Estudo das propriedades_a_fadiga_de_misturas_asfalticas_preparadas_atraves_do_processo_seco_de_incor

Teoria e Prática na Engenharia Civil, n.8, p.53-62, Abril, 2006

Estudo das propriedades à fadiga de misturas asfálticas preparadas através do processo seco de incorporação de borracha

reciclada

Study of fatigue properties of asphalt mixtures prepared with incorporation of recycled rubber through dry process

Luciano P. Specht1, & Jorge A. P. Ceratti2

1Universidade do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul – UNIJUÍ, Ijuí, RS e-mail: [email protected]

2Universidade Federal do Rio Grande do Sul – UFRGS, Porto Alegre, RS e-mail: [email protected]

RESUMO: A fadiga pode ser definida como um processo de degradação interna do material que, devido à repetição de tensões de tração, leva ao seu trincamento. A deposição dos resíduos gerados no meio rodoviário de transporte tem motivado uma série de discussões a respeito do reaproveitamento destes materiais no próprio setor. Este trabalho apresenta uma pesquisa desenvolvida na UFRGS e visa a utilização de resíduos de borracha como agregado de materiais de pavimentação. O planejamento do experimento contempla misturas com 1% de borracha, de diferentes tipos e com diversos tempos de digestão. Os ensaios de fadiga, realizados à 25ºC em amostras no teor de ligante de projeto, são do tipo tensão controlada. Os resultados dos ensaios de módulo de resiliência e resistência à tração indicam um significativo aumento nos valores de deformabilidade elástica, o que, conjugado a uma mínima queda da resistência à tração levaria a um material mais dúctil. Esta hipótese foi confirmada nos ensaios de fadiga, os quais indicaram a melhoria desta propriedade quando borracha é adicionada às misturas. O tempo de digestão da borracha aparece como fator importante e que deve ser considerado nos projetos deste tipo de mistura. ABSTRACT: Fatigue can be defined as an intern degradation process that, due to the repetition of tensile stress, takes to crack the material. The waste generated by the highway transport modal has motivated a series of discussions regarding the reuse of this material in roads facilities. This work presents a research developed in UFRGS which aims the use of crumb rubber as aggregate in asphalt paving material. The experimental planning contemplates mixtures with 1% of rubber of different types and with several times of digestion. Fatigue tests, accomplished at 25ºC and with sample on design asphalt content, were conduce on stress controlled type. The resilient modulus and tensile strength data indicate an important increase in the values of elastic deformability, which conjugated to a low decrease on the tensile strength, would take to a ductile material. This hypothesis was confirmed with fatigue data, which indicated the improvement of this properties when eraser is added to the mixture. The digestion time of the mixtures appears as important factor and that it should be considered in the projects of rubber aggregate mixes. 1. INTRODUÇÃO

O trincamento é o início de uma fase de deterioração estrutural que modifica o estado de tensões e de deformações do sistema estratificado e, assim, o seu desempenho. É importante,

portanto, conhecer as características de ruptura dos materiais envolvidos na construção dos pavimentos, principalmente das camadas asfálticas de revestimento pelo seu alto custo. O comportamento dos revestimentos sob solicitações

Teoria e Prática na Engenharia Civil, n.8, p.53-63, Abril, 2006 54 .

à flexão e à compressão são caracterizados por leis de fadiga e leis de deformação permanente.

O conceito de ciclo de vida de produtos industrializados envolve seu processo de manufatura, sua utilização e seu descarte; atualmente devido ao grande avanço industrial e dependência da sociedade destes produtos, tem se questionado a despeito do descarte ambientalmente adequado para tais materiais. No Brasil a quantidade aproximada de pneumáticos descartados todo ano é de 40 milhões de unidades e estima-se mais de 100 milhões já descartados de maneira irregular.

Este trabalho tem como objetivo a avaliação do desempenho à fadiga de misturas tipo borracha-agregado em comparação com uma mistura de referência, sem borracha. Foram preparadas misturas com dois tipos de borracha e com três diferentes tempos de digestão. O ensaio realizado foi de tração por compressão diametral dinâmica sob tensão controlada à 25ºC.

2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 2.1. Fadiga de Concretos Asfálticos

A análise de tensões e deformações em estruturas de pavimento como sistema de múltiplas camadas e a aplicação da Teoria da Elasticidade e do Método dos Elementos Finitos deram ensejo a consideração racional das deformações resilientes no dimensionamento de pavimentos. Esta é a tendência observada a partir dos anos 60. Assim, cresceu em importância a obtenção dos parâmetros elásticos ou resilientes dos solos e materiais utilizados em pavimentos, bem como a caracterização à fadiga dos materiais asfálticos e cimentados [1,2,3].

O fenômeno da fadiga pode ser definido como a fratura do material pela variação repetida de tensões ou deformações abaixo dos níveis de ruptura do material.

A vida de fadiga pode ser determinada em laboratório de diversas maneiras, gerando diferentes estados de tensões nas amostras de concreto asfáltico tais como flexão com carregamento centralizado, carregamento nos terços médios, flexão em pendural (Método Francês), pendural rotacional, tração direta e tração por compressão diametral. Cada método de ensaio possui suas peculiaridades e não podem ser comparados diretamente. Tangella et al. [4]

apresentam uma revisão dos equipamentos utilizados em ensaios de laboratório para avaliação da vida de fadiga de misturas asfálticas, bem com a evolução destes métodos nos últimos anos.

O ensaio de tração indireta ou de tração por compressão diametral (utilizado nesta pesquisa) consiste na aplicação de um carregamento repetido de compressão em amostras cilíndricas; o carregamento é aplicado em planos paralelos diametralmente opostos. Esta configuração de carga gera um plano de tensões de tração razoavelmente uniforme no plano perpendicular ao da aplicação da carga. Na Figura 1 está apresentado o estado biaxial de tensão gerado durante o ensaio.

As principais vantagens deste ensaio são: simplicidade de execução; possibilidade de correlação dos resultados com desempenho em campo; o equipamento é utilizado para outros ensaios como módulo de resiliência e resistência à tração; o trincamento inicia em uma zona com estado uniforme de tensões; estado biaxial de tensões, possibilitando uma melhor representação das condições de campo; o ensaio pode ser realizado com amostras preparadas em laboratório ou extraídas de pista; é um ensaio com boa repetibilidade e reprodutibilidade; é um ensaio barato e comercialmente viável; é experimentalmente sensível [4,5].

Pode-se dividir em quatro grupos os fatores influentes no desempenho de misturas asfálticas à fadiga testadas em laboratório [4] :

a) Métodos de preparação das amostras: compactação dinâmica, estática, em compactador giratório, etc.;

b) Modo de carregamento: tensão controlada ou deformação controlada;

c) Variáveis de mistura: viscosidade do ligante, distribuição granulométrica, teor de ligante, volume de vazios e temperatura de mistura e compactação;

d) Carga: carregamento cíclico, retangular, senoidal, triangular; tempo de carregamento e freqüência;

e) Variáveis ambientais.

Apesar de indispensáveis os resultados de modelos provenientes de ensaios de laboratório não são diretamente aplicáveis a modelos de


55 .

previsão de trincamento; os fatores laboratório/campo ou “shift factors” podem ser utilizados para tanto [4,5,6]. No Brasil tem sido adotado o valor de 10000 como representativo [7].

Pinto[6] realizou estudos sobre o comportamento à fadiga de concretos asfálticos com ligantes provenientes de diferentes crus, realizando ensaios em diferentes temperaturas. Momm [8] estudou que o comportamento à fadiga de concretos asfálticos em amostras trapezoidais variando o tamanho dos granulares e a quantidade de fíler e Specht [9] estudou o comportamento a fadiga de concretos asfálticos preparados com borracha reciclada de pneus segundo os processos seco e úmido. 2.2. Utilização de Borracha de Pneus em Misturas Asfálticas

A utilização de borracha reciclada em misturas asfálticas pode ser feita sob duas técnicas diferentes: úmida e seca. No processo úmido o pó de borracha é adicionado ao ligante asfáltico (6 a 25%) e posteriormente utilizado em serviços de pavimentação como SAMI (Stress Absorbing Membrane Interlayer), SAM (Stress Absorbing Membrane), CPA (Camada Porosa de Atrito), CBUQ (Concreto Betuminoso Usinado à Quente) etc. Ao ligante modificado dá-se o nome de Asphalt-Rubber. No processo seco é utilizada a borracha como parte do agregado diretamente na mistura asfáltica (tipicamente CBUQ) cuja mistura é conhecida como Rubber Aggregate.

Vários estudos e utilizações têm sido apresentadas acerca das misturas via seca na literatura nacional e internacional [10-14].

A experiência Sul-Africana recomenda que após a mistura da borracha com o agregado pré-aquecido (200-210ºC) e com o asfalto (140-160ºC) a mistura deve ficar estocada a 180ºC por no mínimo uma hora antes da utilização [15]. De maneira semelhante Gallego et al. [12] ressaltam a importância do tempo de digestão (definido como o tempo necessário para interação entre o ligante e os grânulos de borracha) como fator dominante sobre o desempenho das misturas asfálticas modificadas com borracha. 3. METODOLOGIA 3.1. Planejamento do Experimento

O planejamento do experimento contempla a preparação de amostras em concreto asfáltico (faixa IV B do Instituto do Asfalto) no teor de ligante de projeto, para verificação de sua resistência à fadiga. As misturas foram projetadas segundo a Metodologia Marshall e seguindo as recomendações do Asphalt Institute [16].

Na Tabela 1 são apresentadas as características das misturas asfálticas estudadas.

A notação A significa uma mistura de borracha cisalhada com borracha >#30. O tempo de cura é o tempo de espera entre a mistura da massa e sua compactação (na mesma temperatura de compactação). As amostras denominadas B foram preparadas com a borracha Raspa. Todas as misturas, exceto a mistura de referência, foram preparadas com 1% de borracha (em relação à massa de agregado). A temperatura de mistura (amostras sem borracha) foi entre 152 e 156 ºC e a temperatura de compactação entre 138 e 143 ºC; para misturas com borracha 10ºC acima das temperaturas citadas.

As amostras foram preparadas em um misturador mecânico com cuba aquecida com óleo térmico; a compactação foi realizada por um compactador automático com 75 golpes por face de cada amostra. 3.2. Materiais Utilizados 3.2.1. Agregados Minerais

O agregado mineral utilizado nesta pesquisa é uma rocha basáltica ácida da Formação Serra Geral semelhante à encontrada em outros pontos do estado e considerada a mais representativa desta região do país. Segundo ABGE [17] os basaltos são as rochas ígneas vulcânicas mais abundantes e sua maior ocorrência é na forma de derrames. No Brasil, constituem a Formação Serra Geral da Bacia do Paraná, onde perfazem mais de 90% dos rochas vulcânicas aí existentes. A textura é afanítica, microgranular, por vezes amigdaloidal. Na Tabela 2 são apresentadas, resumidamente, as características dos agregados utilizados nesta pesquisa.

3.2.2. Borrachas

Foram utilizadas três borrachas diferentes durante a pesquisa: Cisalhada e >#30 – borrachas provenientes da produção de bandas de rodagem;


Raspa – borracha proveniente da preparação da carcaça do pneu durante o processo de recauchutagem. As Figuras 2 e 3 apresentam fotos digitais e de microscopia eletrônica das borrachas utilizadas.

O peso específico das borrachas estudadas foi determinado através da metodologia ASTM D 297 [18] (Picnometria com álcool) e os valores encontrados foram de 11,47kN/m3 para a >#30, 11,38 kN/m3 para a Cisalhada e 11,24 kN/m3 para a Raspa. Na Figura 4 estão apresentadas as curvas granulométricas das borrachas utilizadas.

3.2.3. Cimento Asfáltico

O CAP (Cimento Asfáltico de Petróleo)

utilizado na pesquisa foi o CAP 20 da Refinaria Alberto Pascoalini. As características do ligante utilizado estão sumarizadas na Tabela 3.

3.3. Metodologias de Ensaio

Utilizaram-se para os ensaios, corpos-de-prova de 102 mm de diâmetro e 635 mm de altura. Os equipamentos utilizados, tanto para o ensaio de fadiga quanto de módulo de resiliência, são compostos estruturas metálicas, um pistão que proporciona um carregamento repetido pulsante com auxílio de um dispositivo pneumático acoplado a um regulador de tempo e freqüência de 1Hz. O tempo de duração do carregamento foi de 0,1segundo. Os equipamentos estão colocados em câmara térmica que permite o controle preciso da temperatura. Na Figura 5 está apresentado o esquema do equipamento.

Para os ensaios de módulo de resiliência o carregamento aplicado era de no máximo 30% da carga de ruptura; a amostra quando carregada sofre deformações horizontais, as quais são medidas através de um transdutor tipo L.V.D.T. ligado a um microcomputador. O coeficiente de Poisson foi fixado em 0,30, segundo sugestão do TRB [19]. A formulação utilizada para o cálculo do módulo de resiliência, foi a seguinte:

).9976,02692,0.(.

με

+=h

PMr (1)

onde: Mr é o módulo de resiliência, P é a carga aplicada, ε a deformação elástica ou resiliente, medida no ciclos particulares de aplicação de

carga, h a altura do corpo-de-prova e μ o coeficiente de Poisson.

O ensaio de compressão diametral ou tração indireta, conhecido internacionalmente como “ensaio brasileiro”, foi desenvolvido pelo professor Fernando Luiz Lobo Carneiro para determinar a resistência à tração de corpos-de-prova de concreto através de solicitação estática. Os ensaios, seguindo-se as prescrições da norma DNER-ME 138/86 [20], foram realizado à 25ºC com velocidade 50,8mm/min e para seu cálculo utiliza-se a equação:

hdFRt..

2π

= (2)

onde F é a força aplicada, h e d são a altura e o diâmetro do corpo-de-prova, respectivamente. 4. APRESENTAÇÃO E ANÁLISE DOS RESULTADOS

Na Tabela 4 são apresentados os valores de resistência à tração e módulo de resiliência das misturas estudadas. Na Figura 6 estão normalizados os valores de Mr e Rt em relação à mistura de referência. Nota-se uma redução tanto na deformabilidade elástica quanto na resistência das misturas. Estas reduções se dão em taxas distintas: a borracha causa uma acentuada queda de rigidez e uma pequena queda na resistência. Esta relação pode ser representada pelo quociente Mr/Rt o qual indica de maneira indireta e, em análise conjunta com os valores de Mr e Rt, a ductilidade e resistência à fadiga das misturas.

A curva que representa a vida de fadiga de uma material em função das solicitações aplicadas (curva de Wöhler) é comumente representada pelo modelo:

bf SaN .= (3)

onde: Nf = vida de fadiga, S = solicitação e a e b = constantes do modelo.

Na Tabela 5 estão apresentadas as constantes dos modelos gerados; foram gerados modelos em função da deformação específica inicial de tração, da tensão de tração e da diferença de tensões (tração e compressão).

Na Figura 7 está apresentada a vida de fadiga em função da deformação específica de tração;


57 .

nota-se a menor sensibilidade das misturas com borracha à variação do número de ciclos, representada pela inclinação do modelo. Todas as misturas com borracha apresentam um desempenho bastante superior ao da mistura de referência; isso na prática representa a capacidade do material de revestimento acompanhar as deformações resilientes da base, na passagem de veículos (Nf), sem romper.

Os resultados dos ensaios de fadiga das misturas estudadas plotados em função das tensões de tração e das diferenças de tensões de tração e compressão estão apresentados nas Figuras 8 e 9 respectivamente.

Uma observação importante é que a mistura B com 1 hora de digestão foi a que obteve o melhor desempenho, considerando a mesma tensão de tração suporta aproximadamente quatro vezes mais ciclos até atingir a ruptura. Este fato pode estar relacionado com a forma alongada da borracha utilizada (Raspa), ver item 3.2.2, que funciona como material fibroso dentro da mistura redistribuindo tensões na região de abertura das primeiras trincas e também ao fato desta borracha possuir uma superfície mais porosa, ver Figura 3 – c, o que permite uma melhor interação com o ligante.

Em relação ao tempo de digestão, que na prática representa o tempo de transporte ou armazenagem da massa asfáltica antes de suas aplicação, foram testados neste trabalho uma mistura, denominada A, com tempos de digestão de 0, 1 e 2 horas. Nas Figuras 8 e 9 nota-se quão importante é esta variável no comportamento à fadiga das misturas. Para os intervalos de tempo testados quanto maior o tempo de interação entre a borracha e o asfalto aquecidos melhor é seu desempenho à fadiga. O tempo de digestão também se mostrou influente nos valores medidos de módulo de resiliência e resistência à tração apresentados na Tabela 4. 5. CONCLUSÕES

Neste artigo foram apresentados dados de ensaios mecânicos realizados em misturas asfálticas preparadas com borracha moída de pneus em comparação com uma mistura de referência.

A inclusão de borracha na mistura asfáltica estudada (mistura densa – faixa IV B do Instituto do Asfalto) reduziu sua rigidez (de 26 a 52%) e

sua resistência (de 12 a 40%); estas reduções, em diferentes proporções, levaram a um material mais dúctil. A medida indireta de ductilidade utilizada foi a relação Mr/Rt.

Pôde-se observar um importante incremento no desempenho à fadiga das misturas com borracha. O fator tempo de digestão, nos limites investigados, aparece aumentando a vida de fadiga do material. As mistura com 2 horas de digestão apresentou, para a mesma borracha, o melhor desempenho.

A mistura com a borracha tipo Raspa (mistura B) apresentou o melhor desempenho. A melhor interação borracha ligante e seu formato alongado (fibroso) contribuem para uma melhor distribuição de tensões na região da trinca.

Com relação ao ensaio de fadiga realizado no estado biaxial de tensões - tração por compressão diametral, ele se mostrou bastante sensível ás variáveis estudadas, com a media dos coeficientes de ajuste (R2) de 0,93 (entre 0,87 até 0,98). REFERÊNCIAS 1. Yorder, E. J.; Witczak, M. W. Principles of

Pavement Design. New York: John Wiley & Sons Inc., ed. 2, 1975. 711p.

2. Ullidtz, P. Pavement Analysis. New York: Elsevier Science Publishing Company Inc., 1987. 318p.

3. Huang, H. Y. Pavement Analysis and Design. Englewood Cliffs: Prentice Hall, 1993. 805p.

4. Tangela, S. C. S. R.; Craus J.; Deacon, J. A.; Monismith, C. L. Summary report on fatigue response of asphalt mixtures. SHRP. TM-UCB-A-003A-89-3.158p. Berkeley, 1990.

5. Read, J. M.; Collop A. C. Practical fatigue characterization of bituminous paving mixtures. Journal of the Association of Asphalt Paving. v.66. p. 74-101. St. Paul, 1997.

6. Pinto, S. Estudo de comportamento a fadiga de misturas betuminosas e aplicação na avaliação estrutural de pavimentos. Rio de Janeiro, 1991. Tese (Doutorado em Engenharia) – COPPE/UFRJ. 477p.

7. Medina, J.; Motta, L.M.G. Mecânica dos pavimentos. 2 ed. Rio de Janeiro, 2005. 570p.

8. Momm, L. Estudo dos efeitos da granulometria sobre a macrotextura superficial do concreto asfáltico e seu comportamento mecânico. São Paulo, 1998. Tese (Doutorado em Engenharia) – EP/USP. 256p.


9. Specht, L. P. Avaliação de misturas asfálticas com incorporação de borracha reciclada de pneus. Porto Alegre. Tese (Doutorado em Engenharia) – PPGEC/UFRGS. 2004. 279p. (disponível em www.unijui.tche.br/~specht).

10. Heitzmam, M. Design and construction of asphalt paving materials with crumb rubber modifier. Transportation Research Record. Washington, n.1339, p.1-8. 1992.

11. Gowda, G. V.; Hall, K. D.; Elliot, R. P. Arkansas experience with crumb rubber modified mixes using Marshall and Strategic Highway Research Program – Level I design methods. Transportation Research Record. Washington, n.1530, p.25-33. 1996.

12. Galego, J.; Del Val, M. A.; Tomás R. A Spanish experience with asphalt pavements modified with tire rubber. In: Asphalt Rubber 2000, Vilamoura. Proceedings... p.673-687. 2000.

13. Specht L. P.; Ceratti J. A. P.; Paludo I. Estudo laboratorial das adesividade e do desgaste de misturas asfálticas com borracha. In: XVI Congresso de Pesquisa e Ensino em Tranportes. Anais... v.1. 2002. p. 195- 206.

14. Bertolo, S. A. M. Avaliação laboratorial de misturas asfálticas densas modificadas com borracha reciclada de pneus. São Carlos, 2002. Tese (Doutorado em Engenharia) – EE/USP. 197p.

15. Visser, A. T.; Verhaeghe, B. Bitumen-rubber: lessons learned in South Africa. In: Asphalt Rubber 2000, Vilamoura. Proceedings... p.33-51. 2000.

16. Asphalt Institute. Mix design methods for asphalt concrete and other hot-mix types. Lexington, Manual Series Nº2 (MS-2), 6 ed. 1995.141p.

17. ABGE. Geologia de Engenharia. Associação Brasileira de Geologia de Engenharia. p.13-38. 1998.

18. Americam Society for Testing and Materials. Standard test methods for rubber products – chemical analysis. D 297-93. In: ASTM …Annual Book of ASTM Standards, Philadelphia, v 9.01, p.1-35, 1998.

19. Transportation Research Board. Test Procedures for Characterizing Dynamic Stress – Strain Properties of Pavements Materials: Special Report 162. Washington D. C., 1975. 40p.

20. Departamento Nacional de estradas de Rodagem. Misturas betuminosas - determinação da resistência à tração por compressão diametral. DNER – ME 138/94. Rio de Janeiro, 1994, 4p.

Figura 1 - Estado de tensões gerado no ensaio de tração por compressão diametral

y

x

Tração Compressão

Traç

ãoC

ompr

essã

o

Tensão Horizontaleixo y

Tensão Verticaleixo y

Tensão Horizontaleixo x

Tensão Verticaleixo x

Tensão y max

Tensão x max

εd

P


59 .

Tabela 1- Características das misturas asfálticas estudadas Mistura /

Denominação %

Ligante VV

(%) VAM (%)

d (kN/m³)

Referência 5,10 4,00 15,80 25,3 A sem cura 6,60 4,00 19,00 24,7

A -1 hora cura 6,60 4,00 19,00 24,7 A - 2 horas cura 6,60 4,00 19,00 24,7 B - 1 hora cura 6,50 4,00 15,80 25,3

Nota: a denominação A e B é referente à borracha utilizada; VV = Volume de Vazios; VAM = Vazios Agregado Mineral; d = Densidade Aparente.

Tabela 2 - Características dos agregados utilizados

Figura 2 - Fotos das borrachas utilizadas: a) Cisalhada; b) >#30; c) Raspa

Figura 3 - Fotos de Microscopia Eletrônica de Varredura das borrachas utilizadas – aumento de 20X : a) Cisalhada; b) >#30; c) Raspa

a) b) c)

a) b) c)

Propriedade Método Brita 3/4'' Brita 3/8'' Pó de Pedra Areia

Absorção DNER 081/98 0,623 0,623 -- -- Dens idade DNER 081/98 2,886 2,873 2,313 2,129

Índice de Lamelaridade DAER 108/01 35,6% 30,5% -- -- Sanidade DNER 089/1984 2,4%

Desgaste ou Perda à Abrasão NBR 465/1984 17% Adesividade DNER 78/94 não satisfatório1

Nota: 1 o ensaio indicou a necessidade da utilização de aditivo melhorador de adesividade.


Figura 4 - Curvas granulométricas das borrachas utilizadas

Tabela 3 - Características do CAP utilizado

Figura 5 - Esquema do equipamento utilizado para realização dos ensaios

Ensaio Unidade Resultado Ponto de

Amolecimetno °C 51,1

Penetração a 25°C, 100g, 5 seg

dmm 48

Viscosidade a 60°C Poise 2420 Ponto de Fulgor °C 270

Ductilidade a 25°C cm > 100 Índice de

Suscetibilidade Térmica

- - 1,02

Cromatografia – SARA

Saturados Aromáticos

Resinas Asfaltenos

% % % %

8,1 46,9 23,5 21,5

Granulometria Borracha

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0,01 0,1 1 10 100

Diâmetro dos Grãos (mm)

Por

cent

agem

Pas

sant

e

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Por

cent

agem

Ret

idaRaspa

Cisalhada

>#30

200 100 50 8 4Peneiras 3/4"3/8" 1/2"30

Ap. fixação ¨LVDT¨8Suporte7Cabeçote6¨LVDT¨5Amostra4Pistão3Célula de Carga2Cilindro de Pressão1

Amplificador de Sinal

Microcomputador

Válvula ¨ Tree-way¨

Ar Comprimido¨Timer¨ Regulador

de Pressão

1

234 5

8

76


61 .

Tabela 4 - Características mecânicas das misturas asfálticas estudadas Mistura /

Denominação Rt (MPa) Mr (MPa) Mr/Rt (adm.)

Referência 1,27 6500 5118 A sem cura 0,75 3120 4160

A -1 hora cura 1,00 4400 4400 A - 2 horas

cura 1,12 4800 4285

B - 1 hora cura 0,87 4800 5517 Nota: a denominação A e B é referente à borracha utilizada; Rt = Resistência à Tração; Mr = Módulo de Resiliência. Ensaios realizados à 25ºC.

Figura 6 - Valores de Mr e Rt normalizados em função da mistura de referência

Tabela 5 - Constantes a e b dos modelos gerados a partir dos ensaios de fadiga

Figura 7 - Vida de fadiga vesus deformação específica inicial de tração (cm/cm)

1,E-05

1,E-04

1,E-03

1.E+02 1.E+03 1.E+04 1.E+05 1.E+06Vida de Fadiga (Nf)

Def

orm

ação

Esp

ecífi

ca In

icia

l (c

m/c

m)

Referência

A sem digestão

A c/ 1h digestão

A c/ 2h digestão

B c/ 1h digestão

Refêrencia

B c/ 1h digestão

A c/ 1h digestão

A sem digestão

A c/ 2h digestão

S = deformação específica inicial de tração (cm/cm) S = tensão de tração (MPa) S = diferença de tensões

(MPa) Mistura a b R2 a b R2 a b R2

Referência 5,55.10-6 -2,03 0,97 28,22 -2,93 0,98 2,91 -0,33 0,98 A sem cura 6,91.10-8 -2,58 0,95 21,16 -3,36 0,87 1,77 -0,26 0,87

A -1 hora cura 3,02.10-7 -2,46 0,90 33,60 -3,38 0,96 2,25 -0,28 0,96 A - 2 horas cura 7,97.10-7 -2,36 0,96 48,93 -3,44 0,95 2,75 -0,28 0,95 B - 1 hora cura 1,72.10-8 -2,76 0,93 137,12 -3,01 0,90 3,73 -0,30 0,90

Nota: R2 – coeficiente de correlação

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Referência A sem cura A -1 hora cura A - 2 horas cura B - 1 hora cura

Perc

enta

gem

do

valo

r de

Mr e

Rt

Rt (MPa)

Mr (MPa)


Figura 8 - Vida de fadiga vesus tensões de tração

Figura 9 - Vida de fadiga vesus diferença de tensões de tração e compressão

0,01

0,10

1,00


Tens

ão d

e Tr

ação

(MPa

)

Referência

A sem digestão

A c/ 1h digestão

A c/ 2h digestão

B c/ 1h digestão

Refêrencia

B c/ 1h digestão

A c/ 1h digestão

A sem digestão

A c/ 2h digestão

0,10

1,00

10,00


Dife

renç

a de

Ten

sões

(MPa

)

Referência

A sem digestão

A c/ 1h digestão

A c/ 2h digestão

B c/ 1h digestãoRefêrencia

B c/ 1h digestão

A c/ 1h digestão

A sem digestão

A c/ 2h digestão

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