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Estudo das propriedades_a_fadiga_de_misturas_asfalticas_preparadas_atraves_do_processo_seco_de_incor

  1. 1. Teoria e Prática na Engenharia Civil, n.8, p.53-62, Abril, 2006 Estudo das propriedades à fadiga de misturas asfálticas preparadas através do processo seco de incorporação de borracha reciclada Study of fatigue properties of asphalt mixtures prepared with incorporation of recycled rubber through dry process Luciano P. Specht1, & Jorge A. P. Ceratti2 1 Universidade do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul – UNIJUÍ, Ijuí, RS e-mail: specht@unijui.tche.br 2 Universidade Federal do Rio Grande do Sul – UFRGS, Porto Alegre, RS e-mail: lapav1@genesis.cpgec.ufrgs.brRESUMO: A fadiga pode ser definida como um processo de degradação interna do material que, devido àrepetição de tensões de tração, leva ao seu trincamento. A deposição dos resíduos gerados no meiorodoviário de transporte tem motivado uma série de discussões a respeito do reaproveitamento destesmateriais no próprio setor. Este trabalho apresenta uma pesquisa desenvolvida na UFRGS e visa autilização de resíduos de borracha como agregado de materiais de pavimentação. O planejamento doexperimento contempla misturas com 1% de borracha, de diferentes tipos e com diversos tempos dedigestão. Os ensaios de fadiga, realizados à 25ºC em amostras no teor de ligante de projeto, são do tipotensão controlada. Os resultados dos ensaios de módulo de resiliência e resistência à tração indicam umsignificativo aumento nos valores de deformabilidade elástica, o que, conjugado a uma mínima queda daresistência à tração levaria a um material mais dúctil. Esta hipótese foi confirmada nos ensaios de fadiga,os quais indicaram a melhoria desta propriedade quando borracha é adicionada às misturas. O tempo dedigestão da borracha aparece como fator importante e que deve ser considerado nos projetos deste tipo demistura.ABSTRACT: Fatigue can be defined as an intern degradation process that, due to the repetition of tensilestress, takes to crack the material. The waste generated by the highway transport modal has motivated aseries of discussions regarding the reuse of this material in roads facilities. This work presents a researchdeveloped in UFRGS which aims the use of crumb rubber as aggregate in asphalt paving material. Theexperimental planning contemplates mixtures with 1% of rubber of different types and with several timesof digestion. Fatigue tests, accomplished at 25ºC and with sample on design asphalt content, were conduceon stress controlled type. The resilient modulus and tensile strength data indicate an important increase inthe values of elastic deformability, which conjugated to a low decrease on the tensile strength, would taketo a ductile material. This hypothesis was confirmed with fatigue data, which indicated the improvement ofthis properties when eraser is added to the mixture. The digestion time of the mixtures appears asimportant factor and that it should be considered in the projects of rubber aggregate mixes.1. INTRODUÇÃO portanto, conhecer as características de ruptura dos materiais envolvidos na construção dos O trincamento é o início de uma fase de pavimentos, principalmente das camadas asfálticasdeterioração estrutural que modifica o estado de de revestimento pelo seu alto custo. Otensões e de deformações do sistema estratificado comportamento dos revestimentos sob solicitaçõese, assim, o seu desempenho. É importante,
  2. 2. 54 Teoria e Prática na Engenharia Civil, n.8, p.53-63, Abril, 2006 .à flexão e à compressão são caracterizados por leis apresentam uma revisão dos equipamentosde fadiga e leis de deformação permanente. utilizados em ensaios de laboratório para avaliação O conceito de ciclo de vida de produtos da vida de fadiga de misturas asfálticas, bem comindustrializados envolve seu processo de a evolução destes métodos nos últimos anos.manufatura, sua utilização e seu descarte; O ensaio de tração indireta ou de tração poratualmente devido ao grande avanço industrial e compressão diametral (utilizado nesta pesquisa)dependência da sociedade destes produtos, tem se consiste na aplicação de um carregamento repetidoquestionado a despeito do descarte ambientalmente de compressão em amostras cilíndricas; oadequado para tais materiais. No Brasil a carregamento é aplicado em planos paralelosquantidade aproximada de pneumáticos diametralmente opostos. Esta configuração dedescartados todo ano é de 40 milhões de unidades carga gera um plano de tensões de traçãoe estima-se mais de 100 milhões já descartados de razoavelmente uniforme no plano perpendicular aomaneira irregular. da aplicação da carga. Na Figura 1 está Este trabalho tem como objetivo a avaliação do apresentado o estado biaxial de tensão geradodesempenho à fadiga de misturas tipo borracha- durante o ensaio.agregado em comparação com uma mistura de As principais vantagens deste ensaio são:referência, sem borracha. Foram preparadas simplicidade de execução; possibilidade demisturas com dois tipos de borracha e com três correlação dos resultados com desempenho emdiferentes tempos de digestão. O ensaio realizado campo; o equipamento é utilizado para outrosfoi de tração por compressão diametral dinâmica ensaios como módulo de resiliência e resistência àsob tensão controlada à 25ºC. tração; o trincamento inicia em uma zona com estado uniforme de tensões; estado biaxial de2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA tensões, possibilitando uma melhor representação das condições de campo; o ensaio pode ser2.1. Fadiga de Concretos Asfálticos realizado com amostras preparadas em laboratório ou extraídas de pista; é um ensaio com boa A análise de tensões e deformações em repetibilidade e reprodutibilidade; é um ensaioestruturas de pavimento como sistema de múltiplas barato e comercialmente viável; écamadas e a aplicação da Teoria da Elasticidade e experimentalmente sensível [4,5].do Método dos Elementos Finitos deram ensejo a Pode-se dividir em quatro grupos os fatoresconsideração racional das deformações resilientes influentes no desempenho de misturas asfálticas àno dimensionamento de pavimentos. Esta é a fadiga testadas em laboratório [4] :tendência observada a partir dos anos 60. Assim,cresceu em importância a obtenção dos parâmetros a) Métodos de preparação das amostras:elásticos ou resilientes dos solos e materiais compactação dinâmica, estática, em compactadorutilizados em pavimentos, bem como a giratório, etc.;caracterização à fadiga dos materiais asfálticos ecimentados [1,2,3]. b) Modo de carregamento: tensão controlada ou O fenômeno da fadiga pode ser definido como a deformação controlada;fratura do material pela variação repetida de c) Variáveis de mistura: viscosidade do ligante,tensões ou deformações abaixo dos níveis de distribuição granulométrica, teor de ligante,ruptura do material. volume de vazios e temperatura de mistura e A vida de fadiga pode ser determinada em compactação;laboratório de diversas maneiras, gerando d) Carga: carregamento cíclico, retangular,diferentes estados de tensões nas amostras de senoidal, triangular; tempo de carregamento econcreto asfáltico tais como flexão com freqüência;carregamento centralizado, carregamento nosterços médios, flexão em pendural (Método e) Variáveis ambientais.Francês), pendural rotacional, tração direta etração por compressão diametral. Cada método de Apesar de indispensáveis os resultados deensaio possui suas peculiaridades e não podem ser modelos provenientes de ensaios de laboratóriocomparados diretamente. Tangella et al. [4] não são diretamente aplicáveis a modelos de
  3. 3. Teoria e Prática na Engenharia Civil, n.8, p.53-63, Abril, 2006 55 .previsão de trincamento; os fatores O planejamento do experimento contempla alaboratório/campo ou “shift factors” podem ser preparação de amostras em concreto asfálticoutilizados para tanto [4,5,6]. No Brasil tem sido (faixa IV B do Instituto do Asfalto) no teor deadotado o valor de 10000 como representativo [7]. ligante de projeto, para verificação de sua Pinto[6] realizou estudos sobre o resistência à fadiga. As misturas foram projetadascomportamento à fadiga de concretos asfálticos segundo a Metodologia Marshall e seguindo ascom ligantes provenientes de diferentes crus, recomendações do Asphalt Institute [16].realizando ensaios em diferentes temperaturas. Na Tabela 1 são apresentadas as característicasMomm [8] estudou que o comportamento à fadiga das misturas asfálticas estudadas.de concretos asfálticos em amostras trapezoidais A notação A significa uma mistura de borrachavariando o tamanho dos granulares e a quantidade cisalhada com borracha >#30. O tempo de cura é ode fíler e Specht [9] estudou o comportamento a tempo de espera entre a mistura da massa e suafadiga de concretos asfálticos preparados com compactação (na mesma temperatura deborracha reciclada de pneus segundo os processos compactação). As amostras denominadas B foramseco e úmido. preparadas com a borracha Raspa. Todas as misturas, exceto a mistura de referência, foram2.2. Utilização de Borracha de Pneus em preparadas com 1% de borracha (em relação àMisturas Asfálticas massa de agregado). A temperatura de mistura (amostras sem borracha) foi entre 152 e 156 ºC e a A utilização de borracha reciclada em misturas temperatura de compactação entre 138 e 143 ºC;asfálticas pode ser feita sob duas técnicas para misturas com borracha 10ºC acima dasdiferentes: úmida e seca. No processo úmido o pó temperaturas citadas.de borracha é adicionado ao ligante asfáltico (6 a As amostras foram preparadas em um25%) e posteriormente utilizado em serviços de misturador mecânico com cuba aquecida com óleopavimentação como SAMI (Stress Absorbing térmico; a compactação foi realizada por umMembrane Interlayer), SAM (Stress Absorbing compactador automático com 75 golpes por faceMembrane), CPA (Camada Porosa de Atrito), de cada amostra.CBUQ (Concreto Betuminoso Usinado à Quente)etc. Ao ligante modificado dá-se o nome de 3.2. Materiais UtilizadosAsphalt-Rubber. No processo seco é utilizada aborracha como parte do agregado diretamente na 3.2.1. Agregados Mineraismistura asfáltica (tipicamente CBUQ) cuja misturaé conhecida como Rubber Aggregate. O agregado mineral utilizado nesta pesquisa é Vários estudos e utilizações têm sido uma rocha basáltica ácida da Formação Serraapresentadas acerca das misturas via seca na Geral semelhante à encontrada em outros pontosliteratura nacional e internacional [10-14]. do estado e considerada a mais representativa A experiência Sul-Africana recomenda que desta região do país. Segundo ABGE [17] osapós a mistura da borracha com o agregado pré- basaltos são as rochas ígneas vulcânicas maisaquecido (200-210ºC) e com o asfalto (140-160ºC) abundantes e sua maior ocorrência é na forma dea mistura deve ficar estocada a 180ºC por no derrames. No Brasil, constituem a Formação Serramínimo uma hora antes da utilização [15]. De Geral da Bacia do Paraná, onde perfazem mais demaneira semelhante Gallego et al. [12] ressaltam a 90% dos rochas vulcânicas aí existentes. A texturaimportância do tempo de digestão (definido como é afanítica, microgranular, por vezes amigdaloidal.o tempo necessário para interação entre o ligante e Na Tabela 2 são apresentadas, resumidamente,os grânulos de borracha) como fator dominante as características dos agregados utilizados nestasobre o desempenho das misturas asfálticas pesquisa.modificadas com borracha. 3.2.2. Borrachas3. METODOLOGIA Foram utilizadas três borrachas diferentes3.1. Planejamento do Experimento durante a pesquisa: Cisalhada e >#30 – borrachas provenientes da produção de bandas de rodagem;
  4. 4. 56 Teoria e Prática na Engenharia Civil, n.8, p.53-63, Abril, 2006 .Raspa – borracha proveniente da preparação da carga, h a altura do corpo-de-prova e μ ocarcaça do pneu durante o processo de coeficiente de Poisson.recauchutagem. As Figuras 2 e 3 apresentam fotos O ensaio de compressão diametral ou traçãodigitais e de microscopia eletrônica das borrachas indireta, conhecido internacionalmente comoutilizadas. “ensaio brasileiro”, foi desenvolvido pelo O peso específico das borrachas estudadas foi professor Fernando Luiz Lobo Carneiro paradeterminado através da metodologia ASTM D 297 determinar a resistência à tração de corpos-de-[18] (Picnometria com álcool) e os valores prova de concreto através de solicitação estática.encontrados foram de 11,47kN/m3 para a >#30, Os ensaios, seguindo-se as prescrições da norma11,38 kN/m3 para a Cisalhada e 11,24 kN/m3 para DNER-ME 138/86 [20], foram realizado à 25ºCa Raspa. Na Figura 4 estão apresentadas as curvas com velocidade 50,8mm/min e para seu cálculogranulométricas das borrachas utilizadas. utiliza-se a equação: 2F3.2.3. Cimento Asfáltico Rt = (2) π .d .h O CAP (Cimento Asfáltico de Petróleo)utilizado na pesquisa foi o CAP 20 da Refinaria onde F é a força aplicada, h e d são a altura e oAlberto Pascoalini. As características do ligante diâmetro do corpo-de-prova, respectivamente.utilizado estão sumarizadas na Tabela 3. 4. APRESENTAÇÃO E ANÁLISE DOS3.3. Metodologias de Ensaio RESULTADOS Utilizaram-se para os ensaios, corpos-de-prova Na Tabela 4 são apresentados os valores dede 102 mm de diâmetro e 635 mm de altura. Os resistência à tração e módulo de resiliência dasequipamentos utilizados, tanto para o ensaio de misturas estudadas. Na Figura 6 estãofadiga quanto de módulo de resiliência, são normalizados os valores de Mr e Rt em relação àcompostos estruturas metálicas, um pistão que mistura de referência. Nota-se uma redução tantoproporciona um carregamento repetido pulsante na deformabilidade elástica quanto na resistênciacom auxílio de um dispositivo pneumático das misturas. Estas reduções se dão em taxasacoplado a um regulador de tempo e freqüência de distintas: a borracha causa uma acentuada queda1Hz. O tempo de duração do carregamento foi de de rigidez e uma pequena queda na resistência.0,1segundo. Os equipamentos estão colocados em Esta relação pode ser representada pelo quocientecâmara térmica que permite o controle preciso da Mr/Rt o qual indica de maneira indireta e, emtemperatura. Na Figura 5 está apresentado o análise conjunta com os valores de Mr e Rt, aesquema do equipamento. ductilidade e resistência à fadiga das misturas. Para os ensaios de módulo de resiliência o A curva que representa a vida de fadiga de umacarregamento aplicado era de no máximo 30% da material em função das solicitações aplicadascarga de ruptura; a amostra quando carregada sofre (curva de Wöhler) é comumente representada pelodeformações horizontais, as quais são medidas modelo:através de um transdutor tipo L.V.D.T. ligado aum microcomputador. O coeficiente de Poisson foi N f = a.S b (3)fixado em 0,30, segundo sugestão do TRB [19]. Aformulação utilizada para o cálculo do módulo de onde: Nf = vida de fadiga, S = solicitação e a e b =resiliência, foi a seguinte: constantes do modelo. Na Tabela 5 estão apresentadas as constantes P dos modelos gerados; foram gerados modelos em Mr = .(0,2692 + 0,9976.μ ) (1) ε .h função da deformação específica inicial de tração, da tensão de tração e da diferença de tensõesonde: Mr é o módulo de resiliência, P é a carga (tração e compressão).aplicada, ε a deformação elástica ou resiliente, Na Figura 7 está apresentada a vida de fadigamedida no ciclos particulares de aplicação de em função da deformação específica de tração;
  5. 5. Teoria e Prática na Engenharia Civil, n.8, p.53-63, Abril, 2006 57 .nota-se a menor sensibilidade das misturas com sua resistência (de 12 a 40%); estas reduções, emborracha à variação do número de ciclos, diferentes proporções, levaram a um material maisrepresentada pela inclinação do modelo. Todas as dúctil. A medida indireta de ductilidade utilizadamisturas com borracha apresentam um foi a relação Mr/Rt.desempenho bastante superior ao da mistura de Pôde-se observar um importante incremento noreferência; isso na prática representa a capacidade desempenho à fadiga das misturas com borracha.do material de revestimento acompanhar as O fator tempo de digestão, nos limitesdeformações resilientes da base, na passagem de investigados, aparece aumentando a vida de fadigaveículos (Nf), sem romper. do material. As mistura com 2 horas de digestão Os resultados dos ensaios de fadiga das apresentou, para a mesma borracha, o melhormisturas estudadas plotados em função das tensões desempenho.de tração e das diferenças de tensões de tração e A mistura com a borracha tipo Raspa (misturacompressão estão apresentados nas Figuras 8 e 9 B) apresentou o melhor desempenho. A melhorrespectivamente. interação borracha ligante e seu formato alongado Uma observação importante é que a mistura B (fibroso) contribuem para uma melhor distribuiçãocom 1 hora de digestão foi a que obteve o melhor de tensões na região da trinca.desempenho, considerando a mesma tensão de Com relação ao ensaio de fadiga realizado notração suporta aproximadamente quatro vezes mais estado biaxial de tensões - tração por compressãociclos até atingir a ruptura. Este fato pode estar diametral, ele se mostrou bastante sensível ásrelacionado com a forma alongada da borracha variáveis estudadas, com a media dos coeficientesutilizada (Raspa), ver item 3.2.2, que funciona de ajuste (R2) de 0,93 (entre 0,87 até 0,98).como material fibroso dentro da misturaredistribuindo tensões na região de abertura das REFERÊNCIASprimeiras trincas e também ao fato desta borrachapossuir uma superfície mais porosa, ver Figura 3 – 1. Yorder, E. J.; Witczak, M. W. Principles ofc, o que permite uma melhor interação com o Pavement Design. New York: John Wiley &ligante. Sons Inc., ed. 2, 1975. 711p. Em relação ao tempo de digestão, que na 2. Ullidtz, P. Pavement Analysis. New York:prática representa o tempo de transporte ou Elsevier Science Publishing Company Inc.,armazenagem da massa asfáltica antes de suas 1987. 318p.aplicação, foram testados neste trabalho uma 3. Huang, H. Y. Pavement Analysis and Design.mistura, denominada A, com tempos de digestão Englewood Cliffs: Prentice Hall, 1993. 805p.de 0, 1 e 2 horas. Nas Figuras 8 e 9 nota-se quão 4. Tangela, S. C. S. R.; Craus J.; Deacon, J. A.;importante é esta variável no comportamento à Monismith, C. L. Summary report on fatiguefadiga das misturas. Para os intervalos de tempo response of asphalt mixtures. SHRP. TM-UCB-testados quanto maior o tempo de interação entre a A-003A-89-3.158p. Berkeley, 1990.borracha e o asfalto aquecidos melhor é seu 5. Read, J. M.; Collop A. C. Practical fatiguedesempenho à fadiga. O tempo de digestão characterization of bituminous paving mixtures.também se mostrou influente nos valores medidos Journal of the Association of Asphalt Paving.de módulo de resiliência e resistência à tração v.66. p. 74-101. St. Paul, 1997.apresentados na Tabela 4. 6. Pinto, S. Estudo de comportamento a fadiga de misturas betuminosas e aplicação na avaliação5. CONCLUSÕES estrutural de pavimentos. Rio de Janeiro, 1991. Tese (Doutorado em Engenharia) – Neste artigo foram apresentados dados de COPPE/UFRJ. 477p.ensaios mecânicos realizados em misturas 7. Medina, J.; Motta, L.M.G. Mecânica dosasfálticas preparadas com borracha moída de pavimentos. 2 ed. Rio de Janeiro, 2005. 570p.pneus em comparação com uma mistura de 8. Momm, L. Estudo dos efeitos da granulometriareferência. sobre a macrotextura superficial do concreto A inclusão de borracha na mistura asfáltica asfáltico e seu comportamento mecânico. Sãoestudada (mistura densa – faixa IV B do Instituto Paulo, 1998. Tese (Doutorado em Engenharia)do Asfalto) reduziu sua rigidez (de 26 a 52%) e – EP/USP. 256p.
  6. 6. 58 Teoria e Prática na Engenharia Civil, n.8, p.53-63, Abril, 2006 .9. Specht, L. P. Avaliação de misturas asfálticas 15. Visser, A. T.; Verhaeghe, B. Bitumen-rubber: com incorporação de borracha reciclada de lessons learned in South Africa. In: Asphalt pneus. Porto Alegre. Tese (Doutorado em Rubber 2000, Vilamoura. Proceedings... p.33- Engenharia) – PPGEC/UFRGS. 2004. 279p. 51. 2000. (disponível em www.unijui.tche.br/~specht). 16. Asphalt Institute. Mix design methods for10. Heitzmam, M. Design and construction of asphalt concrete and other hot-mix types. asphalt paving materials with crumb rubber Lexington, Manual Series Nº2 (MS-2), 6 ed. modifier. Transportation Research Record. 1995.141p. Washington, n.1339, p.1-8. 1992. 17. ABGE. Geologia de Engenharia. Associação11. Gowda, G. V.; Hall, K. D.; Elliot, R. P. Brasileira de Geologia de Engenharia. p.13-38. Arkansas experience with crumb rubber 1998. modified mixes using Marshall and Strategic 18. Americam Society for Testing and Materials. Highway Research Program – Level I design Standard test methods for rubber products – methods. Transportation Research Record. chemical analysis. D 297-93. In: ASTM Washington, n.1530, p.25-33. 1996. …Annual Book of ASTM Standards,12. Galego, J.; Del Val, M. A.; Tomás R. A Philadelphia, v 9.01, p.1-35, 1998. Spanish experience with asphalt pavements 19. Transportation Research Board. Test modified with tire rubber. In: Asphalt Rubber Procedures for Characterizing Dynamic Stress 2000, Vilamoura. Proceedings... p.673-687. – Strain Properties of Pavements Materials: 2000. Special Report 162. Washington D. C., 1975.13. Specht L. P.; Ceratti J. A. P.; Paludo I. Estudo 40p. laboratorial das adesividade e do desgaste de 20. Departamento Nacional de estradas de misturas asfálticas com borracha. In: XVI Rodagem. Misturas betuminosas - Congresso de Pesquisa e Ensino em Tranportes. determinação da resistência à tração por Anais... v.1. 2002. p. 195- 206. compressão diametral. DNER – ME 138/94.14. Bertolo, S. A. M. Avaliação laboratorial de Rio de Janeiro, 1994, 4p. misturas asfálticas densas modificadas com borracha reciclada de pneus. São Carlos, 2002. Tese (Doutorado em Engenharia) – EE/USP. 197p. y Compressão P Tensão Horizontal eixo y Tensão Tensão y max Tensão Vertical Vertical eixo y eixo x x Tensão x max Tensão Horizontal eixo x ε Tração d Tração Compressão Figura 1 - Estado de tensões gerado no ensaio de tração por compressão diametral
  7. 7. Teoria e Prática na Engenharia Civil, n.8, p.53-62, Abril, 2006 59 . Tabela 1- Características das misturas asfálticas estudadas Mistura / % VV VAM d Denominação Ligante (%) (%) (kN/m³) Referência 5,10 4,00 15,80 25,3 A sem cura 6,60 4,00 19,00 24,7 A -1 hora cura 6,60 4,00 19,00 24,7 A - 2 horas cura 6,60 4,00 19,00 24,7 B - 1 hora cura 6,50 4,00 15,80 25,3 Nota: a denominação A e B é referente à borracha utilizada; VV = Volume de Vazios; VAM = Vazios Agregado Mineral; d = Densidade Aparente. Tabela 2 - Características dos agregados utilizados Pó de Propriedade Método Brita 3/4 Brita 3/8 Areia Pedra Absorção DNER 081/98 0,623 0,623 -- -- Dens idade DNER 081/98 2,886 2,873 2,313 2,129 Índice de Lamelaridade DAER 108/01 35,6% 30,5% -- -- Sanidade DNER 089/1984 2,4% Desgaste ou Perda à Abrasão NBR 465/1984 17% Adesividade DNER 78/94 não satisfatório1 1 Nota: o ensaio indicou a necessidade da utilização de aditivo melhorador de adesividade.a) b) c) Figura 2 - Fotos das borrachas utilizadas: a) Cisalhada; b) >#30; c) Raspa a) b) c) Figura 3 - Fotos de Microscopia Eletrônica de Varredura das borrachas utilizadas – aumento de 20X : a) Cisalhada; b) >#30; c) Raspa
  8. 8. 60 Teoria e Prática na Engenharia Civil, n.8, p.53-62, Abril, 2006 . Granulometria Borracha Peneiras 200 100 50 30 8 4 3/8" 1/2" 3/4" 100 0 90 10 80 20 Porcentagem Passante Porcentagem Retida Raspa 70 30 60 Cisalhada 40 50 50 >#30 40 60 30 70 20 80 10 90 0 100 0,01 0,1 1 10 100 Diâmetro dos Grãos (mm) Figura 4 - Curvas granulométricas das borrachas utilizadas Tabela 3 - Características do CAP utilizado Ensaio Unidade Resultado Ponto de °C 51,1 Amolecimetno Penetração a 25°C, dmm 48 100g, 5 seg Viscosidade a 60°C Poise 2420 Ponto de Fulgor °C 270 Ductilidade a 25°C cm > 100 Índice de - - 1,02 Suscetibilidade Térmica Cromatografia – SARA % 8,1 Saturados % 46,9 Aromáticos % 23,5 Resinas % 21,5 Asfaltenos Ar Comprimido Regulador ¨Timer¨ de Pressão Válvula ¨ Tree-way¨ 1 Cilindro de Pressão 2 Célula de Carga 3 Pistão 4 Amostra 5 ¨LVDT¨ 6 Cabeçote 7 Suporte 1 8 Ap. fixação ¨LVDT¨ 2 3 4 5 Amplificador Microcomputador 8 de Sinal 6 7 Figura 5 - Esquema do equipamento utilizado para realização dos ensaios
  9. 9. Teoria e Prática na Engenharia Civil, n.8, p.53-62, Abril, 2006 61 . Tabela 4 - Características mecânicas das misturas asfálticas estudadas Mistura / Mr Rt (MPa) Mr/Rt (adm.) Denominação (MPa) Referência 1,27 6500 5118 A sem cura 0,75 3120 4160 A -1 hora cura 1,00 4400 4400 A - 2 horas 1,12 4800 4285 cura B - 1 hora cura 0,87 4800 5517 Nota: a denominação A e B é referente à borracha utilizada; Rt = Resistência à Tração; Mr = Módulo de Resiliência. Ensaios realizados à 25ºC. 100 90 Rt (MPa) P e r c e n ta g e m d o v a l o r d e M r e R t Mr (MPa) 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Referência A sem cura A -1 hora cura A - 2 horas cura B - 1 hora cura Figura 6 - Valores de Mr e Rt normalizados em função da mistura de referência Tabela 5 - Constantes a e b dos modelos gerados a partir dos ensaios de fadiga S = deformação específica S = diferença de tensões S = tensão de tração (MPa) Mistura inicial de tração (cm/cm) (MPa) a b R2 a b R2 a b R2 -6 Referência 5,55.10 -2,03 0,97 28,22 -2,93 0,98 2,91 -0,33 0,98 A sem cura 6,91.10-8 -2,58 0,95 21,16 -3,36 0,87 1,77 -0,26 0,87 A -1 hora cura 3,02.10-7 -2,46 0,90 33,60 -3,38 0,96 2,25 -0,28 0,96 A - 2 horas cura 7,97.10-7 -2,36 0,96 48,93 -3,44 0,95 2,75 -0,28 0,95 B - 1 hora cura 1,72.10-8 -2,76 0,93 137,12 -3,01 0,90 3,73 -0,30 0,90Nota: R2 – coeficiente de correlação 1,E-03 Deformação Específica Inicial (cm/cm) A c/ 2h digestão A c/ 1h digestão A sem digestão 1,E-04 B c/ 1h digestão Referência A sem digestão A c/ 1h digestão Refêrencia A c/ 2h digestão B c/ 1h digestão 1,E-05 1.E+02 1.E+03 1.E+04 1.E+05 1.E+06 Vida de Fadiga (Nf) Figura 7 - Vida de fadiga vesus deformação específica inicial de tração (cm/cm)
  10. 10. 62 Teoria e Prática na Engenharia Civil, n.8, p.53-62, Abril, 2006 . 1,00 B c/ 1h digestão A c/ 2h digestão Tensão de Tração (MPa) A c/ 1h digestão 0,10 A sem digestão Refêrencia Referência A sem digestão A c/ 1h digestão A c/ 2h digestão B c/ 1h digestão 0,01 1.E+02 1.E+03 1.E+04 1.E+05 1.E+06 Vida de Fadiga (Nf) Figura 8 - Vida de fadiga vesus tensões de tração 10,00 Diferença de Tensões (MPa) B c/ 1h digestão A c/ 2h digestão 1,00 A c/ 1h digestão Referência A sem digestão A c/ 1h digestão A sem digestão A c/ 2h digestão Refêrencia B c/ 1h digestão 0,10 1.E+02 1.E+03 1.E+04 1.E+05 1.E+06 Vida de Fadiga (Nf) Figura 9 - Vida de fadiga vesus diferença de tensões de tração e compressão

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