Relatório - CBUQ 2019

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CENTRO UNIVERSITÁRIO NEWTON PAIVA 
FACULDADE DE CIÊNCIAS EXATAS E DE TECNOLOGIA - FACET 
CURSO ENGENHARIA CIVIL 
 
JAILINE MARIA LACERDA DE PAULA 
JEFERSON REIS DOS SANTOS 
JULYANA DE OLIVEIRA COSTA 
LUCAS MENDES DE OLIVEIRA 
MATHEUS HENRIQUE RODRIGUES 
 
 
 
 
 
OBRAS RODOVIÁRIAS II 
Concurso CBUQ – Dosagem Marshall 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
BELO HORIZONTE 
NOVEMBRO/2019 
 
Jailine Maria Lacerda de Paula - 81211487 
Jeferson Reis Dos Santos – 11510010 
Julyana de Oliveira Costa - 11510585 
Lucas Mendes de Oliveira - 11510417 
Matheus Henrique Rodrigues - 11411541 
 
 
 
 
 
OBRAS RODOVIÁRIAS II 
Concurso CBUQ – Dosagem Marshall 
 
 
 
 
 
 
Trabalho Prático do Curso de Graduação em 
Engenharia Civil da Faculdade de Ciências 
Exatas e de Tecnologia – FACET do Centro 
Universitário Newton, como requisito parcial 
para obtenção do título de Bacharel em 
Engenharia Civil. 
 
Disciplina: Obras Rodoviárias II 
Orientador: Rodrigo Diogenes Rezende 
 
 
 
 
 
 
BELO HORIZONTE 
NOVEMBRO/2019 
SUMÁRIO 
 
1. INTRODUÇÃO ..................................................................................................... 4 
2. CARACTERISTICAS DOS MATERIAIS .............................................................. 5 
2.1 Cimento asfáltico de petróleo (CAP) .............................................................. 5 
2.2 Agregados ........................................................................................................ 5 
2.2.1 Agregado graúdo ......................................................................................... 5 
2.2.2 Agregado miúdo........................................................................................... 5 
3. PROPRIEDADE DOS MATERIAIS ...................................................................... 6 
4. CÁLCULO DO ENSAIO MARSHALL .................................................................. 7 
4.1 Densidade ......................................................................................................... 8 
4.1.1 Densidade Real ........................................................................................... 8 
4.1.2 Densidade Aparente .................................................................................... 9 
4.1.3 Densidade Teórica ....................................................................................... 9 
4.2 Vazios ................................................................................................................ 9 
4.2.1 Número de vazios (Vv) ................................................................................ 9 
4.2.2 Número de vazios cheios com betume (VCB) ............................................. 9 
4.2.3 Número de vazios agregado mineral (VAM) ................................................ 9 
4.2.4 Relação de betume vazios (RBV) ................................................................ 9 
4.3 Estabilidade (Kg) ............................................................................................ 10 
4.4 Fluência (Kg) .................................................................................................. 10 
REFERÊNCIAS ......................................................................................................... 11 
ANEXO I.................................................................................................................... 12 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1. INTRODUÇÃO 
 
O transporte rodoviário é determinante para o desenvolvimento econômico, político e 
social do país. No Brasil, o meio de transporte mais utilizado é o rodoviário, a malha 
rodoviária é utilizada para a transição de 75% de sua produção. No país, há cerca de 
1,7 milhão km de estradas, dentre elas 12,9% são pavimentadas e 79,5% não são 
pavimentadas. 
A fim de apresentar melhores condições operacionais para o tráfego, a pavimentação 
garante uma superfície mais regular e aderente, com uma vida útil avançada e recurso 
de manutenção adequado, proporcionando níveis satisfatórios de segurança, 
conforto, velocidade e economia. 
O sistema de pavimentação de uma rodovia é formado por uma estrutura construída 
em camadas sobrepostas de materiais compactados diferentes, sendo elas a base 
asfáltica, base, sub-base e reforço do subleito, dimensionados de tal maneira que seja 
capaz de atender as necessidades estruturais e operacionais da via, para melhor 
acessibilidade de rodagem dos veículos. 
O revestimento mais comum em rodovias é o de mistura asfáltica, que pode ser 
fabricado tanto em usina específica ou preparado na própria pista de rolamento. Além 
da diversificada forma de produção, os revestimentos também são classificados 
quanto ao tipo de ligante aplicado: a quente com utilização de concreto asfáltico 
(CBUQ) – Concreto Betuminoso Usinado a Quente, ou a frio com utilização de 
emulsão asfáltica (EAP). 
O Concreto Betuminoso Usinado a Quente é um produto feito pela mistura dos 
agregados de várias faixas granulométricas predefinidas e cimento asfáltico, ambos 
aquecidos em temperaturas determinadas, buscando uma característica viscosa do 
ligante. 
A partir dos dados coletados, foi realizado neste trabalho prático uma dosagem de 
mistura asfáltica a quente (CBUQ), determinando em laboratório um teor de ligante 
asfáltico, granulometria, compactação e temperatura com o propósito de buscar 
parâmetros para o seu melhor desempenho. 
 
2. CARACTERISTICAS DOS MATERIAIS 
 
2.1 Cimento asfáltico de petróleo (CAP) 
 
O Cimento Asfáltico de Petróleo – CAP, é definido como um líquido viscoso, 
semissólido, em temperatura ambiente, que proporciona comportamento 
termoplástico, transformando-se em líquido se aquecido e revertendo para o estado 
inicial após ser resfriado. 
Segundo a ANP – Agência Nacional do Petróleo, Gás e Biocombustíveis os asfaltos 
para pavimentação são classificados por: 
- CAP 30/45, 
- CAP 50/70, 
- CAP 85/100, 
- CAP 150/200. 
 
2.2 Agregados 
 
Agregados para a construção civil são materiais rochosos variados, sólidos ou 
granulares, fragmentados naturalmente ou por processos industrializados. Desta 
forma, existem dois tipos de agregados para concreto: o graúdo (britas), e o miúdo 
(areia), cada qual definidos com funções e propriedades específicas. 
 
2.2.1 Agregado graúdo 
 
Agregado graúdo é definido pela ABNT NBR 7211:2005 define agregado graúdo como 
“agregado cujos grãos passam pela peneira com abertura de malha de 75 mm e ficam 
retidos na peneira com abertura de malha de 4,75 mm” em ensaios e com peneira 
definidos por norma. 
 
 2.2.2 Agregado miúdo 
 
Agregado miúdo é definido pela ABNT NBR 7211:2005 define agregado miúdo como 
“agregado cujos grãos passam pela peneira com abertura de malha de 4,75 mm e 
ficam retidos na peneira com abertura de malha de 150 μm” em ensaios e com peneira 
definidos por norma. 
3. PROPRIEDADE DOS MATERIAIS 
 
• Cimento: 
- Marca: Montes Claros 
- Tipo: CPII e 32 
- Massa Específica: 3.000 kg/m³ 
• Agregado Graúdo: 
o Brita 0: 
- Diâmetro Máximo Característico (Dmáx): 12,5mm 
- Massa Unitária Compactada (MUc): 1.600 kg/m³ 
- Massa Específica: 2620 kg/m³ 
o Brita 1: 
- Diâmetro Máximo Característico (Dmáx): 19,0mm 
- Massa Unitária Compactada (MUc): 1.613 kg/m³ 
- Massa Específica: 2620 kg/m³ 
• Agregado Miúdo: 
o Areia: 
- Módulo de finura (MF): 1,76 
- Massa Específica: 2590 kg/m³ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4. CÁLCULO DO ENSAIO MARSHALL 
 
Todos os resultados alcançados através de amostras no laboratório do ensaio de 
Concreto Betuminoso Usinado a Quente (CBUQ), dosado na faixa “C” escolhida, da 
especificação DNIT 031/2004 – ES, estão dispostos no Anexo I, apenas os agregados 
logo abaixo na Tabela 1: 
 
Tabela 1 – Definição da faixa “C” especificação DNIT 031/2004 – ES 
 
 
Peneiras Brita 1 0% Brita 0 45% Areia 25% 
Pó de 
Pedra 
30% Mistura Faixa C3/4" 0,83 0% 1,00 45% 1,00 25% 1,00 30% 100 100 
 
 
1/2" 0,12 0% 0,85 38% 1,00 25% 1,00 30% 93 80 -100 
 
 
3/8" 0,02 0% 0,34 15% 1,00 25% 1,00 30% 70 70 - 90 
 
 
Nº 4 0% 0,00 0% 0,996 25% 1,00 30% 55 44 - 72 
 
 
Nº 10 0% 0% 0,766 19% 0,98195 29% 49 22 - 50 
 
 
Nº 40 0% 0% 0,158 4% 0,29007 9% 13 8 - 26 
 
 
Nº 80 0% 0% 0,002 0% 0,01959 1% 0,64 4 - 16 
 
 
Nº 200 0% 0% - 0% 0,00062 0,02% 0,02 2 - 10 
 
 
Densidade 
Aparente 
(g/cm³) 
1,63 1,64 1,83 1,41 
 
 
Densidade 
Real 
(g/cm³) 
2,62 2,62 2,62 2,62 
 
 
 
O ensaio de dosagem teve como início a separação dos agregados retidos nas 
peneiras separadas em: 
Brita 0 – 45% = 516g 
Areia – 25% = 288g 
Pó de Pedra – 30% = 336g 
 
Após descobrirmos a granulometria média da faixa “C”, calcula-se o Teor Teórico de 
ligante (L): 
𝐸= 
(25+2𝑥55)+6𝑥(13)+125𝑥0,02
100
 = 𝟐, 𝟏𝟓𝟓 
𝐿 = 3,75𝑥 √𝐸
5
 ∴ 3,75𝑥 √2,155
5
 = 𝟒, 𝟑𝟕% 
 
Feito isso, relacionamos o percentual dos agregados para definirmos a faixa adotada: 
Tabela 2 – Definição do traço em peso de 1200g 
Traço em Peso 
Material % ÷ 105,37 
Brita 0 45 43% 
Areia 25 24% 
Pó 30 28% 
CAP 5,37 5% 
TOTAL 105,37 100% 
 
Tabela 3 – Definição do traço em volume de 1200g 
Traço em Volume 
Brita 0 45% ÷ 1,64 27,44 ÷ 66,14 41,49% 
Areia 25% ÷ 1,83 13,66 ÷ 66,14 20,65% 
Pó 30% ÷ 1,41 21,28 ÷ 66,14 32,18% 
CAP 5,37% ÷ 1,43 3,76 ÷ 66,14 5,68% 
 
 
 
 
4.1 Densidade 
 
4.1.1 Densidade Real 
 
Para descobrirmos a densidade real da mistura dos agregados (Dag) é necessário 
utilizarmos a fórmula abaixo: 
Dag = 
100
% 𝑎𝑔𝑟 𝐴
𝑑𝑟 𝑎𝑔𝑟 𝐴
+
% 𝑎𝑔𝑟 𝐵
𝑑𝑟 𝑎𝑔𝑟 𝐵
+
% 𝑎𝑔𝑟 𝐶
𝑑𝑟 𝑎𝑔𝑟 𝐶
+…
= 
100
45
2,62
+
25
2,62
+
30
2,62
+…
= 2,62 g/cm³ 
∑ = 66,14 
4.1.2 Densidade Aparente 
 
A densidade aparente é encontrada através da associação entre a massa seca do 
agregado pela diferença entre a massa seca e a massa saturada: 
d 𝑎𝑝𝑎𝑟𝑒𝑛𝑡𝑒= 
𝑀𝑠
𝑀𝑠−𝑀𝑠𝑎𝑡
 = 
1114
1114−655
 = 2,43 g/cm³ 
4.1.3 Densidade Teórica 
 
A densidade teórica é encontrada através da fórmula abaixo: 
d 𝑡𝑒ó𝑟𝑖𝑐𝑎 = 
 
4.2 Vazios 
 
4.2.1 Número de vazios (Vv) 
 
A definição do número de vazios foi calculada através da fórmula: 
Vazios % = [1 − 
𝑑 𝑎𝑝𝑎𝑟𝑒𝑛𝑡𝑒
𝑑 𝑡𝑒ó𝑟𝑖𝑐𝑎
] 𝑥 100 = [1 − 
2,43
2,43
] 𝑥 100 = 𝟎% 
4.2.2 Número de vazios cheios com betume (VCB) 
 
O percentual do volume de vazios cheios de betume foi encontrado utilizado a fórmula: 
VCB = (
𝑏
𝑏𝑑
) 𝑥 𝑐 = (
5,10
5,10𝑥 2,43
) 𝑥 2,43 = 12,09% 
4.2.3 Número de vazios agregado mineral (VAM) 
 
O percentual de vazios de agregado mineral foi encontrado através da fórmula: 
VAM = Vv + VCB = 0 + 12,09 = 12,09% 
4.2.4 Relação de betume vazios (RBV) 
 
A relação entre betume vazios, foi calculado utilizado a fórmula: 
RBV = (
𝑉𝐶𝐵
𝑉𝐴𝑀
) 𝑥 100 = (
12,09
12,09
) 𝑥 100 = 100% 
100
%𝑐𝑎𝑝
𝑑𝑏
+ 
100−𝑏
𝑑𝑎𝑔
= 
100
5,37
1,025
+ 
100−5,10
2,62
 = 2,43 g/cm³ 
4.3 Estabilidade (Kg) 
 
Segundo o DNER – ME 043/95, define-se a Estabilidade Marshall como a resistência 
máxima a compressão radial, apresentada pelo corpo-de-prova, quando moldado e 
ensaiado de acordo com os processos estabelecido neste método, expressa em N 
(Kgf). 
A estabilidade do corpo de prova ensaiado foi obtida conforme as orientações 
fornecidas pela norma. 
 
4.4 Fluência (Kg) 
 
De acordo com o DNER – ME 043/95, define-se a Fluência Marshall como a 
deformação total apresentada pelo corpo de prova, desde a aplicação da carga inicial 
nula até a aplicação da carga máxima, expressa em décimos de milímetro (centésimo 
de polegada). 
A fluência do corpo de prova ensaiado foi obtida conforme as orientações fornecidas 
pela norma. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
REFERÊNCIAS 
 
CONCRETO POR MARKETING TECNOSIL.Tecnosilbr.com.br. Disponível em: 
<https://www.tecnosilbr.com.br/agregados-para-concreto-o-que-sao-e-para-que-
servem/>. Acesso: 23 maio 2018 
DEPARTAMENTO NACIONAL DE INFRAESTRUTURA DE TRANSPORTES DNIT – 
Diretoria de planejamento e pesquisa. 
NORMA ABNT - ABNT NBR 7211:2005 
NORMA DNIT 031/2006 – ES: Pavimentos flexíveis, concreto asfáltico, especificação 
de serviço. Rio de janeiro 2004. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ANEXO I 
Tabela 4 – Característica dos agregados 
 
 
Tabela 5 – Características do corpo de prova 
 
Tabela 6 – Características do traço indicado 
 
 
 
Gráfico 1 – Relação de Vazios e CAP 
 
 
Gráfico 2 – Relação de Betumes Vazios e CAP 
 
 
5,62
6,07
8,16
4,51
0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0 1 2 3 4 5 6
V
v(
e)
% CAP
Corpo de Prova
57,07 58,17
52,94
70,05
100
0
20
40
60
80
100
120
0 1 2 3 4 5 6
R
B
V
 (
h
)
% de CAP
Corpo de Prova