INFLUÊNCIA DA ENERGIA DE
COMPACTAÇÃO GIRATÓRIA NAS
PROPRIEDADES VOLUMÉTRICAS E NA
RESISTÊNCIA À DEFORMAÇÃO
PERMANENTE DE MISTURAS
BETUMINOSAS
INFLUENCIA DE LA ENERGÍA DE
COMPACTACIÓN GIRATORIA EN LAS
PROPIEDADES VOLUMÉTRICAS Y
RESISTENCIA AL AHUELLAMIENTO DE LAS
MEZCLAS BITUMINOSAS
Dinis Gardete
I. P. Castelo Branco
Luís Picado Santos
Técnico - U. Lisboa
Silvino Capitão
I.P. Coimbra
Misturas Betuminosas Utilizadas
Mezclas Betuminosas Utilizadas
Mistura AC 20 base 35/50 (MB)
Agregados de origem granítica / betume 35/50
•
•
•
o
Áridos graníticos / betún 35/50
Mistura de granulometria contínua / mistura densa
o
Granulometria continua / mezcla densa
Utilizada em camadas de base (ligação e regularização)
o
Utilizada en capas de base (ligacion y regularizaíón)
SMA 12,5
Agregados de origem granítica / betume 35/50.
•
•
•
•
o
Áridos graníticos / betún 35/50.
Granulometria marcadamente descontínua (de acordo com a EN
13108-5).
o
Granulometria muy desciontínua (seguindo la EN 13108-5).
Camadas superficiais.
o
Capas superficiales.
Elevada percentagem em betume.
o
Elevado contenido en betún.
Métodos de Formulação Tradicionais
Metodos de diseño tradicionales
AC 20 base 35/50 (MB)
•
Método de Marshall (Compactação com 75 pancadas/face).
o
•
Método Marshall (Compactación 75 golpes por cara).
Percentagem ótima de betume de 4,9%.
o
Contenido optimo en betún de 4,9%.
SMA 12,5
•
Análise da porosidade em provetes Marshall compactados com 50
pancadas/face.
o
Análisis de los huecos en pruebas Marshall compactadas com 50 golpes
por cara.
•
Provetes selados com parafina.
o
•
Pruebas selladas com parafina.
Percentagem ótima em betume de 6,5% (porosidade alvo de 4,0%).
o
Contenido optimo en betún de 6,5% (4,0% de huecos).
Formulação Volumétrica
Diseño volumétrico
•
Utilização do compactador giratório. Pressão de
compactação 600 kPa. Ângulo interno dinâmico de
1,16º. Velocidade de rotação de 30 rpm
o
•
Provetes com 150 mm de diâmetro e 115 mm de
altura.
o
•
Pruebas com 150 mm de diámetro y 115 mm de
altura.
Porosidade alvo de formulação de 4% para ambas
as misturas.
o
•
Compactador giratório. Pession de compactación de
600 kPa. Ângulo de giro de 1,16 (ângulo interno).
Tasa de giro de 30 rpm.
Contenido en huecos para diseño de 4%.
Foi utilizado um procedimento de envelhecimento
de curto prazo (2 horas à temperatura de
compactação).
o
Se utilizó un procedimiento de envejecimiento de
corto plazo (2 horas a la temperatura de
compactación)
Formulação Volumétrica
Diseño volumétrico
•
•
Mistura AC 20 base 35/50 (MB)
Para a mistura AC 20 a compactação foi efetuada até um nível de 125 giros. Valores
entre 50 e 75 giros conduzem a propriedades volumétricas similares às obtidas no
método de Marshall.
o
La mezcla AC 20 se compactó acia los 125 giros. Valores entre los 50 y 75 giros
llevam a propriedades volumétricas de las mezclas semellantes a las obtenidas en
el método Marshall.
•
Uma percentagem ótima em betume de 4,9%, correspondente à obtida no método
Marshall, seria obtida com 60 giros.
o
Para 60 giros se obteneria un contenido optimo en betún de 4,9% (igual al obtenido
enBitumen
el Marshall)
Optimum
Content
140
10,0%
8,0%
50 gir.
100
Percentagem
ótima em
betume
80
60
40
Porosidade %]
Número de giros
120
75 gir.
6,0%
100 gir.
4,0%
125 gir.
Marshall
20
0
4,3%
2,0%
4,8%
Betume [%]
5,3%
0,0%
3,5%
4,0%
4,5%
Betume [%]
5,0%
5,5%
Formulação Volumétrica
Diseño volumétrico
•
•
SMA 12,5
Foi utilizado um nível de compactação de 50 giros. Para este nível de compactação
obteve-se uma percentagem ótima de betume de 6,6%, esta percentagem é
semelhante ao valor obtido nos provetes Marshall com 50 pancadas/face (6,5%).
o
Se utilizó un nivel de compactación de 50 giros. Se obtuvo un contenido en betún
optimo de 6,6%, semellante al obtenido en las pruebas Marshall con 50 golpes por
cara (6,5%).
•
A mistura SMA apresentou propriedades dentro dos valores esperados cumprindo o
exigido em documentos de referência.
o
La mezcla SMA presentó propriedades dentro del rango esperado y cumplió los
requisitos de los documentos de referencia.
Locking Point:
Locking Point:
•
•
Mistura AC 20 base 35/50 (MB)
Valores do Locking Point encontram-se entre os 74 e os 81 giros.
o
•
Valores del Locking Point entre los 74 y 81 giros.
Observou-se um aumento do valor do Locking Point com o incremento da
percentagem em betume
o
Se observó un aumento del valor del Locking Point com el incremento del
contenido en betún.
•
•
SMA 12,5
SMA 12,5 não se alcançou o Locking Point em nenhum dos provetes aos 50 giros.
Por extrapolação os valores estarão entre os 120 e os 135 giros.
o
.En el SMA no se há llegado al Locking point con 50 giros en nenhuna de las
pruebas. Por extrapolación de los valores se encuentrarán entre 120 y 135 giros.
Trabalhabilidade:
Trabajabilidad:
•
A trabalhabilidade da mistura AC 20 e do SMA aumentou com incremento da
percentagem em betume.
o
La trabajabilidad de la mezcla AC 20 y del SMA aumentó com el aumento del contenido
en betún.
•
A comparação das misturas utilizadas, com tipologia significativamente diferente nem
sempre é coerente indicando que que parâmetros como o CC e o WI podem não ser
adequados a este tipo de análise.
o
La comparación de las mezclas utilizadas, com características muy diferentes, no és
siempre lógica lo que indica que parámetros tales como el CC e el WI pueden no ser
apropiados para este tipo de análisis.
•
O CEI tem resultados mais coerentes na comparação das duas misturas. A variação do
CEI no AC 20 é muito superior ao observado no SMA.
o
El CEI tiene mejores resultados cuando se comparan las dos mezclas. La variación del
CEI en el AC 20 és mucho mayor que en al SMA.
Deformação permanente:
Ahuellamiento:
Resultados obtidos só para a mistura AC 20.
o
•
Ensaiaram-se 3 percentagens em betume de 4,5%, 5,0% e 5,5% a 50ºC e 60ºC.
o
•
Solo se han obtenido resultados para la mezcla AC 20.
Se ensayaron 3 contenidos en betún, 4,5%, 5,0% y 5,5% a 50ºC y 60ºC.
Os resultados obtidos indicam uma redução da resistência à deformação
permanente com o aumento da percentagem em betume. Esta redução é mais
sensível quando a temperatura aumenta de 50ºC para 60ºC.
o
Los resultados obtenidos indican una reducción en la resistência al ahuellamiento
con el aumento del contenido en betún. Esta redución és más sensible quando la
temperatura aumenta de 50ºC a 60ºC.
PRDAIR
14.0
12.0
10.0
PRDAIR [%]
•
AC20 60ºC
8.0
AC20 50ºC
6.0
4.0
2.0
0.0
4.0
4.5
5.0
5.5
Percentagem em betume [%]
6.0
Conclusões:
Conclusiones:
•
Para a mistura AC20 a gama de valores de Ndesign apropriados situar-se-á entre 50 e
80 giros, obtendo-se percentagens em betume entre os 5,3% e os 4,7%.
o
Para la mezcla AC 20 la gama de valores adecuada para el Ndesign estará entre
los 50 y los 80 giros, obteniendo-se contenidos en betún entre los 5,3% y los 4,7%.
•
Essa variação da percentagem em betume influencia fortemente as propiedades da
mistura. Com 4,7% a mistura AC 20 tem uma resistência à deformação permanente
cerca de duas vezes superior à mistura com 5,3%.
o
Esta variación en el contenido de betún tiene una gran influencia en las
propriedades de la mezcla. Con 4,7% en betún la mezcla AC 20 tiene una
resistência al ahuellamineto alrededor de dos veces de la mezcla con 5,3%.
•
A mistura AC 20 com 4,7% em betume tem um CEI 8 vezes superior indicando uma
trabalhabilidade muito inferior à mistura com 5,7 % em betume.
o
La mezcla AC 20 con 4,7% en betúm tiene un CEI cerca de 8 veces mayor
indicando una trabajabilidad mucho más baja que la mezcla com 5,7%.
Conclusões:
Conclusiones:
•
Para a mistura SMA um Ndesign de 50 giros permitiu obter propriedades volumétricas
semelhantes às que se obtiveram na metodologia tradicional com provetes Marshall
compactados com 50 pancadas por face.
o
Para la mezcla SMA un Ndesign de 50 giros há permitido obtener propriedades
volumétricas sellantes à las obtenidas com la metodologia de diseño tradicional com
pruebas Marshall com 50 golpes/cara.
•
No entanto, a avaliação das propriedades mecânicas desta mistura requer a realização
de mais ensaios.
o
•
La avaliación de las propriedades mecânicas desta mezcla requere más ensayos.
A escolha de um Ndesign adequado permite otimizar o comportamento das misturas
betuminosas maximizando-se as propiedades consideradas mais importantes face às
condições de serviço esperadas.
o
La elección de un Ndesign adecuado permite optimizar el comportamiento de las
mezclas betuminosas maximizando las propiedades que se consideren más
importantes en lo que respecta a las condiciones de servício esperadas.
OBRIGADO PELA ATENÇÃO.
GRACIAS POR SU ATENCIÓN.