EFEITOS DA ADIÇÃO DE
FIBRAS CELULÓSICAS E
MISTURAS RECICLADAS NO
DESEMPENHO DE MISTURAS
BETUMINOSAS TEMPERADAS.
EFECTOS DE LA ADICIÓN DE
FIBRAS CELULÓSICAS Y
MEZCLAS RECICLADAS EN EL
DESEMPEÑO DE MEZCLAS
BITUMINOSAS TEMPLADAS
(TIBIAS)
F. Martinho, IST- ULisboa
L. Picado-Santos, IST- ULisboa
S. Capitão, DEC - PCoimbra
J. Neves, IST- ULisboa
1 – Misturas Betuminosas Temperadas;
Mezclas Bituminosas Templadas (Tibias);
2 – Materiais utilizados;
Materiales utilizados;
3 – Formulação Marshall;
Formulación Marshall;
4 – Trechos experimentais;
Tramos Experimentales;
5 – Ensaios de desempenho;
Ensayos de performance;
6 – Conclusões.
Conclusiones.
1 - MISTURAS BETUMINOSAS TEMPERADAS
Mezclas Bituminosas Templadas (Tibias)
Algumas vantagens:
Algunas ventajas:
< emissões de gases c/ efeito estufa;
< emisiones de gases c/ efecto estufa;
> trabalhabilidade;
> trabalhabilidad;
> distâncias de transporte;
> distancias de transporte;
+ Economia energia (> 35%).
+ economía de energía (>35%).
Algumas desvantagens: Algunas desventajas:
Podem requerer equipamento adicional nas Centrais;
Pueden requerir equipamientos adicionales en las plantas;
Cuidados relacionados com a suscetibilidade à humidade;
Cuidados relacionados con la susceptibilidad a la humidad;
Requerem cuidados com as porosidades baixas;
Requieren cuidados con las porosidades bajas;
Cuidado com a resistência à deformação permanente.
Cuidados con la resistencia a deformación permanente.
2 - MATERIAIS UTILIZADOS
Materiales Utilizados
a) Agregados (e betume residual): Áridos (y betún residual)
Calcário e Caliza y
Mistura Bet. Recuperada (MBR)≡0/20 mm (35%)
Mezcla bituminosa reciclada (RAP)
Reclaimed Asphalt Pavement
Recicla-se todo o betume residual;
Se recicla todo lo betún residual;
Reduz-se o transporte a vazadouro;
Se reduce el transporte a vertedero;
Incorporam-se menores quantidades de
agregados novos & betume.
Se incorporan menores cantidades de áridos y
nuevos betunes.
2 - MATERIAIS UTILIZADOS
Materiales Utilizados
b) Aditivo:
Viatop CT40 (Sasobit + Fibras celulósicas) (≈0,2 %)
Sasobit
Viatop CT40
Fibras
+
=
c) Betume (novo): Betún (nuevo)
35/50 (Pen25 ≈ 42 x0,1 mm ; Temp. de amol. ≈ 54 °C)
3 – FORMULAÇÃO MARSHALL
Formulación Marshall
a) Misturas, M20,21,24 (Temperadas) e M26 (Quente):
Mezclas, M20,21,24 (Tibias) y M26 (Caliente):
AC 20 base 35/50
b) Composição:
M20
M21
M24
Agregado natural (árido natural):
100%
100% 66%
Sub-produtos ind. (subproductos ind.): 34%
Aditivos (aditivos)
% do ligante:
2
6
6
Nome (nombre): Rediset Viatop CT40
c) Temperaturas:
M20,21,24 M26
Fabrico:
≈120 ºC
≈150 ºC
Compactação: ≈100 ºC
≈120 ºC
M26
100%
-
d) Ensaio de Marshall e propriedades volumétricas:
Ensayo de Marshall y propr. volumetricas:
15,0
10,0
5,0
0,0
M20
M21
M24
M26
4 – Trechos experimentais – Fabrico e transporte
Tramos experimentales – producción y transporte
≈ 120 °C
4 – Trechos experimentais – fabrico e transporte
Tramos experimentales – producción y transporte
≈100 °C
5 – Ensaios de desempenho
Ensayos de performance
a) Deformação Permanente – Wheel Tracking:
Ensayo de rodadura – Wheel Tracking:
20
M20.L3
Temperatura de ensaio: 50 C
18
M20.L4
M21.L3
M21.L4
Deformação (mm)
16
M24.L3
14
M20: WTSAIR = 0,228 mm/103ciclos
M24.L4
12
M21: WTSAIR = 0,055 mm/103ciclos
M26.L4
M24: WTSAIR = 0,163 mm/103ciclos
Polinomial (M20.L4)
M26: WTSAIR = 0,248 mm/103ciclos
Polinomial (M21.L4)
10
8
M26.L3
Polinomial (M20.L3)
Polinomial (M21.L3)
Polinomial (M24.L3)
Polinomial (M24.L4)
6
Polinomial (M26.L3)
Polinomial (M26.L4)
4
2
0
0
1.000
2.000
3.000
4.000
5.000
6.000
Nº de Ciclos
7.000
8.000
9.000
10.000
5 – Ensaios de desempenho
Ensayos de performance
b) Rigidez – Flexão em 4 pontos (4PB):
Rigidez – Flexión en 4 puntos (4PB):
10.000
Módulo de Rigidez, E (MPa)
Modulo (MPa)
Temperatura de ensaio = 20 °C
Micro deformação imposta = 50 mm/m
7.526
6.990
5.558
5.661
5.036
4.590
4.095
4.274
4.777
3.579 3.703
2.944
3.153
2.534
2.370
M20 (MBT com Calc.)
2.170
M21 (MBT com Calc.)
M24 (MBT com MBR)
M26 (MBQ com Calc.)
1.000
0,1
1
10
Frequência, f (Hz)
100
5 – Ensaios de desempenho
Ensayos de performance
c) Resistência à fadiga – Flexão em 4 pontos (4PB):
Resistencia a la fatiga – Flexión en 4 puntos (4PB):
1.000
Extensão de tração,  (m m/m)
M26 (MBQ com Calc.)
 = 2120,2 N -0,198
R² = 0,8576
100
M24 (MBT com MBR)
 = 2456,5 N -0,206
R² = 0,907
M20 (MBT com Calc.)
 = 2774,3 N -0,22
R² = 0,948
M21 (MBT com Calc.)
 = 2904,2 N -0,227
R² = 0,8944
 6 = vida à fadiga
(extensão de tração para um milhão de ciclos)
10
1.000
10.000
100.000
Número de ciclos, N
1.000.000
10.000.000
5 – Ensaios de desempenho
Ensayos de performance
d) Sensibilidade à água – ITSR (Indirect Tensile Strenght Ratio):
Sensibilidad al agua - ITSR
100,0
98,9
ITS d (kPa)
3.500
ITS (kPa)
3.000
ITS w (kPa)
Tempos: de imersão = 68 a 72 h ; de climatização > 60 min.
Temperaturas: do banho = 40 °C ; de ensaio = 15 °C
94,2
93,1
2.500
2.297
2.139
89,7
2.000
ITSR (%)
1.831
1.725
1.948
1.926
98,0
96,0
94,0
92,0
90,0
1.961
1.758
88,0
1.500
86,0
1.000
84,0
M20 (MBT)
M21 (MBT com Fibr.) M24 (MBT c/ MBR+Fibr.)
MISTURAS
M26 (MBQ)
ITSR (%)
4.000
Em média, as misturas temperadas com fibras celulósicas e misturas
recicladas apresentam um desempenho igual ou superior às tradicionais:
En promedio, las mezclas tibias con fibras celulósicas y mezclas
recicladas presentan una performance igual o superior a las tradicionales:
A resistência à deformação permanente é semelhante às tradicionais;
La resistencia a la deformación permanente es similar a las tradicionales;
A rigidez diminui ligeiramente (porque têm maior % de betume total);
La rigidez disminuye ligeramente (tienen mayor % de betún total);
Apresentam melhor resistência à fadiga;
Tienen una mejor resistencia a la fatiga;
O ITSR é semelhante às restantes misturas temperadas.
El ITSR es similar a las restantes mezclas tibias.
Obrigado / Gracias
L. Picado-Santos
IST- Universidade de Lisboa