Dosagem asfáltica

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Dosagem asfáltica
Ensaios
- Agregados: cúbico
- ATR: afundamento de trilho de roda
- Causas: 80% agregado e 20% ligante
- Pista: soma das duas faixas de rolamento 
- Trincamento térmico: acontece nas faixas de rolamento 
- Causas: 80% ligante e 20% agregado
- Acontece quando há variação elevada de temperatura
- Combate usando um cap mais mole
- Material fino na pavimentação: <2,0 mm(nº 10)
- Britador de mandíbula:
- Taxa de redução de 5:1
- Britador de cone
- Taxa de redução de 5:1
- Britador de impacto
- Taxa de redução de 20:1
- Caracterização tecnológica:
	- Granulometria
	- Absorção de água
	- Durabilidade
	- Massa especifica real e aparente
	- Resistência ao choque e ao desgaste
	- Forma
	- Limpeza
	- Adesividade
	- Textura
	- Densidade real e aparente do grão
- Massa especifica: g/cm³ ou kg/m³
	- Aparente: Considera o volume aparente
		- Medidas necessárias: 4 alturas e 2 diâmetros 
		- Conseguimos fazer com um paquímetro
	- Real: Considera o volume do agregado descontando os vazios permeáveis
		- Pesar ao ar, e pesar submerso 
		- Encontra o volume pela diferença do nível de água (a água que sair/subir será exatamente o volume do corpo que foi colocado)
	- Efetiva: Considera o volume do agregado descontando os vazios permeáveis e impermeáveis
		- Apenas em laboratórios especializados
		- NBR 12891 (estima a dosagem efetiva)
		
- Densidade= massa esp./ massa esp. da água 
	- Não há unidade de medida
- Perda por abrasão Los Angeles
	- 5 a 10 kg de agregado
	- 500 a 1000 revoluções
	- 8 a 12 esferas padronizadas de aço
	- Parâmetro fundamental em tratamentos superficiais e britas graduadas: valores entre 40 e 55%
	
- Forma do grão:
	- ABNT NBR 6954/1989
	- Medir 200 pedras ou crivos
- Resistência ao choque:
	- Treton: 10 golpes e analisa quanto de passa na peneira de 1,7#
	- T<60%
- Esmagamento
	- Resistência do agregado submetido à compressão de uma carga variável (40 KN por minuto)
	- Material passante na 2,4mm
	- Não pode obter mais de 10% de perda
- Sanidade/Durabilidade
	- Determina a resistência do agregado à desintegração química – intemperismo
- Textura:
	- Ver se é liso ou áspero 
	- A resistência ao cisalhamento depende da textura superficial
	- Superfície específica alta (liso)- maior consumo de ligante
- Adesividade 
	- Capacidade da mistura se manter coesa durante toda sua vida de serviço
	- Ensaios visuais- DNER ME 078/94 e ME 079/94 (até 2010)
	- Ensaios mecânicos- DUI (Dano por umidade induzida)
- Matéria orgânica:
	- Ver o quanto de argila tem no agregado, o ideal é que não tenha
- Equivalente de areia
	- Identificação de finos plásticos no agregado miúdo
	- 
	- EA>55%
Ligantes asfálticos
- Eram chamados de betume
	- Pastoso
- CBUQ (Concreto Betuminoso Usinado a Quente)
- Atualmente: CAUQ (Concreto Asfáltico Usinado a Quente)
- CAP: 
	- Cimento asfáltico de petróleo
	- Material sólido a temperatura ambiente
	- Para se tornar líquido precisa de aquecimento
- Registros históricos: era usado como impermeabilizante (Mesopotâmia, Grécia e etc), Arca de Noé, mumificação, bolas de fogo para guerra (não pega fogo), e aglutinante quando começaram a criar as primeiras estradas (Roma) onde os pavimentos tinham em torno de 1m de espessura
- Principais refinarias: usamos a do RS e do PR (Canoas ou Araucária)
- Tipos de ligantes asfálticos 
	- Cimento asfáltico de petróleo= CAP
		- Material sólido a temperatura ambiente
		- Para se tornar líquido precisa de aquecimento
- Emulsão= EAP (água e emulsificante)
- Asfalto diluído de petróleo= ADP (nafta, gasolina e querosene)
- Asfaltos oxidados ou soprados
- Asfaltos modificados (EVA e etc)
- Agentes rejuvenescedores
- DOP: aditivo melhorador de adesividade 
- Cimento asfáltico:
	- Peso molecular >95% são hidrocarbonetos
	- Para ser usado deve ser aquecido
	- A partir 2005 é classificado pela penetração
	- 1992-2005 era classificado pela viscosidade ou pela penetração
	- Tipos de CAP:
		- Na região usamos o CAP 50-70 mas o ideal seria o CAP 30-45
		- Em r4egiõs mais quentes usar o CAP 30-45
- Asfalto diluído (ADP):
	- Cura rápida: solvente é a gasolina ou a nafta
	- Cura média: solvente é a querosene
	- Avaliado em relação a viscosidade cinemática
	- Mais usado: CM 30 
	- Imprimação
- Emulsão Asfáltica (EAP);
	- Precisa de água
	- Pelo tempo de ruptura:
		- RR- ruptura rápida
		- RM- ruptura média
		- RL- ruptura lenta
		- Ruptura controlada
		- Existem emulsões para lama asfáltica e modificadas por polímeros 
- Aplicações a frio:
	- EMULSÃO ASFÁLTICA – emulsão de CAP (óleo) em água.
- ASFALTO DILUÍDO – CAP diluído com querosene ou nafta.
- Usos: 
- Tratamentos superficiais; 
- Pré misturados a frio;
- Imprimação de bases;
- Pintura de ligação;
- Microrrevestimento.
MAIS USADA
- Classificação das emulsões:
- Ensaio de penetração
- Ensaio de classificação de cimentos asfálticos.
- Medida de consistência.
- Ensaio a 25ºC, carga de 100 g, 5s (NBR 6576.)
- Verifica o quanto a agulho penetrou após a carga com duração de 5s
- Presente em especificações ASTM e europeias.
- Ponto de amolecimento
- Uma bola de aço de dimensões e peso especificados é colocada no centro de uma amostra de asfalto em banho. O banho é aquecido a uma taxa controlada de 5°C/minuto. Quando o asfalto amolece, a bola e o asfalto deslocam-se em direção ao fundo.
- Viscosidade:
	- Necessário para especificação do CAP (garantir bombeamento)
	- Determinação da temperatura de usinagem e compactação
	- Brookfield (atual - mais moderno)
- Ductibilidade:
	- A ductilidade é dada pelo alongamento em centímetros obtido antes da ruptura de uma amostra de CAP com o menor diâmetro de 1 cm2, em banho de água a 25 °C, submetida pelos dois extremos à tração de 5 cm/minuto.
- Resistência à tração do ligante.
- Ponto de fulgor:
	- Ponto de ignição (explode)
- Menor temperatura, na qual os vapores emanados durante o aquecimento do material asfáltico se inflamam quando expostos a uma fonte de ignição. 
- Durabilidade:
	- Simular o envelhecimento 
Processo executivo
- Imprimação – camada de ADP entre camada granular e camada betuminosa
- Pintura de ligação – camada de EAP entre camadas betuminosas
- Vibro acabadora de distribuição de massa asfáltica
- Controle da espessura
- Controle da temperatura
	- Aferir temperatura:
- Dos agregados (10 à 15°C acima do ligante)
- Do ligante (temperatura encontrada na viscosidade)
- Mistura:
- Usina (viscosidade)
- Caminhão no campo (acima da temperatura de compactação)
- Vibro acabadora (acima da temperatura de compactação)
- Pista (Viscosidade)
- Rolo de pneu
- Rolo compactador
- Rolos compactadores de pneus e liso
REVESTIMIENTOS ASFÁLTICOS
-Pavimentos Permeáveis
· Concreto
· Asfalto
-Solo permeável -Solo impermeável
-Flexibilidade:
· Módulo resiliente
· Módulo Dinâmico
· Deformação Plástica
· Deformação Elástica
· Comportamento Viscoelástico
*Módulo = Δδ / ΔEoo
-Estabilidade
-Durabilidade
· Ao longo da vida útil
· Viga Benkelman ou FWD
· Estimativa de resto de vida
· Cântabro
· Durabilidade ao desgaste da mistura
· Abrasão à Los Angeles
-Resistência à derrapagem
· Ensaio Pêndulo Britânico
· Ensaio de Mancha de Areia (quanto maior o diâmetro, mais liso)
· Importante em aeroportos
· Aderência pneu/pavimento
-Resistência à fadiga
· PRIMEIROS TESTES FEITOS, NÃO SE UTILIZA MAIS
· Quando começa aparecer trincas em pavimentos, ele está em processo de fadiga.
· Pode ser testado em laboratório conforme imagem.
· No Brasil, os testes em laboratórios são feitos assim:
N – nº de eixo (8,2ton) que a mistura suporta.
-Resistência à fratura na tração térmica
· Locais com grande variação de temperatura.
· Não utilizado no Brasil (neve).
DOSAGEM
· Escolha da proporção dos constituintes de modo a conseguir um bom desempenho da mistura em campo.
· Agregado + Ligante = mistura asfáltica
· Dosagem
· Superpave (não há equipamentos suficiente para executar essa)
· MarShall (utilizar este)
· % de agregado
· % de ligantes
· Teor ótimo
· Vv – Volume de vazios – 3% a 5%
· RBV – Relação Betume Vazios - 75% à 82%
· VAM – Vaziosde Agregados Mineral > 15%
· Estabilidade
-DNIT > Kgf
-SIE > 800Kgf
· Para encontrar o Teor Ótimo:
· 1º cilíndrico:
-Compactação pode ser realizada através de impacto, amassamento, vibração ou rolagem.
· Para cálculo (Marshall)
-Volumetria
-Necessário definir 5 teores
· Teor ótimo
· Dois Teores abaixo e dois teores acima do Teor ótimo (variando em 0,5)
· Para cada um desses teores, deve ser feitos 3 corpos de prova.
-Cada um terá uma porcentagem de CAP e de agregado diferente
-Para definir a quantidade de agregado é necessário saber a curva granulométrica que é feita a partir da peneira.
PROVA
-Fazer movimentações (corte e aterro)
-Calcular DMT
-Interpretação dos gráficos
-Listas de atividades
-DNIT (ábaco)
Massa específica Aparente (BMG)
GMB = mar . 
 Mar-msubDMT - Densidade máxima teórica
DMM – Densidade Máxima Medida
Vv = DMT – GMB
 DMT
DMT = 100% .DMM 
-Rice
-Querosene
%Bi + %Ped + %Pó + %Areia + %Cap
 γBi γPed γPó γAreia γCap
Procedimento Marshall
O Método Marshall indica 2 níveis de energia de compactação
· 50 golpes por face do corpo de prova para baixo volume de tráfego.
· 75 golpes por face do corpo de prova para alto volume de tráfego.
Mistura de agregados:
· Estufa: Temperatura de usinagem +15ºC
· Permanece 2 horas na estufa
· Recipiente aquecido na mesma temperatura
· Coloca-se o agregado e o CAP (temperatura de usinagem +15ºC) e o CAP (Temp. de usinagem)
· Aplica-se 75 golpes em cada face (compactador aquecido)
· Após a compactação, deve ser retirado os corpos de prova do molde (esperar 1 a 2 horas para diminuir a temperatura)
Procedimento para a determinação do Teor Ótimo:
-Esfriar
-Desmolda
-Identificação
-Marcação
-Aferir:
 *Dois diâmetros e quatro alturas. (correção da estabilidade e fluência)
 *Massa ar e massa submersa. (GMB)
-Deixar 12 horas em repouso
 *Levar na estufa 2horas à 60ºC
 *Ou Banho Maria 30min à 60ºC
-Rompimento
 *Rompimento de Estabilidade
 *Rompimento de Fluência (mm)
-Resistência à tração