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JORGE RODOLFO ESCALANTE ZEGARRA
AVALIAO DE MISTURAS PRODUZIDAS COM
LIGANTES ASFLTICOS PERUANOS
CONVENCIONAL PEN 60/70 E MODIFICADOS
POR POLMERO SBS TIPO I 60/60 E PG 76 -22
Dissertao apresentada Escola de
Engenharia de So Carlos, da Universidade
de So Paulo, como parte dos requisitos
para a obteno do Ttulo de Mestre em
Engenharia Civil: Infra-Estrutura de
Transportes.
Orientador: Prof. Dr. Jos Leomar Fernandes Jnior
So Carlos
2007
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Dedico este trabalho aos meus pais, Rafael e Luz Marina, a meus irmos Thany e Jafett, a
meus sobrinhos Rafael e Marcela e Carmen por todo apoio, incentivo, amor e carinho.
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AGRADECIMENTOS
A Deus e a minha famlia que sempre me apoiaram e incentivaram. Em especial a minha me,
Luz Marina que mesmo com saudades me encorajou em todos os momentos desta etapa da
minha vida.
Ao meu pai Rafael, pelo exemplo constante de trabalho, honestidade, esforo e fora de
vontade. Muito do que eu sou me espelhei em voc.
Ao Professor Dr. Jos Leomar Fernandes Jnior pelo apoio, estimulo e ateno durante o
direcionamento e orientao deste trabalho.
Ao Professor Dr. Glauco Tlio Pessa Fabri pelas sugestes, incentivo e apoio durante o
perodo de desenvolvimento deste trabalho.
Aos professores do Departamento de Engenharia de Transportes da EESC-USP, em especial
ao Professor Dr. Alexandre B. Parreira e ao Professor Dr. Glauco T. P. Fabbri, pelas sugestes
para a culminao deste trabalho.
Aos Professores Dr. Alexandre B. Parreira e a Professora Dra. Suelly H. A. Barroso pela
contribuio na banca de mestrado.
Ao Conselho Nacional de Densenvolvimento Cientfico e Tecnolgico - CNPq pela bolsa de
estudo concedida.
Ao Rmulo Constantino pela sua amizade que no tem preo e por seu suporte tcnico de
todas as horas de trabalho.
Betunelkoch Asfaltos, a toda a equipe tcnica, aos MSc. Rmulo e Leandro e aos tcnicos
Adalberto, Saulo, Tiago e Paulo pelo apoio no desenvolvimento desta pesquisa e pela
oportunidade de convvio e aprendizado nesse Laboratrio durante todo o perodo.
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Aos meus amigos Jesner Sereni Ildefonso, Marcos Bottene Cunha, Alex Arancibia Suarez e
Diogo Tocacelli Colella pela amizade incondicional, convvio e colaborao direta neste
trabalho.
Aos meus amigos Bruno, Mateus, Andr, Luiz, Gustavo, Ivan, Fabio, Adalberto, Frede,
Mateus D, Daniel, Michael, Leandro, Celso, Weslley, Francis, Luis, Paulo, Vivian, Ana,
Adriana, Cira, Cida, Andra, Vanessa, Mrcia, Camila, Csar, Waldo, Elmer, Julio, Edwin,
Soledad, Shermila, Tany e a todos os colegas do Departamento de Transportes pelo convvio
e amizade.
Aos funcionrios do departamento de Transportes Heloisa, Elisabeth, Carlos, Magaly,
Alexandre, Vicente, Paulinho e Suely.
Aos tcnicos do Laboratrio de Estradas da EESC-USP, Gigante e Paulo que deram sua
contribuio na realizao deste trabalho; e em especial ao Joo pela amizade e apoio nos
ensaios de laboratrio.
Tecnologia de Materiales(TDM), pelo fornecimento e envio do ligante asfltico do Peru
utilizado na pesquisa.
Ao CENPES/PETROBRAS, DSc. Leni Leite, Adriana Tinoco e Luis Nascimento pelo apoio
nos ensaios de DSR e BBR aps RTFOT e PAV.
pedreira Bandeirantes, pelo fornecimento dos agregados para a pesquisa.
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RESUMO
ZEGARRA, J. R. E. (2007). Avaliao de misturas produzidas com ligantes asflticosperuanos convencional PEN 60/70 e modificados por polmero SBS Tipo I 60/60 e PG 76 -22.Dissertao (Mestrado) Escola de Engenharia de So Carlos, Universidade de So Paulo,So Carlos, 2007.
Os objetivos deste trabalho so avaliar o comportamento de asfaltos peruanos convencional
CAP PEN 60/70 e modificados por polmero SBS Tipo I 60/60 e PG 76 -22, em misturas
asflticas densas, sem e com envelhecimento em curto prazo, e estabelecer a distribuio do
Grau de Desempenho (PG) de ligantes asflticos com base nas condies climticas de cada
regio do Peru. Para a classificao por desempenho os ligantes asflticos procedentes de
Peru foram submetidos aos ensaios convencionais e da especificao Superpave: penetrao,
ponto de amolecimento, viscosidade Brookfield, ponto de fulgor, retorno elstico, estabilidade
a estocagem, envelhecimento em curto prazo (RTFOT), envelhecimento em longo prazo
(PAV), cisalhamento dinmico (DSR) e rigidez fluncia na flexo (BBR). Para a avaliao
das propriedades mecnicas, sem envelhecimento e com envelhecimento em curto prazo,
foram moldados um total de 196 corpos de prova, submetidos aos ensaios Marshall,
resistncia trao, resistncia trao aps umidade induzida, mdulo de resilincia,
fluncia por compresso uniaxial esttica, fluncia por compresso uniaxial dinmica e vida
de fadiga. Os resultados dos ensaios mostram que o proceso de modificao dos asfaltos por
polmero melhora as caracteristicas reolgicas do ligante, apresentando menor ndice de
susceptibilidade trmica e maior resistncia ao envelhecimento e melhorando o
comportamento das misturas asflticas em todos os ensaios mecnicos. Esses resultados
foram confirmados pela anlise estrutural com o programa computacional Elsym5, nas duas
condies de envelhecimento estudadas.
Palavras Chave: Misturas asflticas, asfaltos peruanos, asfaltos modificados, polmero SBS.
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ABSTRACT
ZEGARRA, J. R. E. (2007). Evaluation of asphalt mixtures produced with conventionalperuvian asphalt binder PEN 60/70 and SBS polymer-modified Type I 60/60 and PG 76 -22.M.Sc. Thesis Engineering School of Sao Carlos, University of Sao Paulo, Sao Carlos, 2007.
The main goal of this work is the evaluation of the behavior of conventional peruvian asphalt
binder AC PEN 60/70 and SBS polymer-modified asphalts I 60/60 and PG 76 -22, when used
in hot-mix asphalt (HMA), under both conditions with and without short-term aging. It aims
also to establish the asphalt binder performance grade (PG), which is based on the weather
conditions, for different Peruvian regions. The Peruvian asphalt binders were submitted to
conventional and Superpave laboratory tests: penetration, softening point, Brookfield
viscosity, flash point, elastic recovery, storage stability, rolling thin film oven test (RTFOT),
pressure aging vessel (PAV), dynamic shear rheometer (DSR) and bending beam rheometer
(BBR). For the evaluation of mechanical properties 196 specimen were sumitted to Marshall,
indirect tensile strength under static loading, indirect tensile strength under static loading after
induced moisture, resilient modulus under dynamic diametric compression, static and
dynamic creep and fatigue tests. The result show that polymer-modified asphalt binder
improve rheological characteristic, in terms of thermal susceptibility and resistance to aging,
and also improve the asphalt mixtures behavior, which was verified in all of the mechanical
tests and after the structural analysis performed with the Elsym5 program, for all of the short-
term aging conditions studied in this work.
Keywords: Asphalt mixtures, Peruvian asphalt, modified asphalt, SBS polymer.
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RESUMEN
ZEGARRA, J. R. E. (2007). Evaluacin de mezclas asflticas producidas con ligantesasflticos peruanos convencional PEN 60/70 y modificados por polmero SBS Tipo I 60/60 yPG 76 -22. Disertacin (Maestria) Escuela de Ingeniera de So Carlos, Universidad de SoPaulo, So Carlos, 2007.
Los objetivos de este trabajo son evaluar el comportamiento de asfaltos peruanos
convencional CAP PEN 60/70 y modificados por polmero SBS Tipo I 60/60 y PG 76 -22, en
mezclas asflticas densas, sin y con envejecimiento a corto plazo, y establecer la distribucin
del Grado de Desempeo (PG) de ligantes asflticos con base en las condiciones climticas de
cada regin de Per. Para la clasificacin por desempeo los ligantes asflticos procedentes
de Per fueron sometidos a los ensayos convencionales y de las especificaciones Superpave:
penetracin, punto de ablandamiento, viscosidad Brookfield, punto de inflamacin, retorno
elstico, estabilidad para almacenaje, envejecimiento a corto plazo (RTFOT), envejecimiento
a largo plazo (PAV), corte dinmico (DSR) y rigidez a fluencia en flexin (BBR). Para la
evaluacin de las propiedades mecnicas, sin envejecimiento y con envejecimiento en corto
plazo, fueron moldados un total de 196 cuerpos de prueba, sometidos a los ensayos Marshall,resistencia a traccin, resistencia a traccin retenida al dao inducido por la humedad, mdulo
de resiliencia, fluencia por compresin uniaxial esttica, fluencia por compresin uniaxial
dinmica y vida a fatiga. Los resultados de los ensayos muestran que el proceso de
modificacin de los asfaltos por polmero mejora las caractersticas reolgicas del ligante,
presentando menor ndice de susceptibilidad trmica y mayor resistencia al envejecimiento y
mejorando el comportamiento de las mezclas asflticas en todos los ensayos mecnicos. Esos
resultados fueron confirmados por el anlisis estructural con el programa computacionalElsym5, en las dos condiciones de envejecimiento estudiadas.
Palabras Clave: Mezclas asflticas, asfaltos peruanos, asfaltos modificados, polmero SBS.
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Lista de Figuras
Figura 1.1 - Mapa de localizao de Refinarias de petrleo do Peru. ..................................................... 3
Figura 2.1 - Exemplo de granulometria Superpave para um Dimetro Mximo Nominal de 12.5 mm.
.......................................................................................................................................... 13
Figura 2.2 - Influncia da composio qumica do CAP na compatibilidade de asfaltos modificados
por SBS............................................................................................................................. 28
Figura 2.3 - Alterao do ponto de amolecimento do asfalto modificado com o teor de polmero. ..... 29
Figura 2.4 - Observao de estruturas de asfalto modificado com diferentes teores de SBS no
microscpio de reflexo de fluorescncia. ........................................................................ 31
Figura 2.5 - Alternativas para produo de asfalto modificado por polmero....................................... 32
Figura 2.6 - Diagrama de produo de asfaltos modificados com elastmeros termoplsticos
estirnicos. ........................................................................................................................ 34
Figura 2.7 - Tipos de curvas granulomtricas para misturas asflticas. ................................................ 43
Figura 2.8 - Exemplo de granulometria Superpave. .............................................................................. 45
Figura 2.9 - Compactador Giratrio Superpave .................................................................................... 50
Figura 2.10 - Deformao permanente nas trilhas de roda.................................................................... 57
Figura 2.11 - Trincas por fadiga ............................................................................................................ 58
Figura 2.12 - Trincas por baixa temperatura ......................................................................................... 61
Figura 3.1 - Mapa da distribuio do PG do ligante asfltico, sem considerar condies de trfego. .. 74
Figura 4.1 - Pedreira Bandeirantes coleta de agregados..................................................................... 78
Figura 4.2 - Determinao da densidade do agregado grado............................................................... 80
Figura 4.3 - Determinao da densidade do agregado mido. .............................................................. 82
Figura 4.4 - Mquina de abraso Los Angeles................................................................................... 84
Figura 4.5 - Anlise Granulomtrica dos agregados utilizado na pesquisa. .......................................... 86
Figura 4.6 - Granulometria de agregados peruanos utilizado na pesquisa. ........................................... 86
Figura 4.7 - Ligantes Asflticos Peruanos utilizados na pesquisa......................................................... 89
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Figura 4.8 - Produo de asfalto modificado por polmero SBS PG 76 -22. .........................................89
Figura 4.9 - Ensaio de Penetrao. .........................................................................................................91
Figura 4.10 - Ensaio de Ponto de Amolecimento...................................................................................91
Figura 4.11 - Ensaio de Viscosidade Brookfield....................................................................................93
Figura 4.12 - Ensaio de Ponto de Fulgor................................................................................................93
Figura 4.13 - Ensaio de Retorno Elstico...............................................................................................94
Figura 4.14 Ensaio de efeito do calor e ar RTFOT. .........................................................................95
Figura 4.15 - Viscosimetro Brookfield. .................................................................................................98
Figura 4.16 - Remetro de Cisalhamento Dinmico..............................................................................99
Figura 4.17 - Clculo do mdulo complexo G* e do ngulo de fase medidos no DSR......................99
Figura 4.18 - Ensaio de mdulo complexo de cisalhamento DSR....................................................100
Figura 4.19 - Estufa de Filme Fino Rotativo RTFOT. ......................................................................101
Figura 4.20 - Vaso de Envelhecimento Sob Presso PAV................................................................102
Figura 4.21 - Remetro de Viga em Flexo BBR. ............................................................................103
Figura 4.22 - Distribuio granulomtrica da Mistura.........................................................................106
Figura 4.23 - Seleo e preparao dos agregados minerais................................................................108
Figura 4.24 - Dosagem controlada de agregados para cada corpo de prova ........................................110
Figura 4.25 - Temperaturas de usinagem e compactao do CAP PEN 60/70. ...................................112
Figura 4.26 - Temperaturas de usinagem e compactao do AMP Tipo I 60/60. ................................113
Figura 4.27 - Temperaturas de Usinagem e compactao do AMP PG 76 -22....................................113
Figura 4.28 - Ensaio de Densidade Mxima Terica (Mtodo Rice). ..................................................119
Figura 4.29 - Ensaio de Estabilidade e fluncia Marshall....................................................................123
Figura 4.30 - Ensaio de Mdulo de Resilincia a 25C. ......................................................................127
Figura 4.31 - Ensaio de Mdulo de Resilincia a 5C. ........................................................................127
Figura 4.32 - Ensaio de Resistncia Trao a 25C. .........................................................................129
Figura 4.33 - Ensaio de Resistncia Trao a 5C. ...........................................................................129
Figura 4.34 - Ensaio de Resistncia Trao retida por umidade induzida.........................................131
Figura 4.35 - Ensaio de Fluncia por Compresso Uniaxial Esttica (creepesttico).........................135
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Figura 4.36 - Ensaio de Fluncia por Compresso Uniaxial Dinmica (creep dinmico). ................. 138
Figura 4.37 - Ensaio de Fadiga por compresso diametral.................................................................. 141
Figura 5.1 - Enquadramento da curva granulomtrica da mistura asfltica escolhida na especificao
Superpave e na faixa C do DNER................................................................................... 145
Figura 5.2 - Variao da Penetrao em ligante sem envelhecimento e aps RTFOT........................ 147
Figura 5.3 - Variao do Ponto de Amolecimento em ligante sem envelhecimento e aps RTFOT. . 148
Figura 5.4 - Variao do IST em ligante sem envelhecimento e aps RTFOT................................... 149
Figura 5.5 - Viscosidade sem envelhecimento dos ligantes asflticos utilizados na pesquisa. ........... 150
Figura 5.6 - Viscosidade aps RTFOT dos ligantes asflticos utilizados na pesquisa........................ 151
Figura 5.7 - Variao da viscosidade em ligante sem envelhecimento e aps RTFOT....................... 151
Figura 5.8 - Variao do retorno elstico em ligante sem envelhecimento e aps RTFOT. ............... 152
Figura 5.9 - Classificao Superpave dos ligantes asflticos utilizados na pesquisa. ......................... 154
Figura 5.10 - Teor de projeto sem envelhecimento - CAP PEN 60/70. .............................................. 155
Figura 5.11 - Teor de projeto sem envelhecimento - AMP Tipo I 60/60. ........................................... 155
Figura 5.12 - Teor de projeto sem envelhecimento - AMP PG 76 -22................................................ 156
Figura 5.13 - Teor de projeto com envelhecimento em curto prazo - CAP PEN 60/70. ..................... 156
Figura 5.14 - Teor de projeto com envelhecimento em curto prazo - AMP Tipo I 60/60................... 157
Figura 5.15 - Teor de projeto com envelhecimento em curto prazo - AMP PG 76 -22. ..................... 157
Figura 5.16 - Valores mdios da densidade aparente das trs misturas............................................... 160
Figura 5.17 - Valores mdios da densidade mxima terica das trs misturas. .................................. 160
Figura 5.18 - Variao do volume de vazios em funo do teor de ligante......................................... 161
Figura 5.19 - Variao do VAM em funo do teor de ligante. .......................................................... 161
Figura 5.20 - Valores mdios da RBV em funo do teor de ligante. ................................................. 162
Figura 5.21 - Valores mdios das estabilidades Marshall em funo do teor de ligante..................... 162
Figura 5.22 - Valores mdios das fluncias Marshall das trs misturas. ............................................. 163
Figura 5.23 - Valores mdios da capacidade de suporte Marshall das trs misturas........................... 163
Figura 5.24 - Variao da densidade aparente em funo do teor de ligante. ..................................... 165
Figura 5.25 - Variao da Gmm em funo do teor de ligante............................................................ 166
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Figura 5.26 - Variao do volume de vazios em funo do teor de ligante. ........................................166
Figura 5.27 - Variao do VAM em funo do teor de ligante............................................................167
Figura 5.28 - Variao da RBV em funo do teor de ligante. ............................................................167
Figura 5.29 - Variao da estabilidade Marshall em funo do teor de ligante. ..................................168
Figura 5.30 - Variao da fluncia Marshall em funo do teor de ligante .........................................168
Figura 5.31 - Variao da CSM em funo do teor de ligante.............................................................169
Figura 5.32 - Variao do MR a 25C em funo da condio de envelhecimento.............................172
Figura 5.33 - Variao do MR a 5C em funo da condio de envelhecimento...............................173
Figura 5.34 - Variao do MR das misturas em funo da temperatura e condio de envelhecimento
em curto prazo. ................................................................................................................173
Figura 5.35 - Variao da RT a 25C em funo da condio de envelhecimento..............................175
Figura 5.36 - Variao da RT a 5C em funo da condio de envelhecimento................................176
Figura 5.37 - Variao da RT em funo da temperatura de ensaio e condio de envelhecimento. ..176
Figura 5.38 - Variao da relao MR/RT a 25C em funo da condio de envelhecimento. .........179
Figura 5.39 - Variao da relao MR/RT a 5C em funo da condio de envelhecimento. ...........179
Figura 5.40 - Variao da relao MR/RT em funo da temperatura de ensaio e condio de
envelhecimento................................................................................................................180
Figura 5.41 - Variao da RTR em funo da condio de envelhecimento. ......................................181
Figura 5.42 - Variao da RMR em funo da condio de envelhecimento. .....................................183
Figura 5.43 - Variao das deformaes em amostras sem envelhecimento. ......................................186
Figura 5.44 - Variao das deformaes em amostras com 2 horas de envelhecimento. ....................186
Figura 5.45 - Variao das deformaes em amostras com 4 horas de envelhecimento. ....................187
Figura 5.46 - Variao da recuperao elstica em funo da condio de envelhecimento...............187
Figura 5.47 - Variao do mdulo de fluncia a 3600 segundos em funo da condio de
envelhecimento................................................................................................................189
Figura 5.48 - Variao do mdulo de fluncia a 4500 segundos em funo da condio de
envelhecimento................................................................................................................189
Figura 5.49 - Variao da inclinao em funo da condio de envelhecimento...............................190
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Figura 5.50 - Variao da deformao em funo da condio de envelhecimento. .......................... 192
Figura 5.51 - Variao da inclinao da curva de fluncia em funo da condio de envelhecimento.
........................................................................................................................................ 192
Figura 5.52 - Variao do mdulo de fluncia em funo da condio de envelhecimento. .............. 193
Figura 5.53 - Curvas de Fadiga em funo da diferena de tenses para CAP PEN 60/70. ............... 195
Figura 5.54 - Curvas de Fadiga em funo da deformao resiliente para CAP PEN 60/70. ............. 196
Figura 5.55 - Curvas de Fadiga em funo da diferena de tenses para AMP Tipo I 60/60. ............ 198
Figura 5.56 - Curvas de Fadiga em funo da deformao resiliente para AMP Tipo I 60/60. .......... 199
Figura 5.57 - Curvas de Fadiga em funo da diferena de tenses para AMP PG 76 -22................. 201
Figura 5.58 - Curvas de Fadiga em funo da deformao resiliente para AMP PG 76 -22............... 202
Figura 5.59 - Curvas de Fadiga sem envelhecimento em funo da diferena de tenses. ................. 204
Figura 5.60 - Curvas de Fadiga com 2 h de envelhecimento em funo da diferena de tenses....... 204
Figura 5.61 - Curvas de Fadiga com 4 h de envelhecimento em funo da diferena de tenses....... 205
Figura 5.62 - Curvas de Fadiga sem envelhecimento em funo da deformao resiliente. ............... 205
Figura 5.63 - Curvas de Fadiga com 2 h de envelhecimento em funo da deformao resiliente..... 206
Figura 5.64 - Curvas de Fadiga com 4 h de envelhecimento em funo da deformao resiliente..... 206
Figura 5.65 - Perfil utilizado, caractersticas e localizao do ponto de tenses e deformaes mais
crticas. ............................................................................................................................ 207
Figura 5.66 - Vida de Fadiga das misturas asflticas estudadas para uma estrutura com capa de 10 cm
de espessura, para cada condio de envelhecimento..................................................... 209
Figura 5.67- Vida de Fadiga das misturas asflticas estudadas para uma estrutura com capa de 7,5 cm
de espessura, para cada condio de envelhecimento..................................................... 211
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Lista de Tabelas
Tabela 2.1 Especificao granulomtrica para material de enchimento ou filer. ................................11
Tabela 2.2 - Pontos de Controle conforme o Dimetro Mximo Nominal. ...........................................13
Tabela 2.3 - Zona de restrio de acordo com o dimetro mximo nominal. ........................................14
Tabela 2.4 - Especificao SUPERPAVE: requisitos das propriedades de consenso............................15
Tabela 2.5 - Aparelhos de ensaio do mtodo Superpave........................................................................40
Tabela 2.6 - Ensaio Marshall Valores limites para misturas convencionais. ......................................48
Tabela 2.7 - Ensaio Marshall Valores limites para misturas modificadas por polmero.....................48
Tabela 2.8 - Recomendaes SUPERPAVE para Vazios no Agregado Mineral...................................51
Tabela 2.9 - Recomendaes SUPERPAVE para Vazios Preenchidos com Asfalto. ............................52
Tabela 2.10 - Recomendaes Superpave para a porcentagem da Densidade Mxima Medida............53
Tabela 2.11 - Fatores que interferem no desempenho de misturas asflticas quanto deformao
permanente.........................................................................................................................56Tabela 2.12 - Fatores que afetam a rigidez na vida de fadiga das misturas asflticas ...........................60
Tabela 3.1 - Intervalos para o PG. .........................................................................................................65
Tabela 3.2 - Novos ajustes para a seleo de ligantes asflticos por nvel de trfego e velocidade. .....71
Tabela 3.3 - Clculo do PGdo ligante asfltico produzido. ..................................................................75
Tabela 4.1 - Caractersticas dos agregados peruanos (pedreira La Gloria). .......................................87
Tabela 4.2 - Caractersticas dos agregados brasileiros (pedreira Bandeirantes).................................88
Tabela 4.3 - Resultados de caracterizao dos asfaltos PEN 50/70, asfalto modificado por polmero
AMP Tipo I 60/60 e asfalto modificado por polmero AMP PG 76 -22 ...........................96
Tabela 4.4 - Resultados de caracterizao pelo mtodo Superpave dos asfaltos PEN 60/70, AMP SBS
Tipo I 60/60 e AMP SBS PG 76 -22. ..............................................................................105
Tabela 4.5 - Temperaturas para usinagem e compactao das misturas asflticas. .............................113
Tabela 4.6 - Quantidade de corpos de prova utilizados por ensaio......................................................122
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Tabela 4.7 - Exemplos de tempos de carregamento e repouso, tenso de carregamento e temperatura de
ensaio segundo vrios autores......................................................................................... 137
Tabela 5.1 -Resultados do ensaio de densidade mxima terica da mistura. ..................................... 158
Tabela 5.2 - Resultados volumtricos e de estabilidade e fluncia Marshall - CAP PEN 60/70 sem
envelhecimento. .............................................................................................................. 159
Tabela 5.3 - Resultados volumtricos e de estabilidade e fluncia Marshall - AMP Tipo I 60/60 sem
envelhecimento. .............................................................................................................. 159
Tabela 5.4 - Resultados volumtricos e de estabilidade e fluncia Marshall - AMP PG 76 -22 sem
envelhecimento. .............................................................................................................. 159
Tabela 5.5 - Resultados volumtricos e de estabilidade e fluncia Marshall - CAP PEN 60/70 com
envelhecimento. .............................................................................................................. 164
Tabela 5.6 - Resultados volumtricos e de estabilidade e fluncia Marshall - AMP Tipo I 60/60 com
envelhecimento. .............................................................................................................. 164
Tabela 5.7 - Resultados volumtricos e de estabilidade e fluncia Marshall - AMP PG 76 -22 com
envelhecimento. .............................................................................................................. 165
Tabela 5.8 - Resultados do ensaio de mdulo de resilincia das misturas com CAP PEN 60/70. ...... 170
Tabela 5.9 - Resultados do ensaio de mdulo de resilincia das misturas com AMP Tipo I 60/60.... 171
Tabela 5.10 - Resultados do ensaio de mdulo de resilincia das misturas com AMP PG 76 -22. 171
Tabela 5.11 - Resultados do ensaio de resistncia trao das misturas com CAP PEN 60/70. ........ 174
Tabela 5.12 - Resultados do ensaio de resistncia trao das misturas com AMP Tipo I 60/60...... 174
Tabela 5.13 - Resultados do ensaio de resistncia trao das misturas com AMP PG 76 -22. ........ 174
Tabela 5.14 - Resultados da relao MR/RT das misturas com CAP PEN 60/70............................... 177
Tabela 5.15 - Resultados da relao MR/RT das misturas com AMP Tipo I 60/60. .......................... 177
Tabela 5.16 - Resultados da relao MR/RT das misturas com AMP PG 76 -22. .............................. 178
Tabela 5.17 - Resultados da RTR das misturas com CAP PEN 60/70................................................ 180
Tabela 5.18 - Resultados da RTR das misturas com AMP Tipo I 60/60............................................. 180
Tabela 5.19 - Resultados da RTR das misturas com AMP PG 76 -22. ............................................... 181
Tabela 5.20 - Resultados da MRR das misturas com CAP PEN 60/70............................................... 182
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xiii
Tabela 5.21 - Resultados da MRR das misturas com AMP Tipo I 60/60. ...........................................182
Tabela 5.22 - Resultados da MRR das misturas com AMP PG 76 -22. ...............................................182
Tabela 5.23 - Resultados do ensaio de fluncia por compresso uniaxial esttica das misturas com
CAP PEN 60/70. ..............................................................................................................184
Tabela 5.24 - Resultados do ensaio de fluncia por compresso uniaxial esttica das misturas com
AMP Tipo I 60/60............................................................................................................184
Tabela 5.25 - Resultados do ensaio de fluncia por compresso uniaxial esttica das misturas com
AMP PG 76 -22. ..............................................................................................................184
Tabela 5.26 - Critrio para controle da deformao atravs de valores obtidos no ensaio de fluncia.
.........................................................................................................................................185
Tabela 5.27 - Critrio do mdulo de fluncia para 1 hora de carregamento........................................188
Tabela 5.28 - Resultados do ensaio de fluncia por compresso uniaxial dinmica das misturas com
CAP PEN 60/70. ..............................................................................................................191
Tabela 5.29 - Resultados do ensaio de fluncia por compresso uniaxial dinmica das misturas com
AMP Tipo I 60/60............................................................................................................191
Tabela 5.30 - Resultados do ensaio de fluncia por compresso uniaxial dinmica das misturas com
AMP PG 76 -22. ..............................................................................................................191
Tabela 5.31 - Vida de Fadiga das misturas com CAP PEN 60/70 sem envelhecimento......................194
Tabela 5.32 - Vida de Fadiga das misturas com CAP PEN 60/70 com 2 h de envelhecimento. .........194
Tabela 5.33 - Vida de Fadiga das misturas com CAP PEN 60/70 com 4 h de envelhecimento. .........195
Tabela 5.34 - Vida de Fadiga das misturas com AMP Tipo I 60/60 sem envelhecimento. .................197
Tabela 5.35 - Vida de Fadiga das misturas com AMP Tipo I 60/60 com 2 h de envelhecimento. ......197
Tabela 5.36 - Vida de Fadiga das misturas com AMP Tipo I 60/60 com 4 h de envelhecimento. ......198
Tabela 5.37 - Vida de Fadiga das misturas com AMP PG 76 -22 sem envelhecimento......................200
Tabela 5.38 - Vida de Fadiga das misturas com AMP PG 76 -22 com 2 h de envelhecimento...........200
Tabela 5.39 - Vida de Fadiga das misturas com AMP PG 76 -22 com 4 h de envelhecimento...........201
Tabela 5.40 - Parmetros dos modelos de vida de Fadiga das misturas asflticas sem envelhecimento
.........................................................................................................................................203
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Tabela 5.41 - Parmetros dos modelos de vida de Fadiga das misturas asflticas com 2 h de
envelhecimento ............................................................................................................... 203
Tabela 5.42 - Parmetros dos modelos de vida de Fadiga das misturas asflticas com 4 h de
envelhecimento ............................................................................................................... 203
Tabela 5.43 - Vida de fadiga das misturas asflticas para uma estrutura com capa de 10 cm de
espessura, em cada condio de envelhecimento............................................................ 208
Tabela 5.44 - Vida de fadiga das misturas asflticas par uma estrutura com capa de 7,5 cm de
espessura, em cada condio de envelhecimento............................................................ 210
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Lista de Abreviaturas e Siglas
AASHO: American Association of State Highway Officials
AASTHO: American Association of State Highway and Transportation Officials
ABCR: Associao Brasileira de Concessionrias Rodovirias
ABNT: Associao Brasileira de Normas Tcnicas
AMP: Asfalto Modificado por Polmero
ASTM: American Society for Testing and Materials
BBR: Bending Beam Rheometer
CA: Comisso de Asfalto
CAP: Cimento Asfltico de Petrleo
CBUQ: Concreto Betuminoso Usinado a Quente
CMHB: Coarse Matrix High Binder
CNP: Conselho Nacional do Petrleo
cP: centi Poise
CP: Corpo de prova
CSM: Capacidade de Suporte Marshall
d: Densidade aparente do corpo de prova
D: Dimetro do corpo de prova
DMN: Dimetro Mximo Nominal
DNC: Departamento Nacional de Combustveis
DNER: Departamento Nacional de Estradas de Rodagem
DNIT: Departamento Nacional de Infra-estrutura de Transportes
DSR: Dynamic Shear Rheometer
DTM: Densidade terica mxima medida
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xvi
DTT: Direct tensin tester
E: Estabilidade
EESC-USP: Escola de Engenharia de So Carlos Universidade de So Paulo
ELSYM 5: Elastic Layered System 5
EP-USP: Escola Politcnica - Universidade de So Paulo
ESALs: Equivalent Single Axle Loads
ESSO: International Petroleum Company
EUA: Estados Unidos de Amrica
EVA: Etileno Acetato de Vinila
f: Freqncia de aplicao de carga
F: Fluncia
FAA: fine aggregate angularity
FHWA: Federal Highway Administration
H: Altura do corpo de prova
IBP: Instituto Brasileiro de Petrleo
ICM: Integrated Climatic Model
IPR/DNER: Instituto de Pesquisa Rodoviria do Departamento Nacional de Estradas de
Rodagem
Lat: LatitudeLTT: Laboratory Test Track
LTPP: Long-Term Pavement Performance
LVDT: Linear Variable Differential Transducters
m: Mdulo de relaxao
MPa: Mega Pascales
MR: Mdulo de Resilincia
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xvii
MRR: Relao do Mdulo de Resilincia
MR/RT: Relao entre Mdulo de Resilincia e Resistncia Trao
MRu: Mdulo de Resilincia aps Umidade Induzida
N: Nmero de aplicaes de carga na ruptura no ensaio de fadiga
NBR: Norma Brasileira
PAV: Pressure Aging Vessel
PEN: Penetrao
PETROPERU: Petrleos del Per
PG: Performance Grade
RBV: Relao Betume Vazios
rpm: Rotaes por minuto
RT: Resistncia Trao
RTu: Resistncia Trao aps umidade induzida
RTFOT: Rolling Thin Film Oven Test
RTR: Resistncia Trao Retida
RV: Rotational Viscometer
S: Mdulo de rigidez esttica
SBR: Styrene Butadiene Rubber
SBS: Styrene Butadiene StyreneSENAMHI: Servicio Nacional de Meteorologia e Hidrologia Per
SHRP: Strategic Highway Research Program
SMA: Stone Matrix Asphalt
SMP: Seasonal Monitoring Program
SUPERPAVE: Superior Performing Asphalt Pavement System
SSD: Saturada Seca Superfcialmente
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xviii
STT: Departamento de Engenharia de Transportes
T: Temperatura
TDM: Tecnologia de Materiales
TF: Teor de filer
USA: United State of America
VAM: Vazios no Agregado Mineral
VFA: Void Filled with Asphalt
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Lista de Smbolos
Abs asf Absoro de asfalto
ngulo de fase
Deformao elstica ou resiliente
Diferena de tenses no centro do corpo de prova
t Tempo de atraso
t Deformao recupervel
i Deformao resiliente
Gmb Densidade aparente da mistura
Gmm Densidade terica mxima medida da mistura
Gsa Densidade real dos agregados
Gsb Densidade aparente dos agregados
Gsb (SSD) Densidade aparente dos agregados (saturada seca superfcialmente)
Gse Densidade efetiva dos agregados
G* Mdulo Complexo
Mgua Massa do corpo de prova imerso em gua
Mar Massa do corpo de prova ao ar
Nini Nmero inicial de giros
Nmax Nmero mximo de giros
Nprojeto Nmero de giros de projeto
Pb Teor de asfalto
Pbe Teor efetivo de asfalto no Superpave
b Densidade do asfalto
ef Densidade efetiva da mistura
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t Tenso de trao
R Resistncia trao
ar Desvio padro da mdia anual de 7 dias da temperatura do ar
Modelo Erro padro do modelo
Tar Temperatura do ar
TMX Temperatura mxima do pavimento
TMN Temperatura mnima do pavimento
TMAXar Mdia das temperaturas mximas do ar em 7 dias consecutivos
TMINar Temperatura mnima do ar
Coeficiente de Poisson
Va Porcentagem de vazios da mistura
Vb Volume de vazios preenchido pelo betume
Vv Volume de vazios
Freqncia angular
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NDICE
RESUMO..................................................................................................................................iii
ABSTRACT .............................................................................................................................iv
RESUMEN ................................................................................................................................v
Lista de Figuras .......................................................................................................................vi
Lista de Tabelas .......................................................................................................................xi
Lista de Abreviaturas e Siglas ...............................................................................................xv
Lista de Smbolos...................................................................................................................xix
CAPTULO I.........................................................................................................................1
1. INTRODUO.................................................................................................................1
1.1 EVOLUO E DESENVOLVIMENTO DA PAVIMENTAO ASFLTICA NO PERU.. 1
1.2 PROBLEMAS DE DESEMPENHO DO ASFALTO .......................................................... 4
1.3 JUSTIFICATIVA DA PESQUISA ................................................................................... 5
1.4 OBJETIVOS DA PESQUISA .......................................................................................... 6
1.5 ESTRUTURA DO TRABALHO...................................................................................... 6
CAPTULO II.......................................................................................................................9
2. REVISO BIBLIOGRFICA.........................................................................................9
2.1 AGREGADOS ............................................................................................................... 9
2.1.1 Especificao Brasileira ........................................................................................... 10
2.1.2 Especificao Superpave .......................................................................................... 11
2.1.2.1 Propriedades de Origem................................................................................... 11
2.1.2.2 Propriedades de Consenso................................................................................ 14
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2.2 MATERIAIS BETUMINOSOS. ..................................................................................... 16
2.2.1 Cimentos asflticos de petrleo. ................................................................................ 16
2.2.1.1 Constituio qumica do asfalto. ....................................................................... 17
2.2.1.2 Relao entre composio qumica e propriedades fsicas do asflto.....................18
2.2.1.3 Envelhecimento .............................................................................................. 19
2.2.2 Asfalto Modificado por Polmero .............................................................................. 21
2.2.2.1 Polmeros ....................................................................................................... 22
2.2.2.2 Propriedades Modificadoras dos Polmeros ........................................................ 23
2.2.2.3 Polmero SBS (estireno-butadieno-estireno)....................................................... 252.2.2.4 Vantagens tcnicas dos asfaltos modificados por polmeros ................................. 26
2.2.2.5 Processo de incorporao e mecanismo de modificao do asfalto com polmero SBS
...................................................................................................................... 27
2.2.2.6 Produo do asfalto modificado por polmero .................................................... 31
2.2.2.7 Histrico do uso do asfalto modificado com polmero ......................................... 34
2.2.2.8 Histrico no Brasil sobre o estudo e aplicao do asfalto modificado com polmero
na pavimentao.............................................................................................. 36
2.2.3 Cimentos asflticos de petrleo, Especificao Brasileira ............................................ 37
2.2.4 Cimentos asflticos de petrleo, Especificao Americana (Superpave) ........................ 38
2.2.5 Anlise comparativa da caracterizao e classificao dos asfaltos por penetrao e pelo
mtodo superpave. ................................................................................................... 40
2.3 MISTURAS ASFLTICAS ........................................................................................... 42
2.3.1 Distribuio granulomtrica das misturas asflticas. .................................................... 42
2.3.1.1 Graduao Contnua ........................................................................................ 43
2.3.1.2 Graduao Descontnua ................................................................................... 44
2.3.1.3 Graduao Superpave ...................................................................................... 44
2.3.1.4 Influncia da graduao no Desempenho de Misturas Asflticas .......................... 47
2.3.2 Misturas asflticas Metodologia Marshall .................................................................. 47
2.3.3 Misturas asflticas mtodo Superpave........................................................................ 49
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xxiii
2.3.4 Requisitos volumtricos da mistura ........................................................................... 51
2.4 PRINCIPAIS DEFEITOS DE UM PAVIMENTO FLEXVEL.......................................... 54
2.4.1 Deformao Permanente .......................................................................................... 54
2.4.2 Trincas por fadiga.................................................................................................... 57
2.4.3 Trincas trmicas ...................................................................................................... 60
CAPTULO III ...................................................................................................................63
3. ESTUDO E DISTRIBUIO DO GRAU DE DESEMPENHO DE LIGANTES
ASFLTICOS DO PERU .............................................................................................63
3.1 CONSIDERAES INICIAIS ...................................................................................... 63
3.2 ALGUMAS CONSIDERAES SOBRE O ESTUDO E SELEO DO GRAU DE
DESEMPENHO DO LIGANTE ASFLTICO PROPOSTAS PELO SHRP ....................... 64
3.2.1 Temperaturas do ar (TXXare TYYar)............................................................................. 65
3.2.2 Temperaturas do Pavimento (T MAXe TMIN)................................................................ 66
3.2.3 Efeito do Trfego: Velocidade de Carga e Trfego Acumulado .................................... 70
3.2.4 Seleo do grau PG por programas computacionais .................................................... 71
3.3 DADOS E CONSIDERAES PARA A SELEO DO PG DO LIGANTE ASFLTICO 72
3.3.1 Metodologia de clculo do Grau de desempenho do ligante asfltico (PG) .................... 73
3.3.2 Seleo do PG do ligante asfltico a ser produzido ..................................................... 75
3.4 CONSIDERAES FINAIS ......................................................................................... 76
CAPTULO IV ...................................................................................................................77
4. PROGRAMA EXPERIMENTAL.................................................................................77
4.1 CONSIDERAES INICIAIS ...................................................................................... 77
4.2 ESTUDO E CARACTERIZAO DOS MATERIAIS .................................................... 77
4.2.1 Agregados Minerais................................................................................................. 77
4.2.1.1 Ensaios para determinao das propriedades dos agregados................................. 78
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4.2.2 Ligantes Asflticos .................................................................................................. 88
4.2.2.1 Ensaios para determinao das propriedades dos ligantes asflticos ......................90
4.2.2.2 Correlaes com as propriedades mecnicas .................................................... 104
4.3 MISTURA ASFLTICA ............................................................................................. 106
4.3.1 Composio granulomtrica da Mistura ................................................................... 106
4.3.1.1 Seleo e preparao dos agregados minerais ................................................... 107
4.3.1.2 Dosagem da mistura Betuminosa .................................................................... 108
4.3.2 Temperaturas de usinagem e compactao da mistura asfltica .................................. 110
4.3.3 Determinao do teor de projeto Mtodo Marshall ................................................. 114
4.3.3.1 Densidade Aparente....................................................................................... 117
4.3.3.2 Densidade Mxima Terica (Mtodo Rice) ...................................................... 118
4.3.3.3 Absoro de asfalto pelo agregado .................................................................. 119
4.3.4 Moldagem dos corpos de prova ............................................................................... 120
4.3.5 Ensaios para determinao das propriedades das misturas asflticas............................ 122
4.3.5.1 Estabilidade e fluncia Marshall ..................................................................... 123
4.3.5.2 Ensaio de Mdulo de Resilincia .................................................................... 124
4.3.5.3 Resistncia Trao ...................................................................................... 127
4.3.5.4 Resistncia trao retida por umidade induzida .............................................. 129
4.3.5.5 Fluncia por Compresso Uniaxial Esttica (creepesttico) ........................... 131
4.3.5.6 Fluncia por Compresso Uniaxial Dinmica (creepdinmico) ......................135
4.3.5.7 Ensaio de Fadiga por compresso diametral ..................................................... 138
4.3.6 Programa computacional para controle dos ensaios de mdulo de resilincia, fluncia por
compresso uniaxial esttica, fluncia por compresso diametral dinmica e fadiga. .... 142
CAPITULO V .................................................................................................................. 143
5. APRESENTAO E ANLISE DOS RESULTADOS DE LABORATRIO ..... 143
5.1 INTRODUO .......................................................................................................... 143
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5.2 DISTRIBUIO DO GRAU DE DESEMPENHO DE LIGANTES ASFLTICOS DO PERU
.................................................................................................................................. 143
5.3 AGREGADOS ........................................................................................................... 144
5.3.1 Granulometria ....................................................................................................... 144
5.3.2 Caractersticas fsicas e mecnicas .......................................................................... 145
5.4 LIGANTES ASFLTICOS ......................................................................................... 146
5.4.1 Penetrao ............................................................................................................ 146
5.4.2 Ponto de Amolecimento ......................................................................................... 147
5.4.3 ndice de Suscetibilidade Trmica ........................................................................... 1485.4.4 Viscosidade .......................................................................................................... 150
5.4.5 Retorno Elstico .................................................................................................... 151
5.4.6 Envelhecimento..................................................................................................... 152
5.4.7 Efeito do ligante no desempenho da mistura............................................................. 152
5.5 MISTURAS ASFLTICAS......................................................................................... 154
5.5.1 Estimativa do teor de projeto dos ligantes asflticos .................................................. 154
5.5.2 Estimativa da densidade mxima terica (Mtodo Rice) ............................................ 157
5.5.3 Ensaio de estabilidade e fluncia Marshall ............................................................... 158
5.5.3.1 Ensaios de Estabilidade e Fluncia Marshall para misturas sem envelhecimento . 158
5.5.3.2 Ensaios de Estabilidade e Fluncia Marshall para misturas com envelhecimento em
curto prazo ................................................................................................... 164
5.5.4 Relao Fler/Ligante............................................................................................. 169
5.5.5 Ensaio de mdulo de resilincia .............................................................................. 170
5.5.6 Ensaio de resistncia trao por compresso diametral............................................ 173
5.5.7 Relao MR/RT .................................................................................................... 177
5.5.8 Ensaio de resistncia trao retida por umidade induzida ........................................ 180
5.5.9 Ensaio de fluncia por compresso uniaxial esttica (creepesttico) ....................... 183
5.5.10Ensaio de fluncia por compresso uniaxial dinmica (creepdinmico)................... 190
5.5.11Ensaio de vida de fadiga......................................................................................... 193
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5.5.12Anlise Mecanstica da influncia do tipo de ligante e do envelhecimento de curto prazo na
vida de fadiga ........................................................................................................ 207
5.6 CONSIDERAES FINAIS........................................................................................ 211
CAPTULO VI................................................................................................................. 213
6. CONCLUSES E RECOMENDAES .................................................................. 213
6.1 CONSIDERAES INICIAIS..................................................................................... 213
6.2 CONCLUSES .......................................................................................................... 213
6.2.1 Quanto ao estudo e distribuio do grau de desempenho de ligantes asflticos do Peru . 213
6.2.2 Quanto aos resultados dos ensaios nos ligantes asflticos........................................... 214
6.2.3 Quanto aos resultados dos ensaios nas misturas asflticas .......................................... 214
6.2.4 Quanto aos resultados da anlise mecanstica ........................................................... 215
6.2.5 Consideraes gerais.............................................................................................. 216
6.3 RECOMENDAES PARA PESQUISAS FUTURAS .................................................. 216
REFERNCIAS BIBLIOGRAFICAS............................................................................... 219
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CAPTULO I
1.INTRODUO
1.1 EVOLUO E DESENVOLVIMENTO DA PAVIMENTAO ASFLTICA
NO PERU
No perodo entre 1935 e 1940, aproximadamente, usava-se no Peru, um ligante betuminoso
constitudo por p asfltico mais um solvente (fluxol), denominado polvofluxol, que era
transportado, distribudo e compactado com rolo. Esse sistema foi abandonado por ser
prejudicial sade, por causar doenas pulmonares e at mesmo levar morte dos operrios.
O sistema polvofluxol foi substitudo pelo asfalto diludo RC-250 (Cut back ou asfalto
recortado). No Peru, no Departamento de Piura, Provncia de Talara, em 1938 instalou-sea primeira planta de asfaltos, sob a direo daInternational Petroleum Company -ESSO, que
utilizava petrleo peruano dos Campos da Breae Parinas para a produo do RC-250. O
asfalto diludo tinha uma composio aproximada de 87% de cimento asfltico e 13% de
solvente.
No ano de 1961, em razo da alta demanda de asfalto nas regies centro e sul, instala-se em
Lurin - Lima outra produtora de asfaltos, a Refinaria "Conchan", sob a direo da Fluor
Corporation, do Canad, que acabou sendo inaugurada pela Companhia Chevron da
Califrnia - USA. Desde ento, as empresas privadas de engenharia popularizaram a "mistura
asfltica a quente", com cimento asfltico PEN 60/70.
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2
Em 1969, foi criada a PETROPERU S.A. (Petrleos del Peru), a mesma que administra at
hoje as duas Refinarias antes mencionadas, com maior experincia na produo de cimentos
asflticos, asfaltos diludos e de uso industrial, que so elaborados com petrleo peruano e
que so utilizados na totalidade das rodovias do Peru.
Hoje em dia, o Peru tem sete refinarias, conforme apresentado na Figura 1.1, das quais as
refinarias de Conchan e Talara, administradas pela PETROPERU S. A., produzem os
seguintes tipos de asfaltos de petrleo:
Asfaltos Diludos Tipo RC e MC;
Cimentos asflticos: PEN 10-20, PEN 40-50, PEN 60-70, PEN 85-100 e PEN 120-150.
No final de 2005 a empresa Tecnologia de Materiais (TDM), em parceria com a Ipiranga
Asfaltos do Brasil, iniciou a produo de Asfalto modificado por Polmero (AMP), tendo
como matria prima o cimento asfltico de petrleo PEN 60/70 e o copolmero em bloco
Styrene Butadiene Styrene (SBS), com o nome comercial de asfalto modificado por polmero
SBS Betuflex tipo I 60/60.
Os ligantes asflticos mais utilizados nas obras rodovirias so o PEN 60-70 e o PEN 85-100.
Com o asfalto modificado por polmero SBS Betuflex tipo I 60/60 ainda no se tem
experincia de utilizao em obra, por ser um produto novo no mercado peruano.
Com relao ao mtodo de projeto de misturas asflticas, usa-se, no Peru, o Marshall, que
de utilizao mundial, tomando-se em considerao tambm os requisitos do Instituto do
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3
Asfalto e da American Association of State Highway and Transportation Officials
(AASHTO).
Figura 1.1 - Mapa de localizao de Refinarias de petrleo do Peru.
Fonte: http://www.minem.gob.pe/ministerio/pub_atlas2001.asp (Data de acesso: Maio 2006)
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4
1.2 PROBLEMAS DE DESEMPENHO DO ASFALTO
O desempenho das misturas asflticas destinadas pavimentao dependem amplamente das
propriedades e propores relativas dos seus principais componentes, que so os agregados
minerais, o cimento asfltico e os vazios. A funo do cimento asfltico numa mistura
manter o esqueleto mineral consolidado, com a finalidade de suportar a ao do trfego.
O cimento asfltico deve ser o suficientemente aglutinante para manter a adeso do sistema
agregado/ligante e, ao mesmo tempo, a resistncia ao cisalhamento provocado pelas cargas do
trfego, especialmente em misturas asflticas abertas, nos pontos de contado dos agregados.
Deve ser, sob altas temperaturas, suficientemente rgido para no apresentar deformao
permanente, e flexvel o suficiente para resistir s trincas por fadiga e trmica em baixas
temperaturas, em razo que as misturas asflticas sofrem influncia significativa pois o
Cimento Asfltico de Petrleo (CAP), por ser um material visco-elstico, sensvel s
variaes climticas.
Dessa forma, sob baixas temperaturas, as misturas asflticas so susceptveis ao aparecimento
de trincas devido ao enrijecimento do CAP, ao passo que sob altas temperaturas as misturas
asflticas ficam sujeitas ao aparecimento de deformaes permanentes nas trilhas de roda emrazo da diminuio da rigidez do CAP.
Uma alternativa para que os pavimentos possam suportar as variaes climticas, assim como
as crescentes solicitaes do trfego, o emprego de asfaltos de alto desempenho,
destacando-se, entre eles, os asfaltos modificados por polmeroSBS. A funo bsica de um
polmero, quando adicionado ao asfalto, reduzir a susceptibilidade trmica, melhorando o
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5
comportamento elstico do asfalto e proporcionando o aumento da resistncia deformao
permanente das misturas asflticas em situaes extremas de altas temperaturas em servio, a
diminuio das trincas em baixas temperaturas e a diminuio das trincas por fadiga. Os
polmeros tambm melhoram a adesividade entre os agregados e o asfalto, diminuindo a
abraso e melhorando a resistncia oxidao.
O uso de asfaltos modificados por polmeros contribui para o desenvolvimento de novas
tcnicas construtivas em pavimentao, como revestimentos constitudos de misturas
asflticas especiais, com utilizao de uma composio granulomtrica dos agregados ptreos
bastante particulares, no obedecendo clssica mistura de granulometria contnua, mas
formada por uma composio descontnua como o Stone Matrix Asphalt (SMA),
revestimentos drenantes ou camada porosa de atrito, camadas impermeabilizantes ou
membranas anti-reflexo de trincas e camadas de impermeabilizao em pontes.
1.3 JUSTIFICATIVA DA PESQUISA
O desenvolvimento da pavimentao no Peru baseado nos revestimentos asflticos, que
constituem quase 98% dos pavimentos rodovirios e urbanos. Porm, com as tcnicas
tradicionais em prtica, a pavimentao asfltica, em alguns casos, no tem atendido aosrequisitos de resistncia e durabilidade, apresentando problemas precoces de trincamento por
fadiga, trincamento por gradientes trmicos, desagregao do revestimento asfltico,
afundamento de trilha de roda, entre outros.
Devido aos fatores citados, os asfaltos modificados por polmeros representam uma opo
para que se consiga uma maior durabilidade dos pavimentos peruanos, o que num pas onde
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6
h uma inquestionvel descontinuidade de polticas de transportes, representa a possibilidade
da infra-estrutura de transportes sobreviver aos perodos de entressafra de investimentos,
minimizando a possibilidade de depreciao de um dos maiores patrimnios nacionais, que
so as rodovias.
1.4 OBJETIVOS DA PESQUISA
Tomando em considerao os problemas de desempenho das misturas asflticas
convencionais e as potenciais melhorias de desempenho que os asfaltos modificados
fornecem, este trabalho tem como objetivos:
Avaliar o comportamento das misturas asflticas peruanas produzidas com asfalto
convencional (PEN 60/70) e com asfalto modificado por polmero SBS (Betuflex tipo I
60/60), do qual ainda no se tem resultados de uso em obra, por ser um produto novo no
mercado peruano;
Estabelecer a distribuio de Grau de Desempenho (PG) de ligantes asflticos do Peru
com base nas condies climticas de cada regio e dar diretrizes para a produo de
um ligante asfltico capaz de atender s condies climticas e de trfego do Peru. Em
seqncia produo, que ser realizada por uma empresa especializada em asfaltos
modificados por polmero, em colaborao presente pesquisa, ser avaliado o
comportamento de misturas asflticas produzidas com esse ligante asfltico.
1.5 ESTRUTURA DO TRABALHO
O trabalho foi dividido em 6 captulos conforme descrito nos tpicos abaixo:
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Captulo I: Apresenta uma perpectiva geral da pavimentao asfltica do Peru, os
problemas dos pavimentos asflticos, bem como os objetivos da disertao.
Captulo II: Apresenta uma reviso bibliogrfica dos agregados, ligantes asflticos
convencionais, asfaltos modificados por polmeros, processo de produo de asfaltos
modificados por polmeros, vantagens do uso em obras rodovirias e os mtodos de
dosagem de misturas asflticas Marshall e Superpave.
Captulo III: Aborda o estudo e distribuio do grau de desempenho de ligantes
asflticos do Peru baseado no programa SHRP e no LTPP Bind, onde determinado o
mapa de distribuio de grau de desempenho PG de ligantes asflticos do Peru com
98% de confiabilidade.
Captulo IV: Apresenta o programa experimental de laboratrio, materiais utilizados
nesta pesquisa, agregados (Pedra 1, Pedrisco, P de pedra) e ligantes asflticos (CAP
PEN 60/70, AMP tipo I 60/60 e AMP PG 76 -22), caracterizao desses materiais pelo
mtodo convencional e Superpave e um resumo dos procedimentos de ensaio realizados
em agregados, ligantes e misturas asflticas.
Captulo V: Apresenta os resultados do programa experimental e a anlise dos
resultados dos ensaios realizados em laboratrio, para os trs ligantes asflticos
utilizados nas trs condies de envelhecimento. Os resultados so apresentados em
forma de tabelas e grficos.
Captulo VI: Apresenta as principais concluses e os comentrios finais, assim como
sugestes para trabalhos futuros.
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O estudo em geral, a busca da verdade e da beleza so domnios em que nos concentido
ficar crianas toda a vida.
(Albert Einstein)
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CAPTULO II
2.REVISO BIBLIOGRFICA
2.1 AGREGADOS
Os agregados podem ser classificados segundo sua natureza, tamanho e graduao:
Natureza:
Agregado natural: constitudos de gros oriundos da alterao das rochas pelos
processos de intemperismo ou produzidos por britagem: pedregulhos, seixos, britas,
areias etc.
Agregado artificial: produtos ou subprodutos de processo industrial por transformao
fsica e qumica do material: escria de alto forno, argila calcinada, argila expandida.
Tamanho:
Agregado grado: material retido na peneira n 4 (4,75 mm): britas, cascalhos, seixos
etc.
Agregado mido: material que passa na peneira n 4 (4,75 mm) e fica retido na peneira
n 200 (0,075mm): p de pedra, areia etc.
Fler (material de enchimento):material que passa pelo menos 65% na peneira n 200
(0,075mm): cal extinta, cimento Portland, p de chamin etc.
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Graduao:
Agregado de graduao densa: apresenta uma curva granulomtrica continua,
representativa de material bem graduado e com quantidade de material fino suficiente
para preencher os vazios entre as partculas maiores.
Agregado de graduao aberta: apresenta uma curva granulomtrica, de material mal
graduado, com insuficincia de material fino, para preencher os vazios entre as
partculas maiores.
2.1.1Especificao Brasileira
Segundo o DNER (DNER-ES 313/97), os agregados para uso em Concreto Betuminoso
devem apresentar as seguintes caractersticas:
Agregado grado - deve ser constituido de fragmentos sos, durveis, livres de torres
de argila, e substncias nocivas. Deve atender aos seguintes parmetros:
Desgaste Los Angeles igual ou inferior a 40% (DNER-ME 035/98);
ndice de forma superior a 0,5 (DNER-ME 086/94);
Durabilidade inferior a 12% (DNER-ME 089/94).
Agregado mido - as partculas individuais devero ser resistentes, apresentar
moderada angularidade, e estarem livres de torres de argila e de substncias nocivas.
Equivalente Areia igual ou superior a 55% (DNER-ME 054/97).
Material de enchimento- quando da aplicao dever estar seco e isento de grumos.
Deve atender granulometria apresentada na Tabela 2.1 (DNER-EM 367/97):
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Tabela 2.1 Especificao granulomtrica para material de enchimento ou filer.
Abertura de malha (mm) % em peso passado
0,42 mm
0,18 mm0,075 mm
100
95 - 10065 - 100
Fonte: DNER-EM 367/97
So especificadas trs faixas granulomtricas, A, B e C (DNER ES-313/97), numa das quais
deve ser enquadrada a mistura de agregados em cada dosagem, em funo da aplicao como
camada de rolamento ou de ligao.
2.1.2Especificao Superpave
Os pesquisadores do Programa Estratgico de Pesquisa Rodoviria (Strategic Highway
Research Program SHRP) concluram que os agregados possuem fundamental importncia
nas propriedades do Concreto Betuminoso Usinado a Quente (CBUQ). Embora no tenham
desenvolvido nenhum procedimento novo para a avaliao dos agregados, procedimentos j
existentes foram refinados de modo a se adequarem ao sistema Superpave. So especificados
dois tipos de propriedades de agregados no sistema Superpave, propriedades de origem e
propriedades de consenso (MOTTA et al., 1996).
2.1.2.1 Propriedades de Origem
So aquelas propriedades que as agncias usam regularmente para testar a qualidade das
fontes dos agregados. O SHRP no especifica valores limites, porque essas so muito
dependentes da fonte, mas recomenda que os organismos locais os definam para cada projeto
especifico. So elas:
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Dureza (AASHTO T 96): definida como o percentual em peso de material perdido
durante o ensaio de Abraso Los Angeles com agregado maior que 2,36mm. O ensaio
indica a resistncia abraso que os agregados devem possuir durante usinagem,
compactao e servio;
Sanidade (AASHTO T 104): usada para estimar a resistncia ao intemperismo, a
sanidade definida como o percentual em peso de material perdido durante tratamento
com soluo de sulfato de sdio ou de magnsio. O ensaio pode ser realizado para
agregados midos e grados.
Materiais deletrios (AASHTO T 112): definido pelo percentual em peso de
contaminantes nos agregados. Pode ser realizado em agregados midos e grados.
Para especificar a granulometria do agregado, o Superpave utiliza um grfico onde no eixo
das abscissas esto as aberturas das peneiras, em milmetro, elevadas potncia de 0,45. Para
que a graduao em estudo atenda aos critrios Superpave, a curva granulomtrica deve
passar entre os pontos de controle e fora da zona de restrio (Figura 2.1.).
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Especificao Superpave DMN=12,5 mm.
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2 2,2 2,4 2,6 2,8 3 3,2 3,4 3,6 3,8
Abertura das peneiras elevadas a 0,45 (mm)
Porcentagemquepassa
(%)
Linha de densidade mxima Pontos de Controle Zona de restrio
0,075 0,15 0,30 0,60 1,18 2,36 4,75 9,5 12,5 19,0
Pontos de controle
Zona de restrio Linha de densidade mxima
Dimetro mximo
Diametro Mximo Nominal
Figura 2.1 - Exemplo de granulometria Superpave para um Dimetro Mximo Nominal de
12,5 mm.
Os valores especificados so reproduzidos nas Tabelas 2.2 e 2.3, com vrias faixas possveis
de enquadramento dos agregados (AASHTO MP 2-01).
Tabela 2.2 - Pontos de Controle conforme o Dimetro Mximo Nominal.
37,5 mm 25,0 mm 19,0 mm 12,5 mm 9,5 mmAbertura
mm Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max
50
37,5
25
19
12,5
9,5
4,75
2,36
0,075
100
90
-
-
-
-
-
15
0
-
100
90
-
-
-
-
41
6
-
100
90
-
-
-
-
19
1
-
-
100
90
-
-
-
45
7
-
-
100
90
-
-
-
23
2
-
-
-
100
90
-
-
49
8
-
-
-
100
90
-
-
28
2
-
-
-
-
100
90
-
58
10
-
-
-
-
100
90
-
32
2
-
-
-
-
-
100
90
67
10
Fonte: AASHTO MP 2-01
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Obs.: Dimetro Mximo Nominal definido como sendo um tamanho maior do que o
primeiro tamanho da peneira que retm mais de 10%.
Tabela 2.3 - Zona de restrio de acordo com o dimetro mximo nominal.
37,5 mm 25,0 mm 19,0 mm 12,5 mm 9,5 mmAbertura
mm Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max
4,75
2,36
1,18
0,6
0,3
34,7
23,3
15,5
11,7
10
34,7
27,3
21,5
15,7
10
39,5
26,8
18,1
13,6
11,4
39,5
30,8
24,1
17,6
11,4
-
34,6
22,3
16,7
13,7
-
34,6
28,3
20,7
13,7
-
39,1
25,6
19,1
15,5
-
39,1
31,6
23,1
15,5
-
47,2
31,6
23,5
18,7
-
47,2
37,6
27,5
18,7
Fonte: AASHTO MP 2-01
2.1.2.2 Propriedades de Consenso
So aquelas consideradas crticas para o desempenho adequado de um CBUQ. So ditas de
consenso pois foram resultado de um amplo entendimento de diversos especialistas
americanos, atravs da comparao entre os valores de especificaes em uso. Os valores das
propriedades de consenso variam de acordo com o nvel de trfego e a posio relativa da
camada na estrutura do pavimento. Essas propriedades so:
Angularidade do agregado grado (ASTM D 6821): definida como o percentual em
peso de agregado grado, retido na peneira de abertura 4,75 mm, que possua uma ou
mais faces fraturadas. Quanto maior a angularidade do agregado grado, melhor, j que
agregados de forma cbica e com faces fraturadas apresentam uma maior resistncia ao
cisalhamento;
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Angularidade do agregado mido (ASTM D 6821): definida como o percentual de
vazios no agregado mido que passa na peneira de abertura 2,36 mm. Quanto maior o
teor de vazios, maior a quantidade de faces fraturadas no agregado;
Partculas planas e alongadas (ASTM D 4791): definida como o percentual em peso de
agregado grado, com relao entre a maior e a menor dimenso maior que 5.
Lamelaridade alta indica a grande presena de partculas planas e alongadas, o que
aumenta a tendncia de quebra de agregados durante a compactao e vida em servio
do pavimento;
Teor de finos (AASHTO T 176): definido como o percentual em peso de material silte
mais argila, passante na peneira de abertura 0,075 mm presente no agregado. Um grande
teor de argila impregnado nos agregados dificulta a adeso do ligante ao agregado e
deixa a mistura mais suscetvel ao da gua.
A Tabela 2.4 reproduz os valores especificados na AASHTO MP 2-01 para essas
propriedades de consenso.
Tabela 2.4 - Especificao SUPERPAVE: requisitos das propriedades de consenso.
Faces fraturadas Agregado
Grado
(%) mnimo
Vazios no compactados
Agregado Fino
(%) mnimo
Nmero
Na(106)
100 mm > 100 mm 100 mm > 100 mm
Equivalente
Areia
(%) mnimo
Partculas
Planas e
Alongadas
(%) mximo
< 0,3
0,3 a < 3
3 a < 10
10 a < 30
30
55/-
75/-
85/80b
95/90
100/100
-/-
50/-
60/-
80/75
100/100
-
40
45
45
45
-
40
40
40
45
40
45
45
45
50
-
10
a) Trfego de projeto esperado na faixa de projeto para um perodo de 20 anos.
b) 85/80 indica que 85% do agregado grado tm uma face fraturada e 80% tem duas ou mais faces fraturadas.
Fonte: AASHTO MP 2-01
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2.2 MATERIAIS BETUMINOSOS
Define-se como betume a mistura de hidrocarbonetos pesados, obtidos em estado natural ou
por diferentes processos fsicos ou qumicos, com seus derivados de consistncia varivel e
com poder aglutinante e impermeabilizante, sendo completamente solvel no bissulfeto de
carbono CS2(American Society for Testing and Materials- ASTM).
Atualmente, a maior parte do asfalto produzido e empregado no mundo extrada do petrleo,
do qual obtida, isenta de impurezas, sendo quase completamente solvel em bissulfeto de
carbono ou tetracloreto de carbono (IBP, 1994).
2.2.1Cimentos asflticos de petrleo
Os cimentos asflticos so obtidos pelo processo de destilao do petrleo cru atravs de
diferentes tcnicas de refinao. temperatura ambiente, o cimento asfltico um semi-
slido escuro, pegajoso e um material altamente viscoso. durvel e tem excelentes
caractersticas impermeveis e de adesividade, sendo altamente resistente ao da maioria
dos cidos, lcalis e sais. O maior uso dos cimentos asflticos nas misturas asflticas para
pavimentao (ROBERTS et al. 1991).
Leite (1999), relata que Samanos definiu o cimento asfltico de petrleo como um adesivo
termoplstico, impermevel gua, viscoelstico e pouco reativo, que:
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pelo comportamento termoplstico, possibilita o prprio manuseio a quente, para
aplicao em pavimentos e, por simples resfriamento, o retorno s suas propriedades
viscoelsticas correspondentes s condies de servio;
sendo utilizado na impermeabilizao da estrutura do pavimento, evita a penetrao da
gua de chuva, acarretando escoamento superficial para os canais de drenagem;
tem na viscoelasticidade a base do comportamento mecnico que exerce sobre a
estrutura do pavimento. Como essa propriedade indica, o CAP combina dois
comportamentos distintos: o elstico, sob aplicao de carga de curta durao (trfego
rpido), e o viscoso, sob longos perodos de aplicao de carga;
tem boa durabilidade, em face da pouca reatividade qumica. O contato com o ar
propicia oxidao lenta, que pode ser acelerada pelo aumento da temperatura.
2.2.1.1 Constituio qumica do asfalto
Existe uma grande dificuldade em definir a composio qumica dos asfaltos devido
dificuldade de caracterizao de todas as substancias que o compem, algumas ainda
desconhecidas.
A proporo aproximada de seus principais componentes, de acordo origem dos cru da qual
provem o asfalto so:
Carbono (82 a 87%)
Hidrognio (9 a 11%)
Nitrognio (0,2 a 1,2%)
Enxofre (0,9 a 5,3%)
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Oxignio (0,2 a 0,8%)
Vandio (4 a 1400 ppm)
Nquel (0,4 a 110 ppm).
O fracionamento qumico separa o CAP em compostos saturados, nafteno-aromticos, polar-
aromticos e asfaltenos (insolveis em n-heptano). Os asfaltenos separam-se primeiro, por
precipitao, com a adio de n-heptano. Os outros constituintes, denominados maltenos,
solveis em n-heptano, so separados por cromatografia de adsoro. Os asfaltenos so
aglomerados de compostos polares e polarizveis, formados em conseqncia de associaes
intermoleculares. So considerados responsveis pelo comportamento reolgico dos CAP e
constitudos de hidrocarbonetos naftnicos condensados e de cadeias curtas de saturados
(LEITE e BITTENCOURT, 2004).
2.2.1.2 Relao entre composio qumica e propriedades fsicas do asflto
Segundo Corbett1 (1978 apud LEITE, 1999), os componentes do CAP tm as seguintes
propriedades:
Saturados: Tm influncia negativa na suscetibilidade trmica. Em maior concentrao
amolecem o produto;
Aromticos: Agem como plastificantes, contribuindo para a melhoria de suas
propriedades fsicas;
1CORBETT, L. W. & PETROSSI, U. (1978)- Differences in distillation and solvent asphalt - IndustrialEngineers Chemical Production, Research & Development, vol 17, p. 342
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Resinas: Tm influncia negativa na suscetibilidade trmica, mas contribuem na
melhoria da ductilidade e disperso dos asfaltenos;
Asfaltenos: Contribuem para a melhoria da suscetibilidade trmica e aumento da
viscosidade.
Embora a composio qumica e a estrutura coloidal sejam somente auxiliares na explicao
de alguns fenmenos do comportamento do CAP como ligante asfltico, os parmetros
reolgicos de CAP obtidos atravs de viscosmetros e remetros de cisalhamento dinmico
apresentam correlao com ensaios de desempenho de misturas betuminosas (LEITE, 1999).
2.2.1.3 Envelhecimento
O envelhecimento do ligante asfltico pode ser definido como o processo que sofre o cimento
asfltico durante a estocagem, usinagem, aplicao e vida em servio, responsvel pela
alterao de suas caractersticas fsicas, qumicas e reolgicas que causam um aumento na sua
consistncia.
Segundo Leite (1999), quatro so os mecanismos principais que explicam o endurecimento ou
envelhecimento do asfalto, a saber: oxidao, perda de volteis, endurecimento fsico e
endurecimento exsudativo.
A oxidao a mais importante causa do endurecimento. Durante a usinagem, a alta
temperatura empregada e a presena do ar tornam a oxidao violenta. Os grupos polares
oxigenados tendem a associar-se, formando micelas de alto peso molecular e maior
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viscosidade. Embora a estocagem do CAP se faa tambm a altas temperaturas, a oxidao do
CAP em tanques minimizada pela pequena superfcie exposta ao ar
O endurecimento resultante da perda de volteis baixo, tendo em vista que os cimentos
asflticos de petrleo no so volteis;
O endurecimento fsico ocorre temperatura ambiente e atribudo reordenao de
molculas e cristalizao de parafinas. um fenmeno reversvel;
O endurecimento exsudativo resulta de movimento de componentes oleosos do ligante para o
agregado mineral.
A primeira alterao da estrutura qumica do CAP aps sua produo ocorre durante a
usinagem, espalhamento e compactao da mistura betuminosa e depois ocorre uma evoluo
mais lenta, durante a vida em servio.
Segundo Bicheron et al.2(1986 apudLEITE, 1999), o processo de oxidao descrito pelas
seguintes modificaes na composio qumica do CAP:
inrcia qumica dos saturados, cujo teor se mantm praticamente inalterado;
oxidao parcial dos aromticos que se transformam em resinas;
oxidao das fraes mais pesadas das resinas que se transformam em asfaltenos;
uma parte dos prprios asfaltenos se oxida, modificando seu comportamento.
2 BICHERON G., BRUL B., MIGLIORI F (1986) Rgneration des liants pour enrobs:
mthodologie dtude en laboratoire . Exemple de quelques cas de chantiers. Bull. Liaison Labo.P. Ch., vol 143, p104-110, mai/juin 1986
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2.2.2Asfalto Modificado por Polmero
Os ligantes asflticos tm uma grande importncia em muitos aspectos do desempenho de
uma rodovia, suportando os carregamentos do trfego sob diferentes condies climticas.
Assim, uma mistura asfltica necessita ser flexvel em temperaturas de servio baixas, para
prevenir as trincas trmicas no pavimento, e suficientemente rgida a temperaturas altas de
servio, para prevenir as deformaes permanentes. Nem sempre as misturas asflticas
produzidas com asfalto convencional apresentam as propriedades desejveis, havendo uma
busca constante de novos materiais, que melhorem o desempenho dos pavimentos asflticos,
como, por exemplo, os asfaltos modificados por polmeros.
Os asfaltos modificados por polmero so obtidos a partir da incorporao de polmero ao
CAP, em unidade apropriada, podendo ou no envolver reao qumica. Os ligantes asflticos
que se prestam modificao so aqueles que apresentam compatibilidade com o polmero a
ser empregado. Um bom asfalto modificado deve apresentar o polmero e o asfalto
entrelaados, formando duas fases contnuas, uma permeando a outra. Caso a mistura no
seja realizada de forma adequada, ou o polmero e o asfalto no sejam quimicamente
compatveis, formam-se duas fases com predominncia de uma ou de outra. Em ambos os
casos, as propriedades do asfalto modificado no sero adequadas para utilizao.
Segundo Leite e Soares (1997), a modificao de ligantes asflticos pela introduo de
polmeros empregada h mais de trinta anos em pases desenvolvidos, visando melhorar a
resistncia fadiga e deformao permanente dos pavimentos. Porm a utilizao deste tipo
de produto no chega a quinze por cento do mercado Americano e Europeu de ligantes
asflticos devido ao preo elevado. Seu uso se destina a novos tipos de aplicaes, tais como,
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asfaltos drenantes, concretos asflticos de alto mdulo, micro revestimento, membranas
antifissuras etc.
Porm, segundo Yildirim (2005), a modificao dos asfaltos com polmero se incrementou
nas ultimas trs dcadas, tornando-se norma nos projetos de pavimentos de alto desempenho,
particularmente nos Estados Unidos, Canad, Europa e Austrlia.
2.2.2.1 Polmeros
Os polmeros so substncias macromoleculares, ou seja, que contm centenas ou milhares de
tomos, que podem ser extradas da natureza (madeira, leo lubrificante, cortia etc.) ou
podem ser obtidas artificialmente, pela unio em rede ou estrutura de rede de pequenas
molculas, chamadas de monmeros.
A classificao dos polmeros pode ser feita em quatro categorias: plsticos, elastmeros,
fibras e aditivos. Os plsticos so subdivididos em termoplsticos e termorrgidos, enquanto
os elastmeros subdividem-se em borracha natural e sinttica (ISACSSON & LU, 1995).
Termoplsticos:so aqueles que depois de formados pela ao do calor, amolecem de formareversvel, sendo possvel mold-los novamente. Em outras palavras, amolecem quando
aquecidos e endurec