Bloco 2 aula 4 asfaltos caracterização brasileira 4 3

Prévia do material em texto

ASFALTOS
Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfaltos
*
Asfaltos: Caracterização Brasileira
ASFALTOS
Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfaltos
*
Cimento Asfáltico de Petróleo
Classificado por penetração a 25ºC:
30/45
50/70
Classificado por viscosidade a 60°C (até 2005):
CAP 7
CAP 20 
CAP 40
ASFALTOS
Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfaltos
*
Classificação CAP 2005
Características da Tabela de Especificação com os métodos de ensaio:
Penetração
NBR 6576 - Materiais betuminosos - Determinação da penetração.
ASTM D 5 - Determinação de penetração de materiais betuminosos (Penetration of Bituminous Materials).
Ponto de Amolecimento
NBR 6560 - Materiais betuminosos - Determinação do ponto de amolecimento - Método do anel e bola.
ASTM D 36 - Determinação do ponto de amolecimento (método do anel e bola) (Softening Point of Bitumen (Ring-and-Ball Apparatus).
ASFALTOS
Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfaltos
*
Classificação CAP 2005
Características da Tabela de Especificação com os métodos de ensaio:
Viscosidade Saybolt-Furol e Viscosidade Brookfield
NBR 14950 - Materiais betuminosos - Determinação da viscosidade Saybolt Furol. 
ASTM E 102 - Determinação da Viscosidade Saybolt Furol de materiais betuminosos a temperaturas elevadas (Standard Test Method for Saybolt Furol Viscosity of Bituminous Materials at High Temperatures).
ASTM D 4402 - Determinação da viscosidade do asfalto a temperaturas elevadas usando um viscosímetro rotacional (Viscosity Determination of Asphalt at Elevated Temperatures Using a Rotational Viscometer).
ASFALTOS
Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfaltos
*
Tabela de Especificação - seguintes métodos de ensaio (cont.):
Ponto de Fulgor
NBR 11341 - Derivados de petróleo - Determinação dos pontos de fulgor e de combustão em vaso aberto Cleveland.
ASTM D 92 - Determinação dos pontos de fulgor e de combustão em vaso aberto Cleveland (Flash and Fire Points by Cleveland Open Cup Tester).
Solubilidade em Tricloroetileno
NBR 14855 - Materiais betuminosos - Determinação da solubilidade em tricloroetileno.
ASTM D 2042 - Solubilidade de materiais betuminosos em tricloroetileno (Solubility of Asphalt Materials in Trichloroethylene).
Classificação CAP 2005
ASFALTOS
Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfaltos
*
Tabela de Especificação - seguintes métodos de ensaio (cont.):
Ductillidade
NBR 6293 - Materiais betuminosos - Determinação da ductilidade.
ASTM D 113 - Dutilidade de materiais betuminosos (Ductility of Bituminous Materials).
Variação em Massa
NBR 15235 – Materiais asfálticos – Determinação do efeito do calor e do ar em uma película delgada rotacional. 
ASTM D 2872 - Effect of Heat and Air on a Moving Film of Asphalt (Rolling Thin-Film Oven Test).
Classificação CAP 2005
ASFALTOS
Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfaltos
*
Tabela Especificação 2005
(*) relação entre a penetração após o efeito do calor e do ar em estufa RTFOT e a penetração antes do ensaio.
ASFALTOS
Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfaltos
*
CAP
Ensaios correntes da classificação brasileira
ASFALTOS
Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfaltos
*
Penetração
Ensaio de classificação de cimentos asfálticos.
Medida de consistência.
Ensaio a 25ºC, 100 g, 5s. 
Presente em especificações ASTM e européias.
ASFALTOS
Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfaltos
*
Penetração
ASFALTOS
Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfaltos
*
Penetração (ASTM D5-94)
Ensaios de Consistência
Profundidade, em décimo de milímetro, que uma agulha de massa padronizada (100 g) penetra numa amostra de cimento asfáltico (por 5 segundos) à temperatura de 25 C. 
ASFALTOS
Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfaltos
*
Solubilidade (Pureza)
ASFALTOS
Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfaltos
*
Solubilidade (Pureza)
ASFALTOS
Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfaltos
*
Ponto de Amolecimento
Ensaio classificatório de especificações européias.
Empregado para estimativa de susceptibilidade térmica.
Presente em especificações de asfaltos modificados e asfaltos soprados.
ASFALTOS
Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfaltos
*
Ponto de Amolecimento
ASFALTOS
Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfaltos
*
Ensaios de Consistência
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.
Ponto de Amolecimento - Anel Bola
ASFALTOS
Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfaltos
*
Viscosidade Capilar a Vácuo a 60ºC
Ensaio da classificação brasileira de cimento asfáltico até 2005.
Presente em especificações ASTM e européias.
Condições: 60ºC, 300 mm de Hg.
Medida de consistência. 
ASFALTOS
Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfaltos
*
Viscosímetros para Fluídos Newtonianos
Necessário para: 
Especificação de CAP (garantir bombeamento).
Determinação da temperatura de usinagem e compactação.
Por capilar – viscosidade cinemática.
Determinação do tempo de escoamento em tubos / orifícios calibrados:
Saybolt Furol ASTM 
	D 88 e ASTM E 102.
Cannon Fenske e 
	Zeithfuchs ASTM D 2170.
Brookfield (atual - mais moderno)
ASFALTOS
Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfaltos
*
Ensaio de Viscosidade Absoluta
Uso de tubos capilares especiais com referências.
Banho a 60o C.
Uso de vácuo para empurrar o asfalto no tubo.
Marca-se o tempo entre referências.
Viscosidade expressa em Pa.s (Poise).
ASFALTOS
Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfaltos
*
Ensaios de Consistência - Viscosidade
Viscosímetro Saybolt Furol 
Viscosímetro Cannon Fenske e Zeithfuchs 
ASFALTOS
Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfaltos
*
Viscosímetro Rotacional (Brookfield)
MEDIDAS: propriedades relacionadas ao bombeamento e estocagem.
ABNT 15184 (2004)
ASTM D 4402 (2002)
RESULTADOS:
comportamento do fluido viscosidade x taxa de cisalhamento x tensão de cisalhamento;
viscosidade dinâmica (cP);
gráfico temperatura-viscosidade para projeto de mistura.
ASFALTOS
Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfaltos
*
Viscosímetro Rotacional (Brookfield)
ASFALTOS
Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfaltos
*
Ensaios de Consistência
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. 
ASFALTOS
Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfaltos
*
Ductilidade
Resistência à tração do ligante.
Relacionado à composição química.
Empregado para ensaios de retorno elástico de asfaltos modificados.
ASFALTOS
Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfaltos
*
Ensaios de Segurança
Ponto de Fulgor 
Menor temperatura, na qual os vapores emanados durante o aquecimento do material betuminoso se inflamam a uma chama determinada. 
ASFALTOS
Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfaltos
*
 Ponto de Fulgor (Segurança)
ASFALTOS
Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfaltos
*
Ponto de Fulgor
Requisito de segurança.
Vaso aberto Cleveland.
ASFALTOS
Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfaltos
*
Ensaios de Durabilidade
Estufa de Filme Fino Rotativo (Rolling Thin Film Oven Test - RTFOT) - ABNT 15235 -RTFOT
Neste ensaio, uma fina película de asfalto é continuamente giradanuma jarra de vidro a 163 C por 75 minutos, com uma injeção de ar a cada 3 a 4 segundos. 
(a) Estufa de filme rotativo
(b) ECA
ASFALTOS
Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfaltos
*
ASTM D 1754 – 
Efeito do Calor e do Ar
Simula o envelhecimento da usinagem;
Temperatura: 163°C;
Tempo: 5h;
Determina a perda ou ganho de peso;
Especificação ANP e ASTM.
Estufa de Efeito de Calor e Ar (TFOT)
ASFALTOS
Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfaltos
*
Etapas do ensaio de massa específica do ligante 
Picnômetros com asfalto e água
Determinação da massa do picnômetro totalmente preenchido com água a 25°C
Determinação da massa do picnômetro preenchido até a metade com asfalto a 25°C
Determinação da massa do picnômetro preenchido metade com água e metade com asfalto, a 25°C
ASFALTOS
Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfaltos
*
Etapas do ensaio de massa 
específica do ligante
ASFALTOS
Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfaltos
*
IP 87 - Ponto de Ruptura Fraass - Especificação Alemã
Depende da consistência da matéria-prima – CAP.
Adição de SBS, SBR e BMP reduz no máximo 7ºC do Fraass do CAP original.
Ensaio que apresenta correlação com resultados do BBR e Tg.
ASFALTOS
Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfaltos
*
Comportamento do Asfalto
Comportamento Viscoelástico
Correlação entre tempo/temperatura
ASFALTOS
Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfaltos
*
Usos do Cimento Asfáltico
Matéria-prima de asfaltos diluídos, emulsões asfálticas, asfaltos modificados, asfalto espuma e asfaltos soprados. 
Aplicações rodoviárias a quente – concreto betuminoso a quente – CBUQ.
ASFALTOS
Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfaltos
*
Deformação Permanente
Ocorre a temperaturas altas
No Brasil, entre 62 e 70 ºC 
Influência predominante do agregado
Influência menor do ligante
ASFALTOS
Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfaltos
*
Trincas por Fadiga
Ocorre a temperaturas intermediárias
No Brasil, entre 30 e 40 ºC
Nos EUA, entre 20 e 30ºC
Efeito do agregado e do ligante
ASFALTOS
Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfaltos
*
Trincas Térmicas
Ocorre somente em países frios, geralmente em temperaturas inferiores a -10 º C
Influência predominante do ligante 
Influência menor do agregado