicado 5,0 cm de material solto. No
entanto, em alguns pontos da pista 1 foi aplicado cerca
de 15,0 cm de espessura de massa devido à existência de
deformações acentuadas. Esse fato ocorreu porque, apesar
de altamente recomendável, não foi realizada a fresagem
de material subjacente antes da aplicação do novo
revestimento, conforme previsto inicialmente.
Antes do espalhamento da massa asfáltica (SMA)
foi realizada uma pintura de ligação com emulsão asfáltica
(RR-1C). O espalhamento da massa asfáltica na pista foi
realizado com o auxílio de uma vibro-acabadora. A
compactação foi realizada com um rolo de chapa vibratório
e um rolo de pneus, sendo ambos borrifados com óleo
vegetal para evitar que ocorresse a aderência da massa
asfáltica nas rodas. A Figura 3 mostra as fotos do trecho
após a aplicação da mistura asfáltica SMA com asfalto-
borracha.
Problemas e Dificuldades durante a Execução
Durante as etapas de projeto e aplicação surgiram
alguns problemas e dificuldades, que são relatados e
discutidos a seguir:
l Seleção da mistura asfáltica: resistência dos técnicos
eengenheirosdaprefeituradeSalvador(PMS)emaplicar
um SMA (mistura descontínua), devido à falta de
experiência em trabalhar com esse tipo de mistura, pois
a PMS só utiliza CBUQ (densa).
l Fresagem:apista1apresentavadeformaçõesacentuadas
(~14 cm) entre as estacas 12 e 14. Por esse motivo,
durante a etapa de projeto foi determinado que seria
necessário realizar a fresagem do revestimento existente
no dia 3/12 (sexta-feira), antes da aplicação da pintura
deligação.Noentanto,aPMSsóconseguiuumafresadora
nosábado(4/12)àtarde,oqueimpossibilitouaexecução
do serviço de fresagem.
l Usina de asfalto: o diâmetro da tubulação de entrada
do material asfáltico era de 2”, o que dificultou o seu
bombeamento,exigindoareduçãodaproduçãode1.200
kg/batelada para 1.000 kg/batelada.
l Vibro-acabadora:umproblemanoequipamentoprovocou
a distribuição irregular de massa (faixas de espessuras
diferentes); além disso, as limitações do equipamento
(largura da mesa da vibro-acabadora) e a inexperiência
da equipe em trabalhar com o SMA dificultaram a
execução das juntas, sendo a massa aplicada de forma
inadequada (uma faixa de 4,0 m de largura e outra de
2,0 m), ocasionando demora no início da compactação
e, conseqüentemente, perda de temperatura da massa.
l Derramamento de óleo diesel: a realização de uma
“seresta” provocou aumento do número de pessoas e
veículos circulando no local da aplicação, causando
um pequeno acidente, no qual foi derramado cerca de
20 litros de óleo diesel sobre a massa asfáltica aplicada.
Apesar de ter sido retirada grande quantidade de massa
encharcada, pode-se verificar (depois) que certa
quantidade de óleo não foi removida.

Minerva, 2(2): 203-216
PISTA 1
8
9
10
11
PISTA 2
Av. Bonocô
Av. Vasco da Gama
0
1
2
3
4
5
6
7
12
13
14
15
16
Figura 3 Fotos do trecho após a aplicação da mistura asfáltica SMA com asfalto-borracha.
Levantamento das Condições da Superfície
Nos dias 6 e 7 de abril de 2005 foi realizado o
primeirolevantamentodascondiçõesdotrechoexperimental
comasfalto-borracha.Oescopodestaavaliaçãofoideterminar
as propriedades superficiais do revestimento (avaliação
de macro e microtextura e permeabilidade) e fazer um
levantamento de defeitos.
A determinação da macrotextura, teste que mede
a rugosidade da superfície, foi feita através do ensaio
de mancha de areia (ASTM E-965-96, Figura 4). A
microtextura, por sua vez, foi determinada utilizando-
se o Pêndulo Britânico (ASTM E-303-93, Figura 5),
enquanto a permeabilidade foi determinada segundo a
metodologia do National Center forAsphalt Technology
(NCAT),modificadapeloCentrodePesquisasdaPetrobras
(CENPES, Figura 6).
O levantamento de defeitos foi realizado segundo
a metodologia DNER-PRO 08/94 (Avaliação objetiva de
pavimentos flexíveis e semi-rígidos), que estabelece um
índicenuméricodosdefeitoschamadoÍndicedeGravidade
Global (IGG).
Apresentação de resultados
Os resultados obtidos nos ensaios são apresentados
nas Tabelas 7, 8 e 9.
Análise dos resultados
Pode-se observar, na Tabela 7, que o valor médio da
macrotextura obtida foi de 0,60 mm, sendo que este valor
para revestimentos convencionais geralmente é inferior a
0,30 mm. Já a microtextura oscilou na faixa de 45-55 BPN
(Tabela8).Comosresultadosdemacroemicrotexturaspôde-
secalcularoInternationalFrictionIndex(IFI,MétodoASTM
E-1960-98),queéumaestimativadoatritopneu-pavimento
de um veículo trafegando a 60 km/h em pista molhada. Os
valores calculados variaram de 0,18 a 0,22 na trilha de roda
e de 0,22 a 0,28 no centro da pista, mostrando que o efeito
dotráfegocausouleveperdadeatrito.Geralmente,estevalor
é da ordem de 0,10 para revestimento convencional, o que
mostra que ocorreu um ganho de 2 a 3 vezes no índice de
atrito. Com relação à permeabilidade, verificou-se que, em
alguns pontos, o revestimento é impermeável, enquanto em
outros a permeabilidade variou de 550 × 10–5
a 7800 ×
10–5
cm/s,quesãovalorescompatíveisaosderevestimentos
deste tipo (Tabela 9). Quanto ao levantamento de defeitos,
verificou-se que havia três trechos, com aproximadamente
10,0 m de extensão, que estavam com problemas: os dois
primeirosapresentavamumpequenodeslocamentodemassa
(Figura 7) e o terceiro, onde ocorreu um derramamento de
óleodieselduranteaconstruçãodapista,causouumapanela
de aproximadamente 1,0 por 1,5 m (Figura 8).

Minerva, 2(2): 203-216
Figura 5 Ensaio de microtextura com Pêndulo Britânico.
Figura 6 Determinação da permeabilidade.
Figura 4 Ensaio de macrotextura – mancha de areia.

Minerva, 2(2): 203-216
Tabela 7 Macrotextura superficial de pavimentos (mancha de areia).
Ponto da pista Profundidade da textura (mm)
P01 0,53
P02 0,65
P03 (E12 – TR) 0,48
P04 (E11 + 5,0 m – TR) 0,47
P04 (E11 + 5,0 m – centro) 0,85
P05 (E10 + 5,0 m – TR) 0,59
P05 (E10 + 5,0 m – centro) 0,60
Tabela 8 Microtextura superficial de pavimentos (Pêndulo Britânico).
Ponto da pista Cálculo do atrito (BPN)
P01 45
P02 51
P03 (E12 – TR) 55
Tabela 9 Permeabilidade superficial de pavimentos – método CENPES.
Ponto da pista Permeabilidade (10–5
cm/s)
P02 0
P03 (E12 – TR) 9.090 (2.272)
P03 (E12 – centro) 31.164 (7.791)
P04 (E11 + 5,0 m – TR) 2.197 (550)
P05 (E10 + 5,0 m – TR) 6.128 (1.532)
Figura 7 Deslocamento de massa.

Minerva, 2(2): 203-216
Extração de Corpos-de-Prova e
Ensaios de Laboratório
No dia 20 de abril foi feita a extração de corpos-
de-prova (CPs) da pista experimental. AFigura 9 mostra
os locais de onde foram extraídos os CPs. Os furos foram
fechadoscomumamisturaafrio,poisnãoeraviávelproduzir
mistura a quente em usina, devido à pequena quantidade
necessária (2,4 kg) e da localização da mesma.
Foi escolhido um pré-misturado a frio (PMF), Faixa
A do DNER, por apresentar característica granulométrica
semelhante à da mistura (SMA) que foi aplicada na pista
(Figura 10). O PMF, composto de agregados (os mesmos
usadosnaconstruçãodapista)eemulsãoasfálticaderuptura
média (RM-1C), foi produzido no local. O teor de emulsão
asfáltica utilizado foi de 8%, uma vez que o teor do resíduo
era de 62%.
Figura 8 Panela causada por derramamento de óleo.
8
9
10
11
Vale do Ogunjá
0
1
2
3
4
5
6
7
12
13
14
15
16
8
910
11
1
2
3
4
5
6
7
12
1314
1516
Figura 9 Localização dos corpos-de-prova extraídos do trecho experimental.

Minerva, 2(2): 203-216
Após a extração, os CPs numerados foram
transportados para o CENPES (Rio de Janeiro, RJ) para
queacomposiçãodamisturaaplicadanapistafosseanalisada
e submetida a ensaios mecânicos (módulo de resiliência,
MR, e resistência à tração, RT) e volumétricos.
Avaliação da mistura aplicada no trecho experimental
Inicialmente, os CPs foram serrados e foram
determinadas as espessuras e diâmetros. Os CPs extraídos
dapistaapresentaramespessuramédiade4,13 cmediâmetro
médio de 10,17 cm, o que atende às especificações do
DNER, que recomenda espessura de 3,50 a 6,50 cm e
diâmetro de 10,00 ± 0,20 cm. Apenas um CP apresentou
espessura de 3,14 cm (abaixo do mínimo) e diâmetro de
10,23 cm, um pouco acima da norma.
Parâmetros volumétricos
Antes de ensaiados, os CPs tiveram as densidades
aparentes medidas para o cálculo do volume de vazios.
O teor de ligante dos CPs extraídos da pista (6,47%, Tabela
10)ficoupróximodosvaloresdeterminadosemlaboratório
(6,8%) e na usinagem da massa asfáltica (6,4%).
Pode-se verificar, a partir dos resultados obtidos na
Tabela10,queovolumemédiodevaziosdamisturaextraída
nocampoficoumuitoacima(11%)doslimitesestabelecidos
para uma mistura do tipo SMA (entre 3% e 5%), assim
comodosvaloresobtidosemlaboratórioduranteadosagem
(4,1%)eapósausinagemdamassaasfálticaquefoiaplicada
na pista (3,9%). Para a determinação do teor de ligante,
foirealizadaextraçãoatravésdaperdaporigniçãoutilizando-
se o Carbolite Binder Analyzer (ASTM D 6307, AASHTO
T308). Inicialmente, os CPs foram aquecidos em estufa
parafacilitaradesagregaçãoe,posteriormente,foramcolocados
em uma cesta metálica para serem ensaiados.
OsCPs7e8foramdescartadosporqueapresentaram
grande quantidade de areia na mistura. Provavelmente, a
areia “infiltrou” com a água da chuva, uma vez que o
volume de vazios apresentado por esses CPs foi o mais
elevado (13,3%), o que também pode ser comprovado
pelo alto valor da permeabilidade (7.791 × 10–5
cm/s).
0
20
40
60
80
100
0,01 0,1 1 10 100
Peneira
%Passando
SMA
PMF
Figura 10 Curva granulométrica do PMF utilizado para fechar os furos.
Tabela 10 Parâmetros volumétricos dos CPs extraídos da pista experimental.
Parâmetros Valores médios
Teor de asfalto-borracha (%) 6,47
Densidade aparente (g/cm3
) 2,247
Volume de vazios (%) 11,0
VCB (%) 13,9
VAM (%) 24,9
RBV (%) 55,9
Massa efetiva dos agregados (g/cm3
) 2,809

Minerva, 2(2): 203-216
Apósaextraçãodoligante,osagregadosforamlavados
e deixados em estufa por aproximadamente 2 horas para
que ocorresse a secagem.
Em seguida, foi realizado o peneiramento dos
agregados para que fosse determinada a composição
granulométrica de cada CP (Tabela 11 e Figura 11). Os
CPs 1, 2, 3 e 4 correspondem, respectivamente, aos CPs
1 e 2; CPs 5 e 6; CPs 9 e 10; e CPs 13 e 14 extraídos da
pista.
Parâmetros mecânicos
A determinação dos parâmetros mecânicos (MR e
RT) foi realizada no Laboratório de Pavimentos e Misturas
Betuminosas da COPPE/UFRJ, no dia 28 de abril de 2005.
Os resultados são apresentados na Tabela 12.
ATabela12mostraqueosparâmetrosmecânicosdos
CPsextraídosdapista(revestimentoasfalto-borracha)estão
bem diferentes dos resultados da mistura produzida em
laboratório,principalmenteaRT,cujovalorobtidonadosagem
foi de 1,10 MPa e o valor médio dos CPs foi de 0,51 MPa.
Em função dos resultados dos parâmetros mecânicos
evolumétricos,forammoldadosnovosCPscomosagregados
obtidos da extração de ligante e CAPFLEX B coletado
do caminhão. Foram moldados dois CPs empregando-se
a granulometria de projeto e dois com a granulometria
obtida na usina. Os CPs foram moldados empregando-se
as mesmas características de temperatura e número de
golpes das misturas produzidas em laboratório e na usina.
Após a moldagem, os CPs foram submetidos aos ensaios
mecânicos e volumétricos (Tabela 13).
Tabela 11 Granulometria dos CPs extraídos do trecho experimental.
% Passante SMA 9,5
Peneira (mm)
CP1 CP2 CP3 CP4 Mínimo Máximo
Projeto
19,1 100,0 100,0 100,0 100,0 100 100 100
12,5 97,4 98,9 96,8 95,1 100 100 97,8
9,5 89,9 95,7 89,6 89,4 70 95 93,6
4,75 48,5 53,8 51,9 48,7 30 50 45,1
2,36 23,0 24,5 22,2 21,6 20 30 24,0
1,18 17,0 17,8 15,5 15,2 21 19,0
0,6 13,9 14,6 12,5 12,5 18 15,9
0,3 11,9 12,2 10,7 11,0 15 14,1
0,075 8,0 8,0 7,6 7,9 8 12 9,2
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0,01 0,1 1 10 100
Log peneira (mm)
%Passante
CP1 CP2 CP3 CP4 Mín Máx Proj
Figura 11 Granulometria dos CPs extraídos da pista experimental.

Minerva, 2(2): 203-216
Tabela 12 Valores de MR e RT de CPs extraídos da pista.
No
do CP Altura (cm) Diâmetro (cm)
RTmáxima
(MPa)
RTmédio
(MPa)
MR
(MPa)
03 4,64 10,16 0,56 2.269
05 3,67 10,14 0,51 2.575
07 4,21 10,16 0,49 2.281
08 4,53 10,14 0,52 1.879
09 4,45 10,17 0,57 2.131
10 4,59 10,23 0,57 1.709
11 3,51 10,17 0,61 1.879
12 3,14 10,17 0,52 1.502
14 4,98 10,18 0,26 843
15 3,57 10,16 0,45
0,51
1.326
A Tabela 14 apresenta os parâmetros mecânicos
das misturas de projeto, da mistura aplicada na pista e da
misturaconfeccionadacomosagregadosdosCPsextraídos
da pista experimental.
Tabela 13 Resultados de ensaios dos CPs moldados no CENPES.
CPs
Teor de
ligante (%)
Densidade
aparente (g/cm3
)
Densidade máxima
calculada (g/cm3
)
Volume de
vazios (%)
RT
(MPa)
1 6,4 2,386 2,526 5,54 –
2 6,4 2,383 2,526 5,66 1,22
3 6,4 2,441 2,526 3,37 1,14
4 6,4 2,447 2,526 3,13 1,29
Tabela 14 Comparação entre as misturas do trecho experimental.
Mistura
MR
(MPa)
Rtmédio (MPa)
D
(g/cm3
)
Vv
(%)
Mistura de projeto 2.701 1,10 2,367 4,1
Mistura de campo (extração)1
1.839 0,51 2,247 11,0
Mistura de laboratório2
– 1,22 2,4143
4,4
1
Corpos-de-prova extraídos da pista.
2
Corpos-de-prova confeccionados com agregados dos CPs extraídos da pista.
3
Determinada pelo Rice Test.

Minerva, 2(2): 203-216
Conclusões
Espera-se que a construção do primeiro trecho
experimental com asfalto-borracha na cidade de Salvador,
Bahia,sirvadeincentivoparafuturosprojetosdepavimentos
com asfaltos modificados, criando, dessa forma, uma
demanda pelo produto que pode ter como conseqüência
a melhoria de qualidade dos pavimentos existentes.
Além disso, espera-se que ocorra a implantação de
empresas produtoras de borracha de pneu em pó, o que
irácontribuirparaquesejapossívelterproduçãodeasfalto-
borrachanoEstadodaBahia.Adisponibilidadedeborracha
moída por fabricantes locais trará condições de adotar o
uso de asfalto modificado por borracha em serviços de
pavimentação nas rodovias da região.
Os problemas e dificuldades encontrados durante
a elaboração do projeto e, principalmente, no decorrer
da aplicação devem ser analisados com cuidado para evitar
que ocorram novamente. Ficou evidente que o desconhe-
cimento técnico e a falta de experiência dos órgãos
responsáveis pela infra-estrutura viária (nesse caso, PMS
e empresas contratadas) é um dos principais obstáculos à
aplicação de novas tecnologias.
Por esse motivo, algumas observações importantes
e essenciais para um bom resultado devem ser enfatizadas,
como a necessidade de um planejamento rigoroso e eficaz
de todas as etapas da obra, desde a produção do ligante
até a compactação da mistura, com o comprometimento
de todos os envolvidos (contratantes, engenheiros, técnicos
e encarregados):
l agregados: a granulometria e as características devem
atender as exigências das especificações;
l usina de asfalto: devem ser realizadas calibração e
adaptações necessárias previamente;
l produção da mistura: deve ser tomado muito cuidado
com as temperaturas dos materiais e da mistura;
l transporte: a mistura deve ser transportada coberta por
lona;
l serviços preliminares: devem ser realizadas avaliações
funcional e estrutural para verificar a necessidade de
serviços preliminares, como, por exemplo, a fresagem
do pavimento existente;
l execução: devem ser tomados cuidados especiais com
temperaturas de espalhamento e compactação.
As informações apresentadas neste trabalho quanto
à experiência realizada do uso de borracha moída de pneus
inservíveis em pavimentação demonstram a atratividade
desta técnica para fins rodoviários e ambientais. Em termos
de trabalhos futuros, além de avaliações semestrais ao
longo dos anos, num futuro próximo serão feitos
levantamentos de deflexões no pavimento com o uso da
viga Benkelman, visando a avaliar os aspectos estruturais.
Agradecimentos
O desenvolvimento deste trabalho só foi possível
porque contou com o apoio da Petrobras Distribuidora,
daprefeituradeSalvador,daFundaçãodeAmparoàPesquisa
do Estado da Bahia (FAPESB), da Universidade de São
Paulo e do Centro de Excelência em Asfalto (CEASF).
Referências Bibliográficas
AASHTO. MP8. Specification for designing SMA. American
Association of State Highways Transportation Officials, 2000.
CHOUBANE,B.;SHOLAR,G.A.;MUSSELMAN,J.A.;PAGE,
G. C.Ten-year performance evaluation of asphalt-rubber surface
mixes. TRR 1681, TRB, 1999. p.10-18.
DNER. Pavimentação – Pré-misturado a quente com asfalto
polímero–camadaporosadeatrito.RiodeJaneiro:Departamento
Nacional de Estradas de Rodagem, 1999.
EDEL, G. Novas tecnologias – asfalto borracha. Partilha de
Conhecimento. Construção Civil na Prática, ANCOVAP. 1. ed.
São José dos Campos, SP, 2005.
NEVES FILHO, C. L. D. Avaliação laboratorial de misturas
asfálticas SMA produzidas com ligante asfalto-borracha. 2004.
Dissertação (Mestrado) – Escola de Engenharia de São Carlos,
Universidade de São Paulo, São Carlos, SP.
OLIVER, J. Rutting and fatigue properties of crumbed rubber
hotmixasphalts.In:ProceedingsofAsphaltRubber2000.Portugal,
2000. p. 221-240.
PETROBRAS. Manual de serviços de pavimentação. Rio de
Janeiro: Petrobras Distribuidora S.A., 1996.
SHATNAWI, S.; LONG, B. Performance of asphalt rubber as
thin overlays. In: Proceedings of Asphalt Rubber 2000. Portugal,
2000. p. 53-72.
SMITH,L.;BIRGISSON,B.; CHOUBANE,B.;MUSSELMAN,
J. Asphalt rubber in the State of Florida: the first ten years. In:
Proceedings of Asphalt Rubber 2000. Portugal, 2000. p. 97-116.
SPECHT,L.P. Avaliaçãodemisturasasfálticascomincorporação
de borracha reciclada de pneus. 2004. Tese (Doutorado) –
Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, RS.

Primeiro trecho experimental urbano de SMA com asfalto-borracha

Recomendados

Recomendados

Mais conteúdo relacionado

Mais procurados

Mais procurados (18)

Semelhante a Primeiro trecho experimental urbano de SMA com asfalto-borracha

Semelhante a Primeiro trecho experimental urbano de SMA com asfalto-borracha (20)

Primeiro trecho experimental urbano de SMA com asfalto-borracha