AVALIAÇÃO DO EFEITO DO CALOR E DO AR NO ENVELHECIMENTO DE
LIGANTES ASFÁLTICOS UTILIZANDO O MODELO DE ARRHENIUS
João Paulo Souza Silva, DSc.
Universidade Federal do Tocantins – UFT
Departamento de Engenharia Civil e Elétrica
Márcio Muniz de Farias, PhD.
Universidade de Brasília - UnB
Departamento de Engenharia Civil e Ambiental
Isabela Araújo Abrahim, Engª
Universidade de Brasília - UnB
Departamento de Engenharia Civil e Ambiental
RESUMO
O Cimento Asfáltico de Petróleo (CAP) é o principal material aglutinante utilizado nos revestimentos de
pavimentos no Brasil e sofre o processo de envelhecimento durante a sua usinagem, aplicação e vida útil. Esse
fenômeno possui várias causas, sendo as principais delas a oxidação e a perda das frações leves por volatilização.
O efeito do envelhecimento, entre outros, é o aumento da consistência do ligante asfáltico e maior rigidez da
camada betuminosa. Este “endurecimento” do ligante asfáltico, combinado com a ação do tráfego, resulta no
aparecimento de fissuras e degradação acelerada no pavimento. Assim, devido à necessidade de se realizar um
estudo fundamentado para simular o envelhecimento de maneira mais próxima possível da realidade, este
trabalho tem como objetivo avaliar o efeito do calor e do ar no envelhecimento do CAP durante a fase de
usinagem, transporte e aplicação do material, por meio do Modelo de Arrhenius, utilizando a estufa RTFOT.
Esta avaliação permitiu estimar qual o tempo necessário para se atingir o valor de aceitação limite (para a
viscosidade, p. ex.) para a temperatura que o ligante será submetido desde o momento da usinagem até sua
aplicação em campo. A partir daí, foi determinada uma curva de usinagem no intuito de controlar a temperatura
aplicada às misturas asfálticas para que este material possa chegar a campo com características de consistência
capazes de atender às especificações mínimas exigidas nas notas de serviço.
Palavras-chave: Cimento Asfáltico de Petróleo; Misturas asfálticas; Envelhecimento; Modelo de Ahrrenius.
1. INTRODUÇÃO
Atualmente o Brasil tem como principal modo de circulação de pessoas e bens o transporte
rodoviário, responsável por mais de 90% do transporte de passageiros e 61% do transporte de
cargas (CNT, 2009). Em busca de crescimento econômico e social no país é necessário
preservar e ampliar a malha rodoviária pavimentada.
Neste sentido, a indústria do asfalto vem se desenvolvendo, buscando novos materiais e
tecnologias asfálticas a fim de manter esse sistema funcionando, assim como desenvolver
novas soluções para o melhoramento e a manutenção desses materiais.
Dessa maneira, visando a um aprofundamento do que já é conhecido sobre a resposta
material asfáltico às intempéries, foi estudada nesta pesquisa uma expressão, baseada
Modelo de Arrhenius, capaz de “prever” o endurecimento do CAP durante a fase
usinagem. É nessa fase que o CAP começa seu processo de envelhecimento;
envelhecimento deve ser controlado para que depois de usinado, a mistura atenda
especificações mínimas de serviço.
do
no
de
tal
às
Antes da elaboração do modelo de envelhecimento, foi realizada uma análise das principais
características físicas do CAP, verificando se ele atendia às especificações mínimas
estabelecidas pela Resolução nº19 da Agência Nacional do Petróleo (ANP, 2005). Tal
caracterização foi utilizada também no estudo comparativo do CAP antes e depois de
envelhecido, de onde foi possível tirar conclusões à respeito do modelo final de
envelhecimento.
2. LIGANTE ASFÁLTICO
O ligante asfáltico utilizado em projetos de pavimentação no Brasil, conhecido como Cimento
Asfáltico do Petróleo - CAP, provém da destilação do petróleo, enquadrado de acordo com a
Resolução ANP nº19 e DNIT-EM 095/2006, segundo suas características de consistência e
durabilidade, por meio de ensaios clássicos de especificação, tais como:
 Penetração a 25ºC, de acordo com a norma brasileira DNER ME 003/99;
 Temperatura de amolecimento, pelo método anel e bola, conforme NBR 6560;
 Viscosidade absoluta, pelo método Brookfield, padronizado pela norma americana
ASTM D4402;
 Ductilidade e da recuperação elástica utilizando o equipamento conhecido como
Ductilômetro, padronizado pela norma DNER ME 163/98 e DNER ME 382/99.
O IA (2002), caracteriza o CAP como um adesivo termoviscoplástico, impermeável à água,
semi-sólido a temperaturas baixas, viscoelástico à temperatura ambiente e líquido a altas
temperaturas e pouco reativo. Entretanto, a baixa reatividade química a muitos agentes não
evita que esse material possa sofrer um processo de envelhecimento por oxidação lenta pelo
contato com o ar e a água.
Para desenvolvimento desta pesquisa foi escolhido o CAP classificado como 50-70 fabricado
na Refinaria de Betim/MG distribuído pela Centro Oeste Asfaltos, localizada no Setor de
Inflamáveis do Distrito Federal.
2.1. Envelhecimento do Ligante Asfáltico
Desde sua fabricação na refinaria até seu último dia de vida em uma rodovia, o ligante
asfáltico sofre transformações ao longo do tempo, com a consequente perda de suas
propriedades mecânicas, conhecida como envelhecimento.
Segundo Silva (2011), várias são as reações passíveis de ocorrer nos CAPs, dentre as quais
pode-se citar: oxidação, endurecimento exsudativo, endurecimento físico e perda de voláteis.
Entretanto, a oxidação é a principal causa do envelhecimento, ocorrendo principalmente
durante a usinagem do concreto asfáltico (±60%) e continua, de forma mais lenta durante
estocagem, transporte, aplicação e seu uso no revestimento asfáltico em campo (±40%).
Fisicamente, o envelhecimento de um ligante asfáltico é representado pelo aumento de sua
consistência e se apresenta, de uma forma geral, como um aumento de viscosidade associado
a uma diminuição da penetração e aumento do ponto de amolecimento, com perda de suas
características aglutinantes. Esse aumento de consistência influencia o comportamento
físico e reológico do ligante asfáltico, deixando-o mais duro e, por conseguinte, mais
quebradiço, menos dúctil e menos elástico (Whiteoak, 1990).
Ainda, de acordo com o autor, estas etapas do envelhecimento de um ligante asfáltico podem
ser ilustradas esquematicamente conforme a Figura 1.
Figura 1. Envelhecimento do ligante (Whiteoak, 1990 apud Morilha, 2004).
Silva (2005), por meio das informações obtidas na Figura 1, divide a ocorrência do
envelhecimento em três etapas:
 Fabricação da mistura asfáltica (usinagem), onde o ligante na presença de oxigênio é
aquecido a altas temperaturas (160-180ºC), o qual representa cerca de 60% do
envelhecimento total do ligante;
 Espalhamento e compactação - cerca de 20% do envelhecimento, devido ao ligante
asfáltico estar exposto a altas temperaturas e apresentar maior superfície em contato com
oxigênio;
 Utilização da pista - cerca de 20% do envelhecimento total sofrido pelo ligante asfáltico.
Nesta etapa, o ligante está suscetível a temperaturas mais baixas, geralmente não
ultrapassando 60-70ºC no interior do revestimento, porém este ainda continua envelhecendo
devido às condições climáticas e, indiretamente, a constante solicitação do tráfego de
veículos.
Neste sentido, torna-se necessário realizar um estudo bem fundamentado sobre o
envelhecimento de ligantes asfálticos, simulando o envelhecimento de maneira mais próxima
possível da realidade. A simulação de envelhecimento de ligantes asfálticos vem sendo
normalmente realizada a partir de uma seqüência de dois ensaios.
O primeiro destes simula o envelhecimento devido à usinagem, onde uma película fina de
ligante é exposta a altas temperaturas durante o ensaio conhecido como Rolling Thin Film
Oven Test – RTFOT (ASTM D 2872). Em seguida, procede-se à simulação do
envelhecimento in situ, ou seja; durante sua vida útil. O ensaio com o Pressure Aging Vessel –
PAV simula este tipo de situação, onde se considera o tráfego de veículos durante longos
tempos de serviço, combinado com o ambiente e intempéries a que o revestimento é exposto.
Lamontagne et al. (2001) verificaram em seus estudos que uma amostra de asfalto, não
modificado, exposta à simulação clássica de envelhecimento, possui aproximadamente as
mesmas características que um corpo de prova após 3 a 6 anos in situ, dependendo da
composição química do ligante em questão.
3. METODOLOGIA
Para alcançar os objetivos propostos nesta pesquisa, foram realizados os seguintes
procedimentos experimentais tradicionais com finalidade de se caracterizar o ligante asfáltico:
a penetração, ductilidade, o ponto de amolecimento e medidas de viscosidades.
3.1. Modelo de Envelhecimento
Após caracterização do CAP, o mesmo foi submetido a um processo de envelhecimento
controlado em laboratório. A Resolução ANP nº19 e a especificação de material EM
095/2006 do DNIT prescrevem limites para perda de massa e relação de viscosidade para
avaliar o efeito do calor e do ar sobre o ligante asfáltico.
Para simulação do envelhecimento em curto prazo, foi realizado ensaio com uma estufa do
tipo RTFOT, ilustrado na Figura 2. O comportamento do material a longo prazo pode ser
estimado por meio de extrapolação baseado no modelo de Arrhenius, utilizando também a
estufa RTFOT com finalidade de verificar qual o tempo máximo ao qual o ligante poderia ser
exposto à temperatura e oxigênio antes de sua aplicação em campo (Silva, 2011).
Figura 2. Ensaio de RTFOT – LER/UnB: (a) Preparação da amostra; (b) amostras em
repouso; (c) execução do ensaio; (d) amostras após ensaio (Silva, 2011)
O efeito do envelhecimento foi analisado por meio do Modelo de Arrhenius, comumente
usado para extrapolar dados de curto prazo para prever o comportamento de um material em
longo prazo ou em outras temperaturas.
Koerner et al. (1992) comentam que o modelo de Arrhenius é baseado na superposição
tempo-temperatura, ou seja, temperaturas de incubação elevadas, definidas de modo a manter
a energia de ativação constante, usadas para acelerar a degradação do material com o objetivo
de extrapolar os dados obtidos para a condição de temperatura de campo, matematicamente
expresso como:
E
1
ln     act  ln( A)
R.T
t 
(1)
Onde: Ln = Logaritmo natural; t = tempos de reação, em min-1; Eact = Energia de ativação
aparente (J/mol); R = Constante universal dos gases perfeitos (8,314 J/mol K) ; T =
Temperatura Absoluta (ºK); A = Fator pré-exponecial (min-1)
Para um dado material, o modelo tem duas constantes (Eact e A) a serem determinadas
experimentalmente. Para tanto são realizados ensaios para determinação das propriedades de
amostras envelhecidas artificialmente em no mínimo três temperaturas diferentes.
As propriedades foram testadas em intervalos de tempo com uma escala logarítmica até que o
estabelecimento de um valor limite para a propriedade fosse atingido, para todas as
temperaturas utilizadas. De posse dos tempos de reação (t1, t2, t3) correspondentes às
temperaturas (T1, T2,T3), foram plotados gráficos como o ilustrado na Figura 3, obtendo-se
as constantes do modelo.
Figura 3. Obtenção das constantes do modelo de Arrhenius (Colmanetti 2006)
Entretanto, Koerner et al. (1992) explicam que o método considera a possibilidade das
reações químicas a elevadas temperaturas não serem as mesmas a baixas temperaturas, sendo
necessário limitar a extrapolação a 40ºC abaixo da menor temperatura de incubação em
laboratório.
Assim, por meio da extrapolação dos dados, foi possível determinar a curva Temperatura
versus tempo de usinagem, com finalidade de controlar a degradação das características de
consistência do CAP.
3.2. Definição das propriedades e ensaios
Os ensaios escolhidos para serem realizados no CAP depois de envelhecido devem se
relacionar às propriedades que apresentam um significado importante em campo. Assim, as
propriedades mais indicadas para a avaliação de mudanças nas propriedades do asfalto são: a
diminuição de penetração, o aumento do ponto de amolecimento e o aumento de viscosidade.
Ademais, estas são as propriedades para as quais há limites de aceitabilidade especificados
pela ANP No 19/2005.
Para se ter conhecimento de como o ponto de amolecimento, a viscosidade e a penetração se
comportavam ao longo de todo o período de incubação, a cada tempo pré-estabelecido, foi
retirado um frasco com resíduo de CAP da estufa para realização dos ensaios.
3.3. Escolha dos valores limite
Koerner et al. (1992), citados por Colmanetti (2006), consideram como indicativo do
envelhecimento uma mudança de 50% do valor inicial da propriedade observada. Entretanto,
como as normas brasileiras preconizam alguns valores limite após envelhecimento em curto
prazo, o presente trabalho obedeceu alguns critérios diferentes de acordo com a propriedade
em investigação apresentados. Esses valores limites foram adotados como critérios de parada
para o envelhecimento, conforme mostra a Tabela 1.
Tabela 1. Valores limite após envelhecimento em curto prazo
Propriedade
Aumento no ponto de amolecimento
Diminuição da Penetração
Aumento da Viscosidade
Valor limite
8ºC
50%
50%
A incubação foi interrompida quando uma ou mais propriedades escolhidas alcançaram os
valores limites estabelecidos, ou seja, o critério de parada para o envelhecimento do CAP a
uma dada temperatura, feito em 3 campanhas, foi o momento em que o material atingiu
metade do valor inicial da sua penetração, aumento de 50% do valor inicial da viscosidade ou
um aumento de 8ºC no ponto de amolecimento inicial.
3.4. Duração do Envelhecimento (incubação)
Os intervalos de tempo considerados para incubação de amostras, visando a aplicação do
modelo de Arrhenius, foram determinados em escala logarítmica, ou seja, as amostras foram
retiradas da estufa a cada 1, 2, 4, 8, 16, 32 e 64 unidades de tempo (horas) e ensaiadas para
então verificar seu comportamento ao longo do período de incubação.
Dessa forma, a determinação dos tempos limites que o CAP pode ficar exposto à altas
temperaturas, ainda mantendo suas propriedades dentro dos limites da norma, foi feita pela
observação do comportamento das propriedades reológicas durante o envelhecimento.
3.5. Temperaturas de incubação
As mudanças nas propriedades físicas do asfalto devidas ao envelhecimento ocorrem como
uma função direta das temperaturas de incubação em estufa. Ou seja, a determinação das
temperaturas à que as amostras devem ser expostas é fato de grande importância. Assim,
seguindo o modelo de Arrhenius, as temperaturas foram escolhidas, visto que este modelo é
capaz de assegurar uma boa margem de segurança dos resultados.
De acordo com o modelo utilizado, foram escolhidas três temperaturas de incubação (100°C,
135°C e 163ºC), cobrindo uma faixa adequada para que se pudesse estimar o tempo de vida
por extrapolação com certa margem de confiança.
4. RESULTADOS
Inicialmente, caracterizou-se o CAP em condições naturais, onde o objetivo principal foi
verificar se o material encontrava-se dentro das especificações da Resolução nº19 da ANP e
da norma DNIT 095/2006. Posteriormente, o material foi levado à estufa de envelhecimento
em curto prazo – RTFOT e, em seguida novamente caracterizado para determinação da
variação nas propriedades de consistência e durabilidade do material.
O resumo dos resultados encontrados para o CAP em condição natural e após envelhecimento
em curto prazo realizado em estufa RTFOT são apresentados na Tabela 2.
Tabela 2. Caracterização do CAP 50/70.
Propriedades
Valor referência
Resultado
Penetração (100g, 5s, 25°C), 0,1 mm.
50- 70 mm
53
Ponto de amolecimento (ºC)
> 46
46,5
Ponto de Fulgor (ºC)
> 235
325
Ductilidade (25ºC, 5cm/min), cm.
60
> 100
Viscosidade
135ºC a 20rpm
> 274
630
Brookfield
150ºC a 50 rpm
> 112
320
(SP 21),
177ºC a 100rpm
57-285
102
mínimo, cP
Efeito do Calor e do ar – Envelhecimento em curto prazo - RTFOT
Variação de massa (%)
Variação do ponto de amolecimento
≤ 0,5 %
≤ 8ºC
0,16
1,5
Penetração retida
≥ 55%
73
Ductilidade (25ºC, 5cm/min), cm.
≥ 20
> 100
Pode-se afirmar, de acordo com a tabela acima, que o CAP 50-70, utilizado neste trabalho, se
encontra dentro dos limites da especificação vigente (DNIT 095/2006 e ANP, 2005).
4.1. Modelo de Envelhecimento
A caracterização do CAP após a incubação é o estudo do envelhecimento propriamente dito.
Como esperado, o aquecimento em estufa RTFOT modificou as propriedades do CAP
causado pela perda de voláteis e oxidação sofrida. Houve ainda aumento da consistência e
aumento da temperatura de amolecimento, menor ductilidade e menor recuperação elástica do
que inicialmente.
Como esperado, o aquecimento em estufa RTFOT modificou as propriedades do CAP devido
à perda de voláteis e oxidação. Houve ainda aumento da consistência e aumento da
temperatura de amolecimento, menor ductilidade e menor recuperação elástica do que
inicialmente. A Figura 4 representa o comportamento ao longo do tempo para a penetração,
utilizada para determinação de um dos modelos de envelhecimento.
Penetração/Penetração inicial (mm)
Tempo x Penetração
1,00
0,80
0,60
0,40
0,20
0,00
0
2
4
6
8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34
Envelhecimento a 100ºC
Envelhecimento a 135ºC
Tempo (h)
Envelhecimento a 163ºC
Figura 4. Comportamento da penetração ao longo do tempo de envelhecimento (Silva, 2011)
Dessa forma, os resultados obtidos realmente simularam o comportamento do CAP em
campo, que sofre desgaste devido ao aquecimento à altas temperaturas, como na usina, no
transporte e na compactação, fatores que implicam em menor vida útil do material. Na Tabela
3, são mostrados os tempos limites encontrados, algumas vezes por interpolação linear.
Tabela 3.Tempos limites verificados durante o envelhecimento.
Temperaturas de Incubação (ºC)
Propriedades
Limite Adotado
100ºC 135ºC
163ºC
Penetração
26,5 mm
30h
6h
3h
Ponto de
54,5ºC
48h
8h
3h
Amolecimento
Viscosidade
945cP- 135°C
110h 18,2h
9h
-5,00
-5,00
-5,50
-5,50
ln (1/tempo crítico)
ln (1/tempo crítico)
De acordo com os tempos observados em função das temperaturas de incubação, aplicou-se o
modelo de Arrhenius, onde foram obtidos os modelos de envelhecimento para a Penetração
(Figura 5-a), Ponto de amolecimento (Figura 5-b) e Viscosidade (Figura 6).
-6,00
-6,50
y = -5944,6x + 8,5949
R² = 0,9614
-7,00
Eact/R = -5944,6 K
ln (A) = 8,5949 min -1
-6,00
-6,50
y = -6645,7x + 10,068
R² = 0,9993
-7,00
Eact/R = -6645,7 K
ln (A) = 10,068 min -1
-7,50
-7,50
-8,00
2,20E-03 2,30E-03 2,40E-03 2,50E-03 2,60E-03 2,70E-03
-8,00
2,20E-03 2,30E-03 2,40E-03 2,50E-03 2,60E-03 2,70E-03
1/Temperatura (K)
1/Temperatura (K)
Figura 5. Modelo de envelhecimento: (a) penetração; (b) ponto de amolecimento.
-5,00
ln (1/tempo crítico)
-5,50
-6,00
-6,50
-7,00
y = -5334,1x + 6,8038
R² = 0,9941
Eact/R = -5334,1 K
ln (A) = 6,8038 min -1
-7,50
-8,00
2,20E-03 2,30E-03 2,40E-03 2,50E-03 2,60E-03 2,70E-03
1/Temperatura (K)
Figura 6. Modelo de envelhecimento – viscosidade.
A análise do comportamento das variáveis foi feita também com a determinação do
Coeficiente de Correlação Linear de Pearson. Para isso, foram usados os valores dos tempos e
das temperaturas necessários para atingir os limites de Penetração, Ponto de Amolecimento e
Viscosidade fixados anteriormente. Sendo assim, cada gráfico recebeu uma linha de tendência
linear, gerando uma equação do tipo a*x+b e também um coeficiente de determinação R²,
chamado também de valor de correlação de Pearson. Para classificar a correlação existente
entre os dados avaliados, foi utilizada uma classificação subjetiva do NCHRP (TRB, 2002)
baseada no R², apresentada na Tabela 4.
Tabela 4. Classificação subjetiva da correlação dos parâmetros avaliados.
Classificação
R²
Excelente
> 0,90
Boa
0,70 – 0,89
Razoável
0,40 – 0,69
Fraca
0,20 – 0,39
Muito fraca
< 0,19
Observa-se, de acordo com as Figuras 4, 5 e 6 que a temperatura e o tempo de incubação
possuem uma correlação negativa, e seus coeficientes são classificados como Excelente, ou
seja, o modelo de envelhecimento encontrado apresenta-se como satisfatório, fundamentando
outras conclusões acerca do comportamento durante a usinagem do material.
Após determinar o modelo de envelhecimento para as três principais características do
material (Penetração, Ponto de amolecimento e viscosidade), foram extrapoladas temperaturas
de exposição, obedecendo ao limite máximo de 40ºC acima e abaixo das temperaturas
utilizadas em laboratório, conforme as limitações sugeridas por Koerner et al. (1992). As
equações obtidas por regressão linear para as propriedades avaliadas mostram os valores de
Eact/R e ln(A), resumidos na Tabela 5.
Tabela 5. Constantes obtidas após ensaios.
Propriedade
Penetração
Ponto de Amolecimento
Viscosidade
Eact/R (K)
-5944,6
-6645,7
-5334,1
ln(A)(min-1)
8,5949
10,068
6,8038
De posse dos parâmetros A e Eact, obtidos dos coeficientes das regressões mostradas nas
figuras 4, 5 e 6, é possível escrever o modelo de Arrhenius de forma exponencial, como:
E 
t  A.exp  act 
 R.T 
(2)
A Eq. (2) permite obter o tempo máximo para atingir um valor limite de uma dada
propriedade quando o ligante é mantido a uma dada temperatura, extrapolando os valores de
tempo e temperatura impostos em laboratório para as condições de usingem e campo.
A
extrapolação foi realizada baseada nas equações obtidas em cada modelo de envelhecimento,
o que resultou em tempos necessários para que a Penetração atingisse o limite de 26,5 mm e o
Ponto de Amolecimento limite de 54,5ºC, e viscosidade 945cP (a 135ºC a 20rpm) para as
temperaturas de exposição pré-estabelecidas conforme mostrado na Tabela 6.
Tabela 6. Temperatura versus tempo de exposição obtidos.
Tempo máximo de exposição à temperatura
(horas)
Temp. de Usinagem (°C)
Visc.
Penetr
Pto. Amolec.
.
130
10,31
7,82
10,20
140
7,48
5,47
6,84
150
5,52
3,89
4,68
160
4,12
2,81
3,26
170
3,12
2,07
2,30
180
2,39
1,54
1,65
*Visc = Viscosidade; Penetr. = Penetração; Pto. Amolec. = Ponto de Amolecimento.
Os resultados obtidos na Tabela 6 fundamentaram a construção de uma curva Temperatura
versus Tempo limite de exposição conforme ilustrado na Figura 7.
Figura 7. Modelo de Envelhecimento: Tempo versus Temperatura de exposição. (Silva, 2011)
Verifica-se pela Figura 7 que a primeira característica a sofrer com a temperatura de
exposição é a Penetração. Assim, é necessário atentar-se para o tempo máximo que o material
poderá ficar exposto a uma determinada temperatura, isto durante a fase de usinagem até o
momento de aplicação do material em campo. Este tempo e temperatura são essenciais para
que o limite máximo preconizado nas especificações técnicas não seja atingido.
Neste sentido, observa-se que o material avaliado quando exposto a uma temperatura de
170ºC poderá permanecer assim por no máximo 2,0 horas, ou seja, para que a Penetração não
atinja o limite máximo de 26,5 mm e o ponto de amolecimento 54,5ºC, conforme Resolução
ANP Nº 19 de 11/07/2005. Neste exemplo, a viscosidade e permanecerá dentro dos limites,
pois o tempo máximo será maior que 2,0 horas.
5. CONCLUSÕES
A partir do modelo de envelhecimento do CAP, que simula a oxidação e perda de suas
propriedades devido à exposição à altas temperaturas e às intempéries, pode-se concluir que a
falta de manutenção adequada das pistas não é a única razão de o Brasil ter uma malha
rodoviária tão precária, quando se fala apenas dos aspectos referentes à capa asfáltica. Ou
seja, há vários fatores negativos que influenciam no produto final (o pavimento) que nascem
no processo de manipulação do ligante nas usinas, que é o caso do envelhecimento precoce do
CAP na fase de usinagem.
O CAP, por sua natureza, deve ser mantido aquecido para ser manipulado, e se esse
aquecimento não for realizado com controle restrito da temperatura, o ligante começa a
envelhecer ainda dentro da usina, antes mesmo de ser aplicado em campo. Dessa forma, a
curva obtida por meio do estudo do envelhecimento do CAP na estufa RTFOT, observada na
Figura 7, pode ser uma ferramenta de controle de qualidade durante a fase de usinagem da
mistura asfáltica até sua aplicação na pista, baseado no fator temperatura.
O uso de curvas, como a da Figura 7, possibilita que se determine o tempo e a distância
máxima de transporte entre a confecção da mistura e o espalhamento e compactação desta na
pista, de modo a limitar os efeitos nocivos do envelhecimento precoce.
AGRADECIMENTOS
Os autores agradecem ao Laboratório de Engenharia Rodoviária do CEFTRU/UnB pelo apoio técnico-científico
e ao CNPq pelo apoio financeiro.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
ANP (2005). Agência Nacional de Petróleo (2005). Resolução ANP Nº19, de 11 de julho de 2005.
ABNT/NBR 6560 (2000). Determinação do Ponto de Amolecimento de Materiais Betuminosos – Método do
Anel e Bola. Associação Brasileira de Normas Técnicas. Rio de Janeiro.
ASTM D 4402 (1995). Standard Test Method for Viscosity Determination of Asphalt at Elevated Temperatures
Using a Rotational Viscometer. American Society for Testing and Materials.
ASTM D 2872 (1997). Standard Test Method for Effect of Heat and Air on a Moving Film of Asphalt (Rolling
Thin-Film Oven Test). American Society for Testing and Materials.
CNT. (2009). Pesquisa rodoviária 2009: relatório gerencial. Brasília: Confederação Nacional do Transporte,152
p.
DNER (1998). Materiais betuminosos: determinação da ductilidade. ME 163/98. Departamento Nacional de
Estradas de Rodagem.
DNER (1999). Material betuminoso: determinação da penetração. ME 003/99 . Departamento Nacional de
Estradas de Rodagem.
DNIT (2006). Cimentos Asfálticos de Petróleo Especificação de Material. EM 095/2006. Departamento
Nacional de Infra-Estrutura de Transportes.
IA (2002). Manual do Asfalto. Instituto do Asfalto. Rio de Janeiro, 2002. 599p.
Koerner, R.M; Lord, A.E. Jr; Hsuan, Y.H (1992). Arrhenius modeling to predict geosynthetic degradation.
Geotextiles and Geomembranes. Vol 11, nº2 pp. 151-183.
Lamontagne et al. (2001). Design and development of na ageing cell to study the weathering of heavy petroleum
products by infrared microscopy. In: Pittsburgh Conference 2001, New Orleans. Proceedings of 52st
Pittsburgh Conference, 2001.
Morilha Junior, Armando (2004). Estudo sobre a ação de modificadores no envelhecimento dos ligantes
asfálticos e nas propriedades mecânicas e de fadiga das misturas asfálticas. Dissertação de Mestrado.
UFSC, Florianópolis, SC, 2004.
Silva, Letícia Socal da (2005). Contribuição ao estudo do envelhecimento de ligantes asfálticos. Influência na
adição de polímeros e comportamento frente a radiação UV. Tese de Doutorado em Engenharia. UFRGS,
Porto Alegre, 2005, 155p.
SILVA, J.P.S. (2011). Avaliação dos efeitos de produtos rejuvenescedores em misturas asfálticas. Tese de
Doutorado, Publicação G.TD-067/2011, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, Universidade de
Brasília, Brasília, DF, 145 p.
TRB (2002). Simple Performance Test for Superpave Transportation Research Board. Mix Design. NCHRP
report 465.
Whiteoak, D., (1990). SHELL Bitumen Handbook. SHELL, Inglaterra.
João Paulo Souza Silva [email protected]
Universidade Federal do Tocantins – UFT
Coordenação de Engenharia Civil e Elétrica
Av. NS 15, ALCNO 14, Bloco Bala, 109 Norte, Palmas – TO
CEP: 77001-090
Márcio Muniz de Farias [email protected]
Universidade de Brasília
Programa de Pós-Graduação em Geotecnia
Campus Universitário Darcy Ribeiro
Brasília – DF
CEP: 70910-900
Isabela Araújo Abrahim [email protected]
Universidade de Brasília
Programa de Pós-Graduação em Geotecnia
Campus Universitário Darcy Ribeiro
Brasília – DF
CEP: 70910-900