Desagregação e
Permeabilidade de
Concretos Asfálticos
Drenantes Com
Ligantes
Modificados
José Marcos Faccin Guimarães
Leto Momm
Carlos Fernando Q. Quintero
Keyla Junko Shinohara
Adosindro Joaquim de Almeida
(UFSC – Brasil)
Introdução
A lâmina d'água origina a hidroplanagem e
viscoplanagem que provocam derrapagens,
prejudica a visibilidade e acumula água nas
deformações, causando acidentes portanto,
para eliminá-la foi desenvolvida a mistura
asfáltica drenante.
Introdução
Com as más condições das rodovias
começou a ser utilizado ligantes de elevada
consistência e incorporado modificadores
que têm melhorado as propriedades do
asfalto como por exemplo o polímero SBS
e a borracha reciclada de pneus.
Introdução
Logo foram estudadas duas misturas, uma
modificada por polímero SBS e a outra pela
borracha reciclada de pneus, utilizando
CAP 30/45, nas condições sem e com
ciclagem para determinar qual delas
comporta-se melhor à desagregação e à
permeabilidade em pista seca ou molhada.
Concreto Drenante
O concreto asfáltico drenante é uma
mistura com índice de vazios superior a
20%, tornando-a permeável à ação das
águas da chuva o que reduz ou até
mesmo elimina a lâmina d’água sobre a
superfície do pavimento.
Ensaios
• Cántabro
O Ensaio Cántabro avalia a desagregação
da camada de rolamento. Para as misturas
serem aceitáveis, as percentagens terão
que ser inferiores a 25%.
Ensaios
• Permeabilidade
Para que uma mistura seja considerada
permeável, deverá apresentar velocidade
de percolação superior a 0,60 cm/s.
Materiais
• Agregados
Os agregados são de origem granítica. Os
resultados dos ensaios de caracterização
encontram-se na tabela 1.
Materiais
• Agregados
Ensaio
Los Angeles
Durabilidade
Índice de
Forma
Adesividade
Limite
Inferior a 40%
Inferior a 12%
Inferior a 3,00
Resultado
20,67%
1,22%
1,36
Não haver
descolamento
1,00% de
dope
Materiais
• Ligantes
O ligante utilizado é o CAP 30/45, numa
mistura foi modificado com 20% de borracha
moída de pneus e na outra por 4% de
polímero SBS. Os resultados dos ensaios de
caracterização encontram-se na tabela 2.
Materiais
• Ligantes
Ensaio
Polímero SBS
Penetração
34 x 10-1 mm
Ponto
de
63 °C
Amolecimento
Viscosidade
170 °C
Saybolt-Furol
Viscosidade
170 °C
Brookfield
Borracha
32 x 10-1 mm
67 °C
170 °C
170 °C
Resultados
• Ensaio Cántabro (1ª etapa)
Foram adotados quatro teores de ligante
(3,25%, 3,50%, 3,75% e 4,00%) e
testados 256 corpos de prova (Figura 1),
128 de cada mistura. O processo de
ciclagem consistiu em três ciclos a 60°C
de 48 horas cada.
Resultados
• Ensaio Cántabro (1ª etapa)
Figura 1 – Corpos de prova da primeira etapa
Resultados
• Ensaio Cántabro (1ª etapa)
Os resultados das duas misturas, em
ambas condições, apresentaram perda
entre 36% e 95% por isso os quatro teores
foram reprovados.
Resultados
• Ensaio Cántabro (2ª etapa)
Figura 2 – Curvas granulométricas
Resultados
• Ensaio Cántabro (2ª etapa)
Figura 3 – Cps antes do Figura 4 – Cps após o
ensaio
ensaio
Resultados
• Ensaio Cántabro (2ª etapa)
Figura 5 – Desagregação das quatro curvas
Resultados
• Ensaio Cántabro (3ª etapa)
Figura 6 – Cps de SBS da Figura 7 – Cps de asfalto
terceira etapa
borracha
Resultados
Desagregação (%)
• Ensaio Cántabro (3ª etapa)
88
84
80
76
72
68
64
60
56
52
48
44
40
36
32
28
24
20
16
3.75
4
4.25
4.5
4.75
Teor de ligante (%)
— SBS sem ciclagem
— SBS com ciclagem
— Borracha sem ciclagem — Borracha com ciclagem
Resultados
• Ensaio Cántabro (4ª etapa)
Fig 9 – Cps de SBS
antes do ensaio
Fig 10 – Cps de asfalto
borracha antes do ensaio
Resultados
• Ensaio Cántabro (4ª etapa)
Fig 11 – Cps de SBS
após o ensaio
Fig 12 – Cps de borracha
após o ensaio
Resultados
• Ensaio Cántabro (4ª etapa)
42
40
38
36
Desagregação (%)
34
32
30
28
26
24
22
20
18
16
14
12
3.75
4
4.25
4.5
4.75
5
5.25
5.5
5.75
Teor de ligante (%)
— Polímero SBS
— Asfalto borracha
Resultados
• Ensaio Permeabilidade
Figura 14 – Placas de
Polímero SBS
Figura 15 – Placas de
asfalto borracha
Resultados
• Ensaio Permeabilidade
Figura 16 – Procedimento do ensaio
Resultados
• Ensaio de Permeabilidade
3.0
Velocidade de escoamento (cm/s)
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Placas
— Polímero SBS
— Asfalto borracha
Conclusão
Portanto,
as
misturas
drenantes
modificadas
com
polímero
SBS
desagregam menos e são mais permeáveis
do que as misturas modificadas com
asfalto borracha e as misturas sem
ciclagem possuem menor desagregação e
permeabilidade muito semelhante do que
as misturas com ciclagem.
Agradecimentos
• CILA;
• UFSC
• PPGEC;
• CAPES;
• Membros da minha banca de Mestrado;
• Co-autores;
• Petrobrás;
• CBB Asfaltos;
• Empresa Vogelsanger.
MUITO OBRIGADO PELA
PRESENÇA E ATENÇÃO
Contato: [email protected]