(20170918124133)Aula 5

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ESTRADAS: PAVIMENTAÇÃO
Engenharia Civil
Prof. Me. Raphael Santos
Materiais betuminosos
Asfalto: Material de consistência variável, cor pardo-escura, ou
negra, e no qual o constituinte predominante é o BETUME,
podendo ocorrer na natureza em jazidas ou ser obtido pela
refinação do Petróleo.
Betume: Mistura de hidrocarbonetos pesados, obtidos em estado
natural ou por diferentes processos físicos ou químicos, com seus
derivados de consistência variável e com poder aglutinante e
impermeabilizante, sendo completamente solúvel no bissulfeto de
carbono (CS2) ou tetracloreto de carbono (CCL4).
Asfaltos naturais: Ocorrem em depressões da crosta terrestre,
constituindo lagos de asfalto. Possuem de 60 a 80% de betume.
Asfaltos de petróleo: São obtidos da destilação fracionada do
petróleo. Devem ser aquecidos para serem aplicados,
apresentam teor mais elevado de betume e são mais voláteis.
Alcatrão: Proveniente do refino do alcatrão bruto, que se origina
da destilação dos carvões durante a fabricação de gás e coque.
Estão em desuso.
Tipos de materiais betuminosos
Materiais betuminosos para pavimentação:
➢ Cimentos Asfálticos de Petróleo (CAP)
➢ Asfaltos Diluídos (AD)
➢ Emulsões Asfálticas (EA)
➢ Asfaltos Modificados (Asfaltos Polímeros)
CAP 30 - 45
Imprimação com CM-30
Cimento Asfáltico de Petróleo (CAP) 
O derivado de petróleo usado 
como ligante dos agregados 
minerais denomina-se cimento 
asfáltico de petróleo (CAP). 
É um material semi-sólido, de cor 
marrom escura a preta, 
impermeável à água, viscoelástico, 
pouco reativo, com propriedades 
adesivas e termoplásticas.
Cimento Asfáltico de Petróleo (CAP) 
➢ COMPORTAMENTO ELÁSTICO –
deformações são recuperáveis 
ao cessar a aplicação do 
esforço.
➢ COMPORTAMENTO VISCOSO –
deformações aumentam 
continuamente com a ação de 
um esforço externo.
Cimento Asfáltico de Petróleo (CAP) 
Classificação:
De acordo com sua consistência (ensaio de penetração)
➢ CAP 30 - 45
➢ CAP 50 - 70
➢ CAP 85 - 100
➢ CAP 150 - 200
Cimento Asfáltico de Petróleo (CAP) 
Asfalto Diluído de Petróleo (ADP) 
Resultam da diluição do 
cimento asfáltico por destilados 
leves de petróleo. Os diluentes 
funcionam como veículos 
proporcionando produtos 
menos viscosos que podem ser 
aplicados a temperaturas mais 
baixas que o CAP.
Asfalto Diluído de Petróleo (ADP) 
Diluentes ou solventes: Produtos menos 
viscosos que permitem a aplicação em 
temperaturas mais baixas, reduzindo a 
necessidade de aquecimento demorado.
Após a aplicação o 
solvente evapora, 
resultando em uma 
película sólida, 
muito aderente e 
impermeável.
Asfalto Diluído de Petróleo (ADP) 
Os diluentes evaporam-se após a aplicação e o tempo necessário 
para evaporar chama-se “Cura”. Podem ser classificados em:
CR  Cura Rápida  Solvente: Gasolina
CM  Cura Média  Solvente: Querosene
CL  Cura Lenta  Solvente: Gasóleo (não se usa mais)
Diferentes valores viscosidade cinemática determinadas em função 
da quantidade de diluente:
CR-70; CR-250; CR-800; CR-3000
CM-30; CM-70; CM-250; CM-800; CM-3000
Asfalto Diluído de Petróleo (ADP) 
Asfalto Diluído de Petróleo (ADP) 
Em países desenvolvidos, 
seu uso em imprimação 
está sendo substituído por 
emulsões asfálticas devido 
a problemas ambientais.
Emulsão asfáltica (EA) 
É um sistema constituído 
pela dispersão de uma 
fase asfáltica em uma 
fase aquosa (direta) ou 
de uma fase aquosa em 
uma fase asfáltica 
(inversa): CAP + Água + 
Agente Emulsivo.
Emulsão asfáltica (EA) 
Emulsão asfáltica (EA) 
A ruptura das emulsões ocorre quando são colocadas em 
contato com agregados e o equilíbrio que mantinha os 
glóbulos do asfalto em suspensão na água é rompido. A água 
evapora e o asfalto flocula se fixando no agregado.
As emulsões asfálticas normalmente utilizadas em 
pavimentação são as catiônicas diretas.
Ruptura Rápida (RR-1C e RR-2C)
Ruptura Média (RM-1C e RM-2C)
Ruptura Lenta (RL-1C)
Emulsão asfáltica (EA) 
NORMAS: http://ipr.dnit.gov.br/normas-e-
manuais/normas/relacao_de_normas_vigentes.pdf
http://ipr.dnit.gov.br/normas-e-manuais/normas/relacao_de_normas_vigentes.pdf
Vantagens da EA em relação ao ADP 
➢ Regulamentações ambientais: emulsão não polui pois há 
uma pequena quantidade de voláteis (em relação ao ADP) 
que evapora além da água;
➢ Perda de produtos valiosos: na cura do ADP, os diluentes, 
que demandam grande energia para serem produzidos, são 
perdidos para a atmosfera;
➢ Segurança: o uso de emulsão é seguro. Há pouco risco de 
incêndio comparando com ADP (baixo ponto de fulgor);
➢ Aplicação a temperaturas ambientes: emulsão pode ser 
aplicada a temperatura mais baixa comparativamente ao 
ADP, economizando combustível.
São obtidos a partir 
da dispersão do 
Cimento Asfáltico 
de Petróleo (CAP) 
com polímero, em 
unidade apropriada.
ASFALTOS MODIFICADOS (ASFALTO POLÍMEROS) 
ASFALTOS MODIFICADOS (ASFALTO POLÍMEROS) 
POLÍMEROS DISPONÍVEIS
➢ SBS (Copolímero de Estireno Butadieno); 
➢ SBR (Borracha de Butadieno Estireno); 
➢ EVA (Copolímero de Etileno Acetato de Vinila); 
➢ EPDM (Tetrapolímero Etileno Propileno Diesso); 
➢ APP (Polipropileno Atático); 
➢ Polipropileno; Borracha vulcanizada; Resinas; Epoxi; 
Poliuretanas; etc.
ASFALTOS MODIFICADOS (ASFALTO POLÍMEROS) 
Art. 1º - Na construção e na recuperação de vias públicas, o 
Estado utilizará preferencialmente massa asfáltica produzida 
com borracha de pneumáticos inservíveis, observados os 
percentuais de mistura definidos em norma técnica de 
engenharia.
Parágrafo único. Nos processos licitatórios de obras que 
envolvam a utilização de asfalto, o Estado estabelecerá a 
utilização preferencial da massa asfáltica a que se refere o 
caput, bem como especificará a norma técnica de engenharia a 
ser adotada para a composição.
Lei Estadual 18.719/2010
ASFALTOS MODIFICADOS (ASFALTO POLÍMEROS) 
ASFALTOS MODIFICADOS COM POLÍMEROS 
VANTAGENS
• maior coesão
• melhor adesão
• alta viscosidade
• resistência ao envelhecimento
• maior elasticidade
• resistência a tensões cisalhantes
• maior benefício/custo
PRINCIPAIS FUNÇÕES DE MATERIAIS 
BETUMINOSOS EM PAVIMENTAÇÃO
➢ Aglutinadora: Proporciona íntima ligação entre agregados, 
resistindo à ação mecânica de desagregação produzida pelas 
cargas dos veículos.
➢ Impermeabilizante: Garante ao revestimento vedação eficaz 
contra penetração da água proveniente da precipitação.
➢ Flexibilidade: Permite ao revestimento sua acomodação sem 
fissuramento a eventuais recalques das camadas subjacentes 
do pavimento.
IMPRIMAÇÃO
Consiste na aplicação de um banho 
de material asfáltico, sobre a 
superfície de uma base concluída.
Finalidade:
➢ Aumentar a coesão superficial da base
➢ Promover aderência entre a base e o 
revestimento;
➢ Impermeabilizar a base.
Asfaltos diluídos CM-30
IMPRIMAÇÃO
Antes da 
aplicação
Após a 
aplicação
PINTURA DE LIGAÇÃO
É a aplicação de um banho de material asfáltico sobre a superfície de 
uma base imprimada ou de um revestimento.
Finalidade:
➢ Promover a ligação entre a base 
e/ou revestimento existentes, 
com a camada a ser executada.
Emulsão asfáltica tipo Ruptura Rápida RR-1C
REVESTIMENTO
É a camada do pavimento destinada a receber diretamente a ação do 
tráfego, devendo ser, tanto quanto possível, impermeável, resistente 
ao desgaste e suave ao rolamento.
- Melhorar as condições de rolamento quanto ao conforto;
- Resistir às cargas horizontais, tornando a superfície de rolamento 
mais durável. As cargas horizontais são ocasionadas pela frenagem e 
aceleração;
- Tornar o conjunto impermeável, mantendo a estabilidade.
REVESTIMENTO
MACADAME BETUMINOSO
São os revestimentos betuminosos por penetração direta que 
consiste no espalhamento e compressão de uma camada de brita de 
granulometria apropriada seguida de aplicação do material 
betuminoso. O material betuminoso penetra nos vazios do agregado 
e um novo espalhamento de brita é feito, para preenchimento dos 
vazios superficiais,seguido de nova compressão.
Materiais betuminosos mais empregados:
CAP 150/200
RR-1C e RR-2C
Agregados: Pedra britada, cascalho ou seixo rolado.
MACADAME BETUMINOSO
TRATAMENTO SUPERFICIAL
É o revestimento que consiste na aplicação de um ligante betuminoso 
sobre uma superfície devidamente preparada, seguida da cobertura 
com brita de graduação adequada e rolagem.
SIMPLES (TSS) - DUPLO (TSD) - TRIPLO (TST)
Utilização:
- Camada de rolamento (Tráfego leve ou médio). 
- Melhorar condições de um pavimento existente (Liso derrapante).
- Rejuvenescer e enriquecer um pavimento antigo ressecado e gasto.
TRATAMENTO SUPERFICIAL
Os fatores que mais influenciam na escolha dos ligantes são: 
temperatura da superfície de aplicação, temperatura ambiente, 
umidade e vento, condições da superfície, tipos e condições do 
agregado e equipamento utilizado.
Materiais betuminosos mais empregados:
CAP-150/200
RR-1C e RR-2C
TRATAMENTO SUPERFICIAL
TRATAMENTO 
SUPERFICIAL 
SIMPLES (TSS) 
TRATAMENTO 
SUPERFICIAL 
DUPLO (TSD) 
TRATAMENTO 
SUPERFICIAL 
TRIPLO (TST) 
APLICAÇÃO DE TRATAMENTO SUPERFICIAL
IMPRIMAÇÃO 
REALIZADA COM 
CAMINHÃO 
ESPAGIDOR
APLICAÇÃO DE TRATAMENTO SUPERFICIAL
BANHO DE 
LIGANTE 
ASFÁLTICO E 
DISTRIBUIÇÃO 
DOS AGREGADOS
APLICAÇÃO DE TRATAMENTO SUPERFICIAL
COMPACTAÇÃO 
COM ROLO DE 
PNEU
MISTURAS BETUMINOSAS
As misturas asfálticas são tradicionalmente classificadas em:
Misturas a quente: realizadas com CAP ou CAN, que são produtos 
semi-sólidos na temperatura ambiente, sendo confeccionadas, 
espalhadas e compactadas em temperaturas bem acima da ambiente 
(T > 90ºC). Os agregados também são aquecidos.
Misturas a frio: Realizadas com asfaltos liquefeitos (Emulsão 
asfálticas e asfaltos diluídos) que podem ser ligeiramente aquecidos 
(T ~ 50º C). Os agregados normalmente não são aquecidos e a 
mistura é sempre espalhada e compactada à temperatura ambiente.
MISTURAS A QUENTE MISTURAS A FRIO
VANTAGENS
- Mais duráveis
- Menos sensíveis a ação da água
- Apresentam envelhecimento 
lento
- Suportam bem o tráfego 
pesado
- Não exigem cura
- Não se aquece o agregado
- Permitem estocagem
- Simplicidade de instalação
- Baixo custo de fabricação
- Simplicidade no processo 
construtivo
DESVANTAGENS
- Difícil fabricação
- Exigem aquecimento do 
agregado
- Alto custo de fabricação
- Equipamento especial no 
processo construtivo
- Não permitem estocagem
- Maior desgaste
- Envelhecimento mais rápido
- Exigem cura da mistura
MISTURAS BETUMINOSAS A QUENTE
Graduação densa: Contínua e bem-graduada, com poucos vazios visto que 
os agregados de dimensões menores preechem os vazios dos maiores. 
Exemplo: concreto asfáltico (CA).
Graduação aberta: curva granulométrica com grande quantidades de 
agregados graúdos praticamente do mesmo tamanho e uma quantidade 
pequena de finos drenante, possibilitando a percolação de água no interior 
da mistura asfáltica. Exemplo: Camada Porosa de Atrito (CPA).
Graduação descontínua: Grãos de maiores dimensões em quantidade 
dominante, completados por certa quantidade de finos, de forma a ter uma 
curva descontínua em certas peneiras. Exemplo: matriz pétrea asfáltica 
(Stone Matrix Asphalt – SMA); mistura sem agregados de certa 
graduação (gap-graded).
CONCRETO BETUMINOSO USINADO A QUENTE 
Por CBUQ subentende-se o produto resultante de uma mistura em 
usina apropriada de agregado graúdo, agregado miúdo, filler e 
cimento asfáltico de acordo com proporções definidas em laboratório 
de forma atender requisitos granulométricos, de densidade, vazios e 
resistência.
É a mistura de mais alta qualidade, em que um controle rígido na 
dosagem, mistura e execução deve atender a exigências de 
estabilidade, durabilidade, flexibilidade e resistência ao deslizamento 
preconizados pelas Normas Construtivas.
CONCRETO BETUMINOSO USINADO A QUENTE 
Principais materiais utilizados:
➢ Materiais betuminosos: CAP 30/45, 50/70, 85/100.
➢ Agregados graúdos: Pedra Britada, escória britada, seixo
rolado britado.
➢ Agregados miúdos: areia, pó de pedra ou mistura de ambos.
➢ Filer: Cimento Portland, cal, pó calcário.
Peneira de Malha 
Quadrada
% em massa, passando
Série 
ASTM
Abertura 
(mm)
A B C Tolerâncias
2” 50,8 100 - - -
1 ½” 38,1 95-100 100 - +/- 7%
1” 25,4 75-100 95-100 - +/- 7%
¾” 19,1 60-90 80-100 100 +/- 7%
½” 12,7 - - 80-100 +/- 7%
3/8 9,5 35-65 45-80 70-90 +/- 7%
Nº 4 4,8 25-50 28-60 44-72 +/- 5%
Nº10 2,0 20-40 20-45 22-50 +/- 5%
Nº40 0,42 10-30 10-32 8-26 +/- 5%
Nº80 0,18 5-20 8-20 4-16 +/- 3%
Nº200 0,075 1-8 3-8 2-10 +/- 2%
Camada de 
Ligação (Binder)
Camada de 
Ligação e 
rolamento
Camada de 
Rolamento
FAIXA 
GRANULOMÉTRICA 
ESPECIFICADA
Características Método de ensaio
Camada de 
Rolamento
Camada de Ligação 
(Binder)
Porcentagem de vazios, % DNER-ME 043 3 a 5 4 a 6
Relação betume/vazios DNER-ME 043 75-82 65-72
Estabilidade mínima (Kgf) 
(75 golpes)
DNER-ME 043 500 500
Resistência a Tração por 
Compressão Diametral 
estática a 25°C, mínima Mpa
DNER-ME 138 0,65 0,65
VALORES
ESPECIFICADOS
EXEMPLO DE DOSAGEM DE CBUQ NA FAIXA C
5
B-1 B-0 Pó Areia
446 447 448 0
Granul. Granul. Granul. Granul. Granul. Granul.
Poleg. mm % pass. % pass. % pass. % pass. % pass. % pass.
2" 50,8 100,0 100,0 100,0 100,0 0,0 100,0 100 100
1 1/2" 38,1 100,0 100,0 100,0 100,0 0,0 100,0 100 100
1" 25,4 100,0 100,0 100,0 100,0 0,0 100,0 100 100
3/4" 19,1 100,0 100,0 100,0 100,0 0,0 100,0 100 100
1/2" 12,7 57,7 100,0 100,0 92,8 2,8 90,0 80 100
3/8" 9,5 22,1 99,9 100,0 86,7 6,7 80,0 70 90
n. 4 4,8 2,3 28,5 99,7 59,6 1,6 58,0 44 72
n. 10 2,0 1,3 1,6 72,3 36,9 0,9 36,0 22 50
n. 40 0,42 1,2 0,9 33,3 17,2 0,2 17,0 8 26
n. 80 0,18 1,2 0,9 19,4 10,2 0,2 10,0 4 16
n. 200 0,075 1,0 0,7 10,4 5,6 -0,4 6,0 2 10
10,0 2,1
6,0%
% na Mistura
PENEIRAS
Média Faixa C
= Desvio padrão
Desvio 
absol. 
em rel. 
à média
ESPECIFICAÇÃO
SOLUÇÕES ALTERNATIVAS
100%
Observação
Teor de CAP teórico (Duriez) = (Dosar com +/- 0,5% e +/- 1%)
Diâmetro máx. (abert. em que passa 90% do mat.)- mm =
 DER-MG
50,017,0 33,0
DOSAGEM DE CBUQ - COMPOSIÇÃO GRANULOMÉTRICA
MATERIAL
MISTURA
Registro
DNIT 031/2004 ES
Granulometria
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0,0 0,1 1,0 10,0 100,0
Peneira (mm)
%
 p
a
s
s
a
n
d
o
Faixa C Média MISTURA
 # 200 #80 #40 #10 #4 3/8 1/2 3/4 1 11/2 2"
USINA DE CBUQ
CONCRETO BETUMINOSO USINADO A QUENTE 
ACABADORA DE 
ASFALTO
CONCRETO BETUMINOSO USINADO A QUENTE 
COMPACTAÇÃO
COM ROLO DE 
PNEUS
CONCRETO BETUMINOSO USINADO A QUENTE 
PRÉ-MISTURADO A QUENTE 
São as misturas asfálticas constituídas por agregados e argamassa 
asfáltica. Se forem preparados com especificações mais exigentes 
recebem o nome de concreto asfáltico (CBUQ).
Se as características desta mistura forem menos nobres recebem o 
nome de pré-misturado a quente (PMQ).
Não confundir Concreto Betuminoso mal executado com PMQ. 
O PMQ é um CBUQ sem controle, de características menos nobres.
ARGAMASSA ASFÁLTICA (AREIA ASFALTO) 
Consiste na mistura, a quente, em usina apropriada de agregado 
miúdo, cimento asfáltico, com presença ou não de material de 
enchimento (filer). O espalhamento e compressão são feitos a 
quente.
O processo construtivo é idêntico ao do CBUQ, podendo ser 
distribuídas em duas camadas, e os controles também são os 
mesmos.
CAMADA POROSA DE ATRITO (CPA) 
As misturas asfálticas abertas do tipo CPA – camada porosa de atrito 
mantêm uma grande porcentagem de vazios com ar não preenchidos 
graças às pequenas quantidades de fíler, de agregado miúdo e de 
ligante asfáltico.
A CPA é empregada como camada de rolamento com a finalidade 
funcional de aumento de aderência pneu-pavimento em dias de 
chuva. Esse revestimento é responsável pela coleta da água de chuva 
para o seu interior e é capaz de promover uma rápida percolação da 
mesma devido à sua elevada permeabilidade, até a água alcançaras 
sarjetas.
CAMADA POROSA DE ATRITO (CPA) 
STONE MATRIX ASPHALT (SMA) 
O SMA é um revestimento asfáltico, usinado a quente, concebido 
para maximizar o contato entre os agregados graúdos, aumentando 
a interação grão/grão; a mistura se caracteriza por conter uma 
elevada porcentagem de agregados graúdos e, devido a essa 
particular graduação, forma-se um grande volume de vazios entre os 
agregados graúdos.
Esses vazios, por sua vez, são preenchidos por um mástique 
asfáltico, constituído pela mistura da fração areia, fíler, ligante 
asfáltico e fibras.
STONE MATRIX ASPHALT (SMA) 
As principais características de desempenho do SMA são:
➢ Boa estabilidade a elevadas temperaturas;
➢ Boa flexibilidade a baixas temperaturas;
➢ Elevada resistência ao desgaste;
➢ Boa resistência à derrapagem devido à macrotextura da 
superfície de rolamento;
➢ Redução do spray ou cortina de água durante a chuva;
➢ Redução do nível de ruído ao rolamento.
STONE MATRIX ASPHALT (SMA) 
PRÉ-MISTURADO A FRIO (PMF)
É a mistura preparada, em usina apropriada, com agregado mineral e 
ligante asfáltico liquefeito (geralmente emulsão asfáltica catiônica), 
espalhada e compactada na pista a temperatura ambiente, podendo ser 
usada em revestimento e base.
O PMF pode ser usado como revestimento de ruas e estradas de baixo 
volume de tráfego, ou ainda como camada intermediária (com CA 
superposto) e em operações de conservação e manutenção, podendo ser:
➢ Denso – graduação contínua e bem-graduada, com baixo volume de 
vazios;
➢ Aberto – graduação aberta, com elevado volume de vazios.
PRÉ-MISTURADO A FRIO (PMF)
MATERIAIS
➢ Agregado mineral: Mistura de materiais que atendam as especificações 
próprias, constituída de agregado graúdo, agregado miúdo e filer.
➢ Ligante: normalmente são utilizadas Emulsões asfálticas do tipo: RL-1C, 
RM-1C e RM-2C. 
PRÉ-MISTURADO A FRIO (PMF)
PRÉ-MISTURADO A FRIO (PMF)
ESQUEMA DE 
USINA DE PMF
PRÉ-MISTURADO A FRIO (PMF)
A produção de PMF em 
usinas é realizada em 
equipamentos onde não 
há a preocupação com 
temperatura e secagem 
dos componentes.
LAMA ASFÁLTICA 
As lamas asfálticas consistem basicamente de uma associação, em 
consistência fluida, de agregados minerais, material de enchimento 
ou fíler, emulsão asfáltica e água, uniformemente misturadas e 
espalhadas no local da obra, à temperatura ambiente.
A lama asfáltica tem sua aplicação principal em manutenção de 
pavimentos, especialmente nos revestimentos com desgaste 
superficial e pequeno grau de trincamento, sendo nesse caso um 
elemento de impermeabilização e rejuvenescimento da condição 
funcional do pavimento. 
LAMA ASFÁLTICA 
EXECUÇÃO DE 
LAMA ASFÁLTICA 
EM VIA URBANA
LAMA ASFÁLTICA 
MICRO REVESTIMENTO ASFÁLTICO 
Esta é uma técnica que pode ser considerada uma evolução das 
lamas asfálticas, pois usa o mesmo princípio e concepção, porém 
utiliza emulsões modificadas com polímero para aumentar a sua vida 
útil. O micro revestimento é uma mistura a frio processada em usina 
móvel especial, de agregados minerais, fíler, água e emulsão com 
polímero, e eventualmente adição de fibras.
MICRO REVESTIMENTO ASFÁLTICO 
Há vantagens em se aplicar o microrrevestimento com emulsão 
asfáltica de ruptura controlada modificada por polímero. A emulsão é 
preparada de tal forma que permita sua mistura aos agregados como 
se fosse lenta e em seguida sua ruptura torna-se rápida para permitir 
a liberação do tráfego em pouco tempo, por exemplo, duas horas.
O micro revestimento é utilizado em:
➢ Recuperação funcional de pavimentos deteriorados;
➢ Capa selante;
➢ Revestimento de pavimentos de baixo volume de tráfego;
➢ Camada intermediária anti-reflexão de trincas em projetos de 
reforço estrutural.
MISTURAS GRADUADAS 
Consiste em mistura, na própria pista, de agregados de 
granulometria específica com um produto betuminoso líquido. São 
utilizados emulsões asfálticas.
Similar às misturas graduadas, porém usa-se apenas agregado 
miúdo (areia) e o material betuminoso (Emulsão Asfáltica).
AREIA-ASFALTO NO LEITO 
Os requisitos técnicos e de qualidade de um 
pavimento asfáltico serão atendidos com um 
projeto adequado da estrutura do pavimento e 
com o projeto de dosagem da mistura asfáltica 
compatível com as outras camadas escolhidas.