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Pavimentação Agregados Adaptação do material didático do Programa Asfalto na Universidade ASFALTOS Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfaltos A aula foi elaborada pela seguinte equipe de professores: Autoria Liedi Légi Bariani Bernucci - Universidade de São Paulo Jorge Augusto Pereira Ceratti - Universidade Federal do Rio Grande do Sul Laura Maria Goretti da Motta - Universidade Federal do Rio de Janeiro Jorge Barbosa Soares - Universidade Federal do Ceará Adaptação/Modificada por Aline C. Espíndola Importância e Conceituação • A proporção de agregados em misturas asfálticas é de aproximadamente 93 a 97% em peso. 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 1 2 3 P e rc e n tu a l In fl u ê n c ia ( % ) Agregado Ligante ATR Fadiga Trinc. Térmico Influência do agregado e do ligante no desempenho de uma mistura asfáltica. Fonte: FHWA (2002). Agregados Os materiais pétreos usados em pavimentação, conhecidos genericamente como agregados, podem ser naturais ou artificiais: encontrados diretamente na natureza ou passam por algum tipo de processo para sua adequação. Exemplo: Areia, Seixo Rolado, Pedra Britada, Escória, etc. Origem Classe Tipo Família Calcário Calcário Dolomita Folhelo Arenito Sílex Conglomerado Sedimentar Silício Brecha Granito Sienito Diorito Gabro Peridoto Piroxênio Intrusivo (textura grossa) Hornblendito Obsidiana Púmice Tufo Riolito Traquito Andesito Ígneo Extrusivo (textura fina) Basalto Gnaisse Xisto Anfibolito Foliáceo Ardósia Quartzito Mármore Metamórfico Não Foliáceo Serpnetinita Fonte: Manual do Asfalto - AI (2002) Classificação Natural (areia, seixo rolado etc) NATUREZA Artificial (areia de brita, pedra britada etc) Reciclado (agregado de resíduo sólido ) Graúdo (retido na peneira de 2,0 mm) Miúdo (passante na peneira de 2,0mm) TAMANHO De enchimento (65% a 100% passante na peneira 200 e 100% passante na peneira 40) Graduação Bem-graduada ou Densa DISTRIBUIÇÃO Graduação Aberta DOS GRÃOS Graduação Uniforme Graduação em Degrau (descontínua) Graduações Uniforme – Curva A Bem Graduada – Curva B Mal Graduada – Curva C A forma da curva distingue o tipo de granulometria: CURVA GRANULOMÉTRICA Areia Fina de Campo Azul/MG Graduações Comparação de Granulometria aberto (open graded) descontínuo (gap graded) Bem-graduado ou denso Exemplo de CA Denso e Aberto Mistura Densa – Concreto asfáltico Corpo-de-prova de laboratório Mistura Aberta – camada porosa de atrito (CPA) corpo-de-prova de pista Camadas de revestimento asfáltico Mistura asfáltica usinada a quente aberta (revestimento drenante) Concreto asfáltico denso Concreto asfáltico aberto como “binder” ou camada de ligação Uma composição de revestimento de via de alto volume de tráfego CURVA GRANULOMÉTRICA FAIXA "A" FAIXA "B" FAIXA "C" FAIXA "D" FAIXA "E" FAIXA "F" Tolerância da Faixa de Projeto Peneira Mín Máx Mín Máx Mín Máx Mín Máx Mín Máx Mín Máx 2Pol 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 +-7 1 Pol 100 100 75 90 100 100 100 100 100 100 100 100 +-7 3/8'' 30 65 40 75 50 85 60 100 100 100 100 100 +-7 N004 25 55 30 60 35 65 50 85 55 100 70 100 +-5 N010 15 40 20 45 25 50 40 70 40 100 55 100 +-5 N040 8 20 15 30 15 30 25 45 20 50 30 70 +-2 N200 2 8 5 15 5 15 10 25 6 20 8 25 +-2 FAIXA = D Produção e Controle Qualidade equipamentos estocagem maciço Produção e Controle - Produção de Agregados Esquema Simplificado do Processo de Britagem Produção e Controle - Tipos de britagem Impacto + Cisalhamento + Compressão Impacto + Compressão Britador de Mandíbulas Produção e Controle - Tipos de britagem Impacto + Desgaste por atrito Rebritador de Cone Produção e Controle Produção e Controle Produção e Controle - Fracionamento Produção e Controle - Estocagem Pedreira de Basalto (Diaclasamento) Basalto Vesicular (Um Pouco Alterado) Vista Aproximada das Juntas Jazida de Arenito Botucatu em Lages/SC Recristalizações em Superfície de Basalto Intrusão de Diabásio em Calcáreo Caracterização Tecnológica As características tecnológicas dos agregados servem para assegurar uma fácil distinção de materiais, de modo a poder comprovar sua homogeneidade, bem como selecionar um material que resista, de maneira adequada, às cargas e à ação ambiental às quais o pavimento irá sofrer. Graduação Absorção Durabilidade Massa específica real e aparente Resistência ao Choque e ao Desgaste Forma Limpeza Adesividade Textura Análise Granulométrica Pode ser com ou sem lavagem. Manual ou em peneirador automático. Exemplo de Frações Típicas de Agregados em Misturas Asfálticas Ensaios para Determinação da Densidade de Agregados AGREGADO GRAÚDO DNER-ME 081/98 e ASTM C 127-88 Perda por Abrasão A perda por abrasão Los Angeles consiste em submeter cerca de 5.000g de agregado a 500 até 1.000 revoluções no interior do cilindro de uma máquina Los Angeles. 10 esferas padronizadas de aço são adicionadas ao agregado, causando um efeito danoso a este quando a máquina é ligada. Parâmetro fundamental em Tratamentos Superficiais e Britas Graduadas. Em geral não pode ser maior do que 55% Resistência ao Choque - DNER ME 399/99 O ensaio de impacto ou choque consiste em dar uma série de golpes com um soquete padrão no agregado colocado dentro do cilindro do aparelho Treton. Calcula-se a perda de massa após o impacto. Em geral não pode ser maior do que 65% Treton Esmagamento - DNER ME 197/97 O ensaio de esmagamento mede a resistência do agregado submetido à compressão de uma carga variável de até 40tf, aplicada uniformemente sobre os agregados colocados dentro de um cilindro. A razão de carga é de 4tf/min. Determina-se a carga que conduz a uma quebra de 10% do material. 10% finos Sanidade - DNER ME 089/94 Visa determinar a resistência do agregado à desintegração química – intemperismo; O basalto, por exemplo, se deteriora formando argila que não é desejável em uma mistura asfáltica; O ensaio consiste em atacar o agregado com uma solução saturada de MgSO4 (Sulfato de Magnésio) ou Na2SO4 (Sulfato de Sódio) por cinco ciclos de 16 a 18 horas a 21ºC. O resultado é expresso como a perda de peso que deve ser inferior a 12%. Sanidade - DNER ME 089/94 ApósAntes Textura ou Microtextura A resistência ao cisalhamento e atrito, trabalhabilidade, dependem da textura superficial. Superfície específica alta – maior consumo de ligante asfáltico. macrotextura microtextura Caso das Areias-Asfalto Forma Arredondada Adesividade Capacidade de uma mistura de se manter coesa durante toda sua vida de serviço. Ensaios visuais – DNER ME 078/94 e ME 079/94. Ensaios mecânicos – Lottman Modificado, AASHTO T-283 . Ensaios mecânicos – Lottman Modificado Agregado Miúdo Amostragem – amostra deve ser representativa; Granulometria; Densidade e Massa específica real e aparente; Angularidade; Matéria Orgânica; Equivalente de Areia. Material de Enchimento - Fíler Amostragem - amostra deve ser representativa: Densidade Real – Frasco Le Chatelier; Superfície específica; Exemplo: Cal, Cimento, Pó de Pedra, etc.
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