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Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
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1. Relatório Número:
CCR-ND-FAD- RTF-JAN/2015 2. Data do Relatório: 3. Folhas:
Janeiro de 2015 190
4. Título da Pesquisa: “Determinação da Resistência à Fadiga de Misturas Asfálticas a partir de dois métodos de ensaio com diferentes tipos de asfalto”
5. Responsável pela coordenação da pesquisa:
6. Relatório Elaborado para:
Centro de Pesquisas Rodoviárias (CPR) da Concessionária NovaDutra, do Grupo CCR
Agência Nacional de Transportes Terrestres (ANTT)
7. Relatório preparado por:
Luis Miguel Gutiérrez Klinsky (CPR) Valéria C. de Faria (CPR) Rodrigo Barella (Asfálticos)
8. Resumo: O trincamento por fadiga dos revestimentos asfálticos é um dos principais mecanismos de deterioração dos pavimentos. São vários os fatores que podem influenciar neste fenômeno, tais como a seleção dos materiais, os métodos construtivos, o meio ambiente e o carregamento do tráfego. Com relação à seleção dos materiais, sabe-se que o tipo de ligante asfáltico desempenha um papel fundamental no comportamento mecânico das misturas asfálticas. Assim, neste estudo foi avaliada a influência de cinco tipos de ligantes asfálticos na vida de fadiga das misturas asfálticas. Os ligantes asfálticos utilizados foram um CAP30/45, um ligante asfáltico modificado por borracha, dois ligantes asfálticos modificados por polímero e um ligante asfáltico de alto módulo. Também foram utilizadas duas fontes de agregados, oriundos de uma pedreira do Estado de São Paulo e de uma pedreira do Estado do Rio de Janeiro, para atender as especificações de quatro faixas granulométricas. O primeiro dos ensaios utilizados avalia a fadiga por meio da ruptura à tração por compressão diametral de corpos de prova cilíndricos com velocidade controlada. O outro ensaio utilizado utiliza corpos de prova prismáticos aplicando flexão na viga apoiada em quatro pontos, controlando a deformação aplicada na viga. A análise experimental determinou que o tipo de ligante asfáltico utilizado é o principal fator influente na vida de fadiga das misturas asfálticas.
9. Palavras Chave: Misturas asfálticas, fadiga, flexão de viga apoiada em quatro pontos.
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
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ÍNDICE
1. INTRODUÇÃO ........................................................................................................................................... 4
1.1. JUSTIFICATIVA ................................................................................................................................................ 5 1.2. OBJETIVO .......................................................................................................................................................... 5 1.3. ORGANIZAÇÃO DO RELATÓRIO ............................................................................................................... 5
2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA .................................................................................................................... 7
2.1. FADIGA DE MISTURAS ASFÁLTICAS ....................................................................................................... 7 2.2. MECANISMO DE RUPTURA POR FADIGA DE REVESTIMENTOS ASFÁLTICOS ..................................................... 8 2.3. FATORES INFLUENTES NA VIDA DE FADIGA DAS MISTURAS ASFÁLTICAS ..................................................... 11
2.3.1. Efeito do tipo de ligante asfáltico ........................................................................................................ 11 2.3.2. Efeito do teor de ligante asfáltico ........................................................................................................ 11 2.3.3. Efeito do tipo de agregados e da granulometria .......................................................................... 12
2.4. ABORDAGENS UTILIZADAS PARA ESTUDAR A FADIGA DOS MATERIAIS ........................................................ 13 2.4.1. Abordagem fenomenológica .................................................................................................................. 13 2.4.2. Abordagem baseada na energia e energia dissipada ................................................................. 15 2.4.3. Abordagem da mecânica da fratura .................................................................................................. 16
2.5. MÉTODOS DE ENSAIO PARA DETERMINAÇÃO DA VIDA DE FADIGA ..................................... 20 2.5.1. Ensaio de fadiga por tensão controlada ........................................................................................... 21
2.6. MÉTODO DE ENSAIO DE FADIGA DE RUPTURA COM VELOCIDADE CONTROLADA ........................................ 22 2.6.1. Ensaio de Compressão Diametral ........................................................................................................ 22 2.6.2. Aplicação da lei de Fadiga ...................................................................................................................... 24 2.6.3. Módulo Dinâmico ........................................................................................................................................ 30
2.7. MÉTODO DE ENSAIO DE FADIGA COM FOUR POINT BENDING APPARATUS ............................................... 34
3. MATERIAIS E MÉTODOS .................................................................................................................... 40
3.1. MÉTODOS DE ENSAIO ............................................................................................................................... 40 3.1.1. Métodos de ensaio de agregados ......................................................................................................... 40 3.1.2. Métodos de ensaio de ligantes asfálticos .......................................................................................... 41 3.1.3. Métodos de ensaio de misturas asfálticas ........................................................................................ 41 3.1.4. Descrição do ensaio de fadiga por compressão diametral com velocidade controlada......................................................................................................................................................................................... 42 3.1.5. Descrição do ensaio de flexão cíclica de viga apoiada em quatro pontos .......................... 43 3.1.5.1. Moldagem dos Corpos de Prova ........................................................................................................ 43 3.1.5.2. Moldagem dos prismas de misturas asfálticas utilizando o compactador PReSBOX......................................................................................................................................................................................... 44 3.1.5.3. Corte dos prismas para obter as vigotas ....................................................................................... 51 3.1.5.4. Execução do ensaio ................................................................................................................................. 54 3.1.5.5. Componentes do equipamento utilizado no ensaio .................................................................. 55 3.1.5.6. Operação do equipamento .................................................................................................................. 57
3.2. MATERIAIS .................................................................................................................................................... 63 3.2.1. Agregados minerais ................................................................................................................................... 63 3.2.2. Ligantes Asfálticos ...................................................................................................................................... 65
3.3. PLANEJAMENTO LABORATORIAL ....................................................................................................... 68
4. RESULTADOS ........................................................................................................................................ 71
4.1. DOSAGEM DAS MISTURAS ASFÁLTICAS ............................................................................................ 71 4.1.1. Mistura asfáltica Faixa III-DERSA ....................................................................................................... 71 4.1.2. Mistura asfáltica EGL 12,5mm .............................................................................................................. 73
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4.1.3. Mistura asfáltica EGL 9,5mm ................................................................................................................ 75 4.1.4. Mistura asfáltica Gap Graded ................................................................................................................ 77
4.2. ENSAIO DE FADIGA POR VELOCIDADE CONTROLADA ................................................................ 79 4.2.1. Leis de Fadiga ............................................................................................................................................... 79 4.2.2. Previsão de vida de fadiga para outros níveis de deformação ................................................ 85 4.2.3. Outros parâmetros obtidos no ensaio ................................................................................................ 88
4.3. ENSAIO DE FADIGA POR FLEXÃO CÍCLICA DE VIGA APOIADA EM QUATRO PONTOS ..... 88 4.3.1. Leis de fadiga ................................................................................................................................................ 88 4.3.1.1. Efeito do tipo de ligante asfáltico na vida de fadiga ................................................................ 91 4.3.1.2. Efeito da faixa granulométrica e da fonte de agregados ....................................................... 97 4.3.2. Rigidez na flexão ...................................................................................................................................... 103 4.3.3. Ângulo de fase ........................................................................................................................................... 107 4.3.4. Análises estatísticas ................................................................................................................................ 114
5. ANÁLISES MECANÍSTICAS ............................................................................................................... 117
6. CONCLUSÕES E CONSIDERAÇÕES FINAIS .................................................................................. 137
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ....................................................................................................... 142
ANEXOS ...................................................................................................................................................... 146
ANEXO 1. RESULTADOS DO ENSAIO DE FADIGA POR RUPTURA DIAMETRAL COM
VELOCIDADE CONTROLADA ....................................................................................................................... 146 ANEXO 2. RESULTADOS DO ENSAIO DE FADIGA FLEXÃO CÍCLICA DE VIGA APOIADA EM
QUATRO PONTOS ............................................................................................................................................. 151
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RELATÓRIO FINAL
1. INTRODUÇÃO
O surgimento de novos materiais no mercado da pavimentação exige, na atualidade, o
desenvolvimento e a execução de ensaios racionais no laboratório que possibilitem avaliar e
selecionar a melhor solução para cada caso particular. No caso dos revestimentos asfálticos de
pavimentos flexíveis, a seleção adequada do tipo de ligante asfáltico e dos agregados pode
garantir pavimentos mais duráveis e resistentes ao trincamento por fadiga.
O trincamento por fadiga, também conhecido como couro de jacaré, é considerado como um
dos principais mecanismos de deterioração dos revestimentos flexíveis. Basicamente, são
trincas longitudinais que podem ser interconectadas causando a degradação da mistura
asfáltica, sob a ação de carregamentos do tráfego.
Sabe-se que a vida de fadiga das misturas asfálticas é influenciada por diversas variáveis, tais
como as propriedades dos materiais, os parâmetros volumétricos da mistura, as técnicas
construtivas, a solicitação e composição do tráfego, as condições climatológicas, entre outras.
O estudo do mecanismo do dano por fadiga nos revestimentos asfálticos pode ajudar no
desenvolvimento de modelos de previsão de vida de fadiga para diversas misturas asfálticas.
O comportamento de fadiga das misturas asfálticas tem sido estudado por muitas décadas por
diversos pesquisadores. O trincamento por fadiga, na perspectiva de pavimentos asfálticos, é
definida como o dano acumulado devido à ação de carregamentos repetidos com níveis de
tensão inferiores àqueles de ruptura. A aplicação sucessiva de tensões gera um processo de
microfissuração progressiva que culmina no desenvolvimento de fraturas e,
consequentemente, na ruptura do material.
No laboratório, usualmente, a vida de fadiga das misturas asfálticas é avaliada à luz dos
resultados de ensaios em condições de carregamento e temperatura bem controlados. Na
atualidade existem diversos métodos utilizados para estudar em laboratório o mecanismo de
fadiga de misturas asfálticas, por exemplo ensaios de tensão controlada, de deformação
controlada, ensaios de compressão diametral indireta, com corpos de prova no formato
trapezóide em balanço, ensaio por flexão de viga apoiada em quatro pontos.
A qualidade da previsão da vida de fadiga utilizando qualquer um desses métodos depende
diretamente da precisão com a que as condições de carregamento, estado de tensão e
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temperatura são simuladas. Contudo, apesar da tecnologia atual, ainda é repetir em
laboratório todas as condições de campo.
1.1. JUSTIFICATIVA
Os parâmetros usualmente disponíveis, obtidos nos ensaios de caracterização de ligantes e
naqueles utilizados para a dosagem das misturas asfálticas, não possibilitam a seleção
otimizada com relação ao tipo de mistura asfáltica mais adequada a um determinado projeto,
em vista da falta de uma correspondência direta entre esses parâmetros e a resistência ao
trincamento por fadiga que a camada apresentará no campo. Este fato tem dificultado uma
tomada de decisão apropriada no contexto dos projetos de pavimentos novos ou no dos
projetos de restauração, que têm muitas vezes utilizado equivalências estruturais médias,
oriundas das mais diversas fontes. Esta lacuna só poderá ser suprida se resultados de ensaios
de resistência ao trincamento por fadiga nos mais diversos materiais puderem ser utilizados
em uma análise comparativa, realizada em termos mecanísticos.
1.2. OBJETIVO
Neste estudo foi desenvolvido um programa laboratorial com o objetivo de avaliar a influência
do tipo de ligante asfáltico, a faixa granulométrica e da fonte de agregados minerais na vida de
fadiga de misturas asfálticas, utilizando dois métodos de ensaio:
Ensaio de fadiga por ruptura diametral com velocidade controlada em corpos de prova
cilíndricos obtidos no compactador Marshall;
Ensaio de fadiga por flexão cíclica de viga apoiada em quatro pontos.
A combinação dos fatores analisados deu origem a quarenta misturas asfálticas, nas quais,
foram determinados os parâmetros das leis fadiga para os dois ensaios avaliados. Além disso,
no ensaio de fadiga por flexão cíclica de viga apoiada em quatro pontos foi possível analisar a
rigidez na flexão e o ângulo de fase das misturas asfálticas.
1.3. ORGANIZAÇÃO DO RELATÓRIO
Neste relatório são apresentadas todas as atividades desenvolvidas na pesquisa, iniciando
pela introdução, apresentada nesta seção.
Na segunda seção deste relatório é realizada uma revisão bibliográfica do mecanismo de dano
por fadiga de misturas asfálticas e são citadas as principais as abordagens utilizadas para
estudar este fenômeno. Também descrevem-se as principais características dos ensaios
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utilizados nesta pesquisa: o ensaio de fadiga por ruptura diametral com velocidade controlada
em corpos de prova cilíndricos obtidos no compactador Marshall; e o Ensaio de fadiga por
flexão cíclica de viga apoiada em quatro pontos.
A terceira seção do relatório apresenta os métodos e normas de ensaios utilizados para
execução do estudo. Também são apresentados os materiais agregados minerais e os ligantes
asfálticos selecionados, e suas propriedades e características determinadas no laboratório do
Centro de Pesquisas Rodoviárias (C.P.R.) da CCR NovaDutra.
Os parâmetros das leis de fadiga obtidos nos dois ensaios estudados são apresentados na
quarta seção do relatório. Nessa seção ainda são expostos os parâmetros de rigidez na flexão e
ângulo de fase determinados no ensaio de flexão cíclica de viga apoiada em quatro pontos.
Na quinta seção do relatório mostram-se os resultados da previsão de vida de fadiga em duas
estruturas de pavimentos, utilizando as leis de fadiga determinadas nesta pesquisa.
Finalmente, as considerações finais e conclusões são apresentadas na sexta seção deste
relatório.
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2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
2.1. FADIGA DE MISTURAS ASFÁLTICAS
O fenômeno de fadiga está associado ao dano que se produz em um material devido à
aplicação de carregamentos repetidos, de magnitude inferior à resistência máxima do
material. No caso das misturas asfálticas, os carregamentos causados pelo tráfego induzem a
tensões de tração que podem levar, eventualmente, à perda de integridade dessa camada
estrutural.
O trincamento por fadiga de revestimentos asfálticos é um processo de deterioração
progressivo e pode ser classificado em três etapas. Na fase inicial, trincas longitudinais
surgem na superfície do pavimento especificamente nas trilhas de roda (Figura 2.1a). No
estágio intermediário, as trincas são interconectadas e recebem usualmente o nome de “couro
de jacaré” (Figura 2.1b). Nos casos extremos, o estágio final apresenta desintegração da
camada asfáltica com o surgimento iminente de panelas (Figura 2.1c).
Figura 2.1: Trincamento por fadiga no estágio inicial (a), estágio intermediário (b) e estágio
final (c)
Assim, a característica de fadiga do concreto asfáltico é um parâmetro muito importante para
o dimensionamento estrutural do pavimento. A deformação por tração na fibra inferior do
revestimento asfáltico é assumida, no processo de dimensionamento mecanicista, como o
parâmetro que controla o trincamento por fadiga. Um dos principais objetivos da abordagem
mecanicista para dimensionamento de pavimentos é, portanto, limitar a deformação por
tração horizontal máxima para evitar o trincamento por fadiga da mistura asfáltica.
Os procedimentos de dimensionamento mecanicistas demandam uma caracterização
laboratorial intensiva dos materiais para condições de carregamento reais (velocidades de
tráfego, tempos de descanso entre os carregamentos, diferentes tipos de eixos solicitantes,
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entre outros) e condições ambientais reais (temperatura, envelhecimento, healing, entre
outros). Essa demanda é fundamental para o desenvolvimento de modelos de previsão de
desempenho dos materiais.
De modo geral, é aceitado que o número de ciclos do ESAL para produzir fadiga no
revestimento asfáltico, é muito maior que aquele número determinado laboratorialmente. A
diferença entre os resultados de campo e laboratório pode ser atribuído às diferenças nas
condições de carregamento, incluindo os tipos e configurações dos eixos dos veículos, os
períodos de descanso entre os carregamentos (efeitos de tensões residuais e healing),
distribuição do tráfego (efeito da mistura do tráfego), diferenças nos níveis de compactação
da mistura asfáltica e fatores ambientais, como as mudanças de temperatura de acordo com as
estações e os gradientes de temperaturas horários. Para considerar todos essas diferenças,
usualmente são utilizadas funções de transferência ou “shift factors” nos resultados
laboratoriais de vida de fadiga para obter previsões do desempenho da vida de fadiga em
campo. A magnitude dessas funções de transferência é de 10 até 20, dependendo do nível de
trincamento por fadiga que pode ser tolerado no pavimento.
Existem inúmeras relações desenvolvidas para prever o desempenho de misturas asfálticas,
contudo, são limitadas às condições locais, de tráfego, clima, materiais e configurações
estruturais. Além disso, essas relações foram determinadas com equipamentos específicos
disponíveis no momento dos estudos.
2.2. MECANISMO DE RUPTURA POR FADIGA DE REVESTIMENTOS ASFÁLTICOS
Durante décadas foi comum assumir que o trincamento por fadiga se inicia nas fibras
inferiores do revestimento asfáltico e se propaga até a superfície, fenômeno conhecido como o
bottom-up cracking (Figura 2.2). Contudo, estudos recentes no mundo inteiro têm
demonstrado que o trincamento por fadiga também pode ser iniciado nas fibras superiores do
revestimento asfáltico e se propagar até a parte inferior, fenômeno conhecido como top-down
cracking, (NCHRP, 2013).
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Figura 2.2: Fenômeno de fadiga por bottom-up cracking. FONTE: PARREIRA (2006)
O trincamento por fadiga do tipo bottom-up pode ser descrito como um processo de três
estágios: início da trinca, propagação da trinca e fratura final. No início da trinca,
microfissuras crescem de tamanhos microscópicos até alcançarem tamanhos em torno de
7,5mm (Little et al. 2001). Essas microfissuras evoluem nos pontos de tensões e deformações
críticos. Nesse estágio ainda é difícil poder distinguir os locais onde essas microfissuras se
desenvolvem. Durante a propagação da trinca, uma única microfissura ou uma série de
microsfissuras evoluem até formar o processo completo de desintegração. Conforme esse
processo continua, enfraquecendo o revestimento asfáltico, alcança-se a ruptura ou fratura
final. Esses estágios também são descritos e esquematizados por Fontes (2009), como mostra
a Figura 2.3.
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
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Figura 2.3: Estágios existentes num processo de fadiga FONTE: FONTES (2009)
O top-down cracking ainda não foi bem definido do ponto de vista mecanístico. De modo geral,
acredita-se que esforços de tração e cisalhamento são desenvolvidos na superfície do
revestimento asfáltico, principalmente nas bordas do contato dos pneus devido à elevada
pressão de enchimento e ao envelhecimento e consequente enrijecimento do ligante asfáltico,
(ABOJARADEH, 2003). Na Figura 2.4 é apresentada uma imagem de um corpo de prova
extraído de campo com trincamento por fadiga do tipo top-down cracking.
Figura 2.4: Corpo de prova de campo com trincamento por fadiga do tipo top-down cracking.
FONTE: www.pavementinteractive.com
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
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2.3. FATORES INFLUENTES NA VIDA DE FADIGA DAS MISTURAS ASFÁLTICAS
Diferentes tipos de misturas asfálticas e composições granulométricas podem fornecer
desempenhos variados para resistir o trincamento por fadiga. De modo geral, o
comportamento das amostras produzidas em laboratório são afetadas principalmente pelo
teor de ligante asfáltico e o volume de vazios.
Epps e Monismith (1971) compilaram uma série de dados que dispunham na época para
investigar os fatores que afetam a resistência ao trincamento por fadiga de misturas asfálticas.
Na Tabela 2.1 é apresentado um resumo dos fatores mais influentes nesse parâmetro.
Tabela 2.1: Fatores influentes na rigidez e na vida de fadiga de misturas asfálticas. FONTE:
EPPS E MONISMITH, 1971
Fator Mudança no
Fator
Efeito da mudança do fator
Na rigidez
Na vida de fadiga no ensaio
de tensão controlada
Na vida de fadiga no ensaio de deformação
controlada Tipo de Asfalto Aumento Aumento Aumento Redução Teor de Asfalto Aumento Aumento Aumento Aumento
Volume de Vazios Redução Aumento Aumento Aumento
Tipo de agregado Aumento da
angularidade Aumento Aumento Redução
Granulometria Descontínua Aumento Aumento Redução Temperatura Redução Aumento Aumento Redução
2.3.1. Efeito do tipo de ligante asfáltico
Pell (1967) demonstrou em um experimento laboratorial que misturas com ligantes asfálticos
de menor penetração apresentam menor vida de fadiga, quando comparadas com misturas
com ligantes asfálticos com maior penetração. Também Pell (1975) afirma que o tipo de
ligante asfáltico utilizado é o fator mais influente na vida de fadiga das misturas asfálticas.
Myre (1990) recomendou utilizar ligantes asfálticos mais duros em regiões com temperaturas
elevadas, para obter melhores desempenhos de resistência ao trincamento por fadiga.
2.3.2. Efeito do teor de ligante asfáltico
Jimenez e Gallaway (1962) afirmam que uma mistura asfáltica compactada com o teor de
ligante asfáltico de projeto é a que apresenta a maior resistência ao trincamento por fadiga. Já
Monismith e Deacon (1969) ressaltam que conforme o teor de ligante asfáltico aumenta,
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
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obtêm-se misturas asfálticas com maior resistência ao trincamento por fadiga. Esses autores
utilizaram ensaios de tensão controlada nas suas investigações.
Myre (1990) desenvolveu um programa laboratorial para estudar o efeito do teor de ligante
asfáltico em misturas com agregados de superfície rugosa e lisa. Nota-se na Figura 2.5, obtida
desse estudo que, para as misturas agregados rugosos o incremento do teor de ligante
asfáltico até 7,5% produziu um ganho na vida de fadiga, a partir desse valor o desempenho
piora. Já nas misturas com agregados textura lisa, o incremento do teor de ligante asfáltico foi
desfavorável.
Figura 2.5: Incremento do teor de ligante asfáltico em misturas com agregados de textura
rugosa e textura lisa. FONTE: MYRE (1990)
2.3.3. Efeito do tipo de agregados e da granulometria
Diversos estudos também foram realizados para investigar o efeito do tipo de agregados e da
granulometria na resistência à fadiga de misturas asfálticas. Epps e Monismith (1971), por
exemplo, atribuíam aos agregados angulares, de superfície rugosa e granulometria aberta as
dificuldades de compactação e, como resultado, misturas asfálticas com elevados volumes de
vazios e baixa resistência ao trincamento por fadiga.
Já Pell e Cooper (1975) afirmaram que agregados arredondados produziriam misturas
asfálticas com maior vida de fadiga do que as misturas asfálticas com agregados britados.
No estudo de Bazin e Saunier (1967), diferentes agregados, pedregulhos, areias e agregados
britados foram empregados para compor misturas asfálticas submetidos a ensaios de fadiga
por tensão controlada. As principais observações desse estudo confirmam o papel
fundamental que o tipo de agregado desempenha na resistência ao trincamento por fadiga.
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
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Com relação à distribuição granulométrica, Monismith e Deacon (1969) concluíram, por meio
de ensaios de tensão controlada, que as misturas asfálticas densas apresentam maior vida de
fadiga, quando comparadas com misturas asfálticas de granulometria aberta. Contudo,
estudos de Pell e Taylor (1969) estabelecem que a granulometria não afeta a vida de fadiga
das misturas asfálticas.
Epps e Monistmith (1971) também avaliaram o efeito da granulometria no desempenho à
fadiga de misturas asfálticas. Os autores afirmaram que é difícil avaliar o efeito desse
parâmetro, já que cada faixa apresenta um teor de ligante asfáltico de projeto distinto.
2.4. ABORDAGENS UTILIZADAS PARA ESTUDAR A FADIGA DOS MATERIAIS
Basicamente, quatro abordagens são utilizadas para caracterizar o comportamento a fadiga
das misturas asfálticas:
Abordagem fenomenológica;
Abordagem baseada na energia e energia dissipada;
Abordagem da mecânica da fratura;
Abordagem da mecânica do dano contínuo.
Alguns deles consideram efeitos de resselagem (healing) para poder realizar análises de
fadiga mais completos, enquanto que outros não. Na continuação essas abordagens são
descritas com maior detalhe, de acordo aos estudos de Carpenter (2007).
2.4.1. Abordagem fenomenológica
Essa abordagem tradicional relaciona a tensão e a deformação da mistura asfáltica com o
número de repetições do carregamento. Pell (1962) definiu a vida de fadiga baseado no
conceito da Lei Linear de Miner para dano acumulado (Miner, 1945). Geralmente uma curva
de fadiga tradicional é obtida traçando a relação entre a tensão ou a deformação da fibra
inferior da camada de concreto asfáltico versus o número de ciclo até o qual a rigidez é
reduzida a 50%, em escala log-log, (CHIANGMAI, C. N., 2010).
Vários modelos foram desenvolvidos para representar o trincamento por fadiga. A relação
pode ser expressada como mostra a Equação 2.1, para ensaios por deformação controlada ou
pela Equação 2.2, para ensaios por tensão controlada.
Equação 2.1
Equação 2.2
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
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Onde: Nf = número de ciclos até o trincamento;
= deformação (mm/mm) prevista na mistura asfáltica;
= tensão prevista na mistura asfáltica;
k e a = fatores dependentes das propriedades da mistura asfáltica.
Pell (1967) demonstrou que a deformação por tração é o parâmetro mais importante para ser
associado ao trincamento por fadiga. Esse autor introduziu a abordagem que relaciona
deformação inicial ao ciclo de carregamento, inclusive para ensaios do tipo de tensão
controlada, como mostra a Equação 2.3.
Equação 2.3
Onde: Nf = número de ciclos até o trincamento;
i = deformação inicial(mm/mm);
k1 e k2 = coeficientes obtidos laboratorialmente.
Monismith et al. (1985) estabeleceram que os ensaios laboratoriais por deformação
controlada em misturas mais rígidas tendem a apresentar menores vidas de fadiga. Assim, os
autores estabeleceram uma outra expressão para tentar incluir o fatores tipo de
carregamento e rigidez do material, apresentada na Equação 2.4.
Equação 2.4
Onde: Nf = número de ciclos até o trincamento;
t = deformação de tração;
a, b e c = coeficientes obtidos laboratorialmente.
Tangella et al. (1990), fazem referência das principais diferencias encontradas em ensaios de
tensão e deformação controlada, pra diferentes fatores analisados. Um resumo dessas
informações é apresentado na Tabela 2.2.
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
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Tabela 2.2: Comportamento de diversos fatores para os ensaios de tensão controlada e
deformação controlada. FONTE: TANGELLA ET AL (1990)
FATOR ENSAIO DE TENSÃO
CONTROLADA
ENSAIO DE DEFORMAÇÃO CONTROLADA
Ruptura do CP Bem definido, fraturas do
CP no final do ensaio
Não claro no final do ensaio, redução da
rigidez é o critério de ruptura
Número de CPs necessários
Pequeno Grande
Rigidez à Flexão Maior rigidez – maior
vida de fadiga Menor Rigidez –
Maior vida de fadiga
Vida de Fadiga Baixa Alta
Simulação das influências a longo
prazo (envelhecimento)
Maior rigidez deve conduzir a maiores vidas
de fadiga
Maior rigidez deve conduzir a menores
vidas de fadiga
Efeito das variáveis da mistura
Mais sensível Menos sensível
Taxa de propagação das trincas
Mais rápido do que nas condições de campo
Mais representativa das condições de
campo
Energia Dissipada Aumenta durante o
ensaio Decresce durante o
ensaio
Taxa de dissipação da energia
Rápida e aumentando Lenta e diminuindo
Efeito dos períodos de descanso
Mais benéfica Relativamente, menos
benéfica
Estrutura do Pavimento
Espessos (>80mm) Esbelts (<80mm)
2.4.2. Abordagem baseada na energia e energia dissipada
Esta abordagem utiliza o conceito de energia dissipada para avaliar o desempenho de fadiga
da mistura asfáltica. O conceito se refere a que o material submetido a carregamento cíclico
acumulará danos, que podem ser definidos como a deterioração antes da ruptura do material.
O carregamento aplicado em um material produz tensão que induz a deformação, portanto, a
área sob a curva tensão-deformação representa a energia acumulada no material.
Para materiais que não são puramente elásticos, o carregamento e descarregamento não
produzem uma sobreposição. Este fenômeno também é chamado de histerese e a área dentro
do laço tensão-deformação indica a quantidade de energia dissipada para um ciclo de
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
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carregamento. Um exemplo do laço de tensão-deformação é apresentado na Figura 2.6. Assim,
o estudo da energia dissipada é uma ferramenta promissória para avaliar as características de
fadigas em materiais não puramente elásticos, como é o caso das misturas asfálticas.
Figura 2.6: Laço de histérese tensão-deformação para um ciclo de carregamento, em um
ensaio por deformação controlada. FONTE: CARPENTER (2007)
A energia dissipada em um material viscoelástico para o ensaio de fadiga à flexão é calculada
utilizando a Equação 2.5.
Equação 2.5
Onde: Wi= energia dissipada no ciclo de carregamento i;
i= amplitude da tensão no ciclo de carregamento i;
i= amplitude de deformação no ciclo de carregamento i;
i= ângulo de fase entre o sinal de tensão e o sinal de deformação.
A energia dissipada em cada ciclo afeta o nível de deformação da mistura, o que leva a supor
que a vida de fadiga pode ser prevista como o acúmulo da energia dissipada de um ciclo ao
próximo (Van Dijk, 1977). Estudos posteriores descobriram que nem toda a energia dissipada
no ensaio de fadiga até a ruptura é assumida como a que danifica o material, mas é a mudança
na energia dissipada a responsável pelos danos (Carpenter 1997), e que essa relação é
independente das condições e do modo de carregamento.
2.4.3. Abordagem da mecânica da fratura
A abordagem da mecânica da fraturas caracteriza o trincamento por fadiga em três estágios:
Início da trinca;
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
17
Propagação estável da trinca;
Propagação instável da trinca.
O tamanho da região plástica (abertura e comprimento da trinca) é crítico para obter fatores
de intensidade da tensão na ponta da trinca e para analisar a vida de fadiga durante o estágio
de propagação da trinca, (Majidzadeh et al., 1971; Monismith and Salam, 1973). Um modelo
de mecânica de fratura, baseado na Lei de Paris, é dada na Equação 2.6, que é proposta para o
segundo estágio, já que é nele que é desenvolvida a maior parte da vida de fadiga.
Equação 2.7
Onde: da/dN = taxa de crescimento da trinca;
a = comprimento da trinca;
N = número de aplicações de carga;
A, n = parametros dependentes do material e das condições de ensaio;
KI = fator de intensidade de tensão.
A lei fundamental de mecânica de fratura proposta por Schapery (1984) é apresentada na
Equação 2.7. Esta lei é utilizada para descrever a taxa de fratura e a taxa de resselamento
(healing) de microfissuras, baseado nas propriedades fundamentais da mistura asfáltica e
seus componentes.
Equação 2.7
Onde: h = a densidade de energia superficial na superfície da trinca (FL-1);
ER = constante arbitrária (FL-2);
Dh(t) = compilância por fluência compressiva do material correspondente ao tempo
(t), que é necessária para que a trinca se ressele (heal) na distância , a longitude do
processo de faratura;
Hv = integral H viscoelástica. Esta é a mudança da energia dissipada da pseudo-
deformação por unidade área de trinca resselada de um ciclo de carregamento
compressivo a outro.
2.4.4. Abordagem da mecânica do dano contínuo
A abordagem da mecânica do dano contínuo foi originado de um modelo de dano constitutivo,
que é basicamente um modelo matemático que fornece a relação entre os parâmetros de
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
18
modelo e as propriedades do material de acordo aos princípios da mecânica. O modelo
constitutivo foi desenvolvido por Kim (1990, 1997) e seu grupo de pesquisa.
Kim et al. (1998) atribuíram toda a resposta da mistura asfáltica sob carregamento de fadiga a
três mecanismos:
Viscosidade linear;
Dano por fadiga;
Resselagem (healing) de micro-danos.
Para considerar o efeito da dependência do tempo da viscosidade linear, foi aplicada uma
“pseudo-deformação”, obtida de remover mecanicamente o comportamento viscoelástico
linear esperado da resposta medida. Esse conceito foi introduzido inicialmente por Schapery
(1984) e assome que todas as respostas de comportamento viscoelástico linear constituem
uma forma de dano.
O modelo constitutivo tem a capacidade de utilizar uma única variável, uma função de estado
interno Sm, para descrever o dano sem distinguir se a origem se deve à fratura ou envolve
outras formas de dano como a deformação plástica. Essa relação constitutiva sem mudanças
de temperatura foi descrita por Little et al. (2001), apresentada na Equação2.8.
Equação 2.8
Onde: = tensão;
R = pseudo-deformação;
Sm = variável do dano de estado interno.
Dadas as complicações do modelo constitutivo, Kim et al. (1997) desenvolveram um modelo
contínuo, assumindo que as amostras sofrem um “dano” genérico não associado às
propriedades do material. O modelo de dano contínuo tem três aspectos importantes:
Função da densidade de energia da pesudo-deformação;
Relação tensão-deformação;
Lei da evolução do dano.
Nesse modelo, as micro-fissuras nas misturas asfálticas são analisadas sob condições de
carregamentos reais e considerando o efeito da resselagem (healing), que fornecem uma
explicação mais fundamental do dano e do trincamento por fadiga, quando comparada com
abordagens tradicionais. O modelo de dano contínuo é dado pela Equação 2.9.
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
19
Equação 2.9
Onde: Nf,w/o,RP = número de ciclos até a ruptura sem períodos de descanso;
S1f = valor de parâmetro de dano S1 na ruptura;
I = pseudo-rigidez inicial;
P1 = 1 + (1 – C12)1;
= módulo dinâmico;
1 = contante do material;
f = frequência de carregamento;
C11, C12 = coeficientes de regressão.
Os efeitos de resselagem (healing), atribuído aos períodos de descanso são considerados por
meio da Equação 2.10.
Equação 2.10
Onde Nf,i = incremento no número de ciclos de carregamento até a ruptura devido ao período
de descanso
S3e = valor de S3 quando SR= (pseudo-rigidez imediatamente antes do período de
descanso)
3 = constante do material;
P3 = 1 + 1(1-C32) 3;
C31, C32 = coeficientes de regressão.
Portanto, a fadiga total das misturas asfálticas, considerando a resselagem (healing), é
expressada pela abordagem da mecânica do contínuo pela somatória das Equações 2.9 e 2.10,
como mostra a Equação 2.11.
Equação 2.11
Os ensaios te tração uniaxial foram testados no modo de deformação controlada com
diferentes amplitudes de deformação para obter os parâmetros do modelo. Depois que o
modelo contínuo é construído, pode ser utilizado par avaliar o efeito de resselagem (healing)
para períodos de descanso com diferente duração. Já que é considerado que a amostra sofre
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
20
dano genérico sem associação com as propriedades do material, os coeficientes do modelo
devem ser determinados pela análise do dano da amostra e as informações de resselagem
(healing).
O modelo analítico viscoelástico do dano contínuo (modelo de Kim) foi aplicado com sucesso
em misturas asfálticas com carregamento monotônico (Park et al., 1996) e com carregamento
cíclico (Lee, 1996; Kim et al., 1997, Lee e Kim, 1998).
2.5. MÉTODOS DE ENSAIO PARA DETERMINAÇÃO DA VIDA DE FADIGA
Diversas metodologias e ensaios têm sido utilizados nas últimas décadas para estudar o
comportamento de fadiga das misturas asfálticas. A qualidade na previsão da vida de fadiga
das misturas asfálticas depende principalmente da forma em que esses ensaios simulam as
condições de carregamento, tensões, deformações e condições climatológicas. O Relatório da
NCHRP (2013), apresentam a Figura 2.7 para esquematizar os tipos de ensaios mais
empregados e disponíveis na atualidade.
Figura 2.7: Diferentes metodologias utilizadas para avaliar o desempenho de fadiga de
misturas asfálticas. FONTE: NCHRP (2013)
Sabe-se que é quase impossível que os ensaios de fadiga em laboratório possam simular
completamente as condições de campo, já que são envolvidas muitas variáveis que não são
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
21
consideradas, como por exemplo: moldagem do corpo de prova, forma de carregamento,
períodos de descanso aleatórios, estados de tensão, (NCHRP, 2013).
Nesta seção são descritos com mais detalhe três métodos utilizados para determinação do
comportamento à fadiga das misturas asfálticas. Inicialmente é referenciado o ensaio de
tensão cíclica controlada em corpos de prova cilíndricos, já que é o ensaio que tem sido mais
utilizado no Brasil. Na continuação descrevem-se os dois ensaios utilizados neste estudo,
fadiga por ruptura com diferentes velocidades e fadiga por flexão cíclica de viga apoiada em
quatro pontos.
2.5.1. Ensaio de fadiga por tensão controlada
O ensaio de vida de fadiga tradicionalmente realizado em laboratório, no Brasil, para definição
do número de repetições de carga é feito por compressão diametral (Figura 2.8) à tensão
controlada (TC), sendo a carga aplicada numa freqüência de 1Hz através de equipamento
pneumático (PINTO, 1991; RODRIGUES, 1991; MEDINA, 1997). Durante o ensaio de fadiga, a
deformação de tração aumenta até o rompimento completo do corpo de prova. Esse tipo de
ensaio é compatível com a caracterização de materiais de revestimentos asfálticos mais
espessos em decorrência da predominância de absorção das tensões pelo revestimento com
relação às camadas subjacentes (PINTO, 1991; HUANG, 1993).
Figura 2.8: Equipamento para ensaio de fadiga por compressão diametral. FONTE: BERNUCCI
ET AL (2008)
Segundo Bernucci et al (2008) o ensaio de fadiga tem sido realizado no Brasil, geralmente à
compressão diametral sob tensão e temperatura controladas. O ensaio consiste basicamente
na aplicação de carga a uma freqüência de 60 aplicações por minuto com 0,10 segundo de
duração do carregamento repetido. A temperatura é controlada através de uma câmara com
sistemas de aquecimento e refrigeração ligados a um termostato. Para cada mistura ensaiada
determinam-se as relações entre o número de repetições à ruptura e o nível de tensões
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
22
atuantes conforme foi descrito anteriormente no item abordagens utilizadas para estudar
fadiga de misturas asfálticas.
No ensaio de fadiga a tensão controlada é considerada a tensão solicitante no corpo de prova
como constante, que representa apenas uma aproximação, uma vez que o carregamento
constante ao longo do ensaio não é traduzido em uma tensão solicitante constante. As tensões
no corpo de prova admitem que o corpo de prova seja constituído de material elástico,
isotrópico e sem dano. No entanto, vale lembrar que à medida que o carregamento é repetido,
ocorre dano progressivo no corpo de prova.
No Brasil, o método mecanístico de dimensionamento de pavimentos adotado considera que a
diferença entre tensão máxima de compressão e de tração na fibra inferior do revestimento
(σ) é o principal fator desencadeador do trincamento por fadiga do revestimento em campo,
quando se trata de utilizar como critério resultados de laboratório obtidos com ensaios à TC
em compressão diametral. As tensões calculadas servem de entrada de dados nas curvas de
fadiga geradas a partir do número de ciclos de carga até a ruptura para diversos níveis de σ.
Relaciona-se então o número N determinado a partir do tráfego previsto com o número de
golpes em laboratório por um fator laboratório-campo FLC. Pinto (1991) mostrou diferenças
importantes entre FLC para ensaios a flexão e a compressão diametral, em função da
porcentagem de área trincada que se admite ao final da vida do pavimento, e ainda questões
ligadas ao tempo de aplicação da carga e à freqüência. De acordo com Carpenter et al. (2003),
o limite de ruptura no concreto asfáltico deve ser o correspondente àquele quando a mistura
começa a apresentar as primeiras microtrincas. Observou-se também que para níveis de
deformação de tração inferiores a 70×10-6, a vida de fadiga de um concreto asfáltico não é
afetada e, portanto, a mistura resiste ao trincamento por fadiga durante o período de projeto
(FONTES, 2009).
2.6. MÉTODO DE ENSAIO DE FADIGA DE RUPTURA COM VELOCIDADE CONTROLADA
Este método de ensaio emprega também o ensaio de compressão diametral dos corpos de
prova, contudo, a aplicação do carregamento é realizada de maneira estática com diferentes
velocidades. Na continuação a execução é descrita, com base nas notas da PAVESYS
ENGENHARIA.
2.6.1. Ensaio de Compressão Diametral
A Figura 2.9 ilustra o modo de carregamento e o diagrama de tensões horizontais de tração
que se desenvolve ao longo do plano diametral vertical no ensaio de compressão diametral.
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
23
Com o aumento da carga P aplicada, surge em certo momento uma trinca ao longo desse
plano, com origem no centro do corpo-de-prova, local onde a deformação horizontal de tração
é máxima, já que o atrito entre o friso de carga e a face do corpo de prova (CP) restringe as
deformações laterais na região próximo à carga.
P
l
t = 2P/(hD) D
Figura 2.9: Diagrama de tensões no ensaio de compressão diametral. FONTE: PAVESYS
ENGENHARIA
A tensão horizontal de tração t pode ser calculada diretamente pela fórmula apresentada na
Equação 2.12, a qual é função apenas da carga aplicada e da geometria do corpo-de-prova (h =
espessura e D = diâmetro do cilindro).
Equação 2.12
A Equação 2.12 foi deduzida, contudo, com base na hipótese de que o material é elástico linear
e isotrópico (mesmas propriedades em todas as direções), de modo que bastam duas
propriedades para descrever seu comportamento tensão-deformação: o módulo de
elasticidade E e o coeficiente de Poisson . No caso de misturas asfálticas do tipo CBUQ, as
condições de ausência de confinamento lateral do CP e a ocorrência de deformações plásticas
sob o friso de carga quando a temperatura é maior que 300C fazem com que o uso deste
ensaio esteja restrito, na prática, a temperaturas da mistura abaixo de 300C.
Sob a carga que é capaz de provocar a ruptura do CP, calcula-se a tensão de tração a ela
associada, a qual é denominada de resistência à tração indireta, para distinguir da resistência
à tração pura ou direta. Embora seus valores sejam diferentes, existe uma forte correlação
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
24
entre ambas, de modo que a maior facilidade de execução do ensaio de compressão diametral
contribuiu para a ampla difusão deste ensaio.
2.6.2. Aplicação da lei de Fadiga
A ruptura de um sólido se dá pela exaustão da energia de ligação interna do material,
decorrente do trabalho efetuado pelas cargas externas. No caso da mistura asfáltica esta
energia de ligação está associada diretamente à coesão que o ligante asfáltico adiciona à
matriz de agregados. Uma expressão geral da velocidade de perda de energia de ligação WR do
material é dada pela chamada equação cinética, apresentada na Equação 2.13.
2
0
1
n
R
nR
Wdt
dW
Equação 2.13
Onde: WR0 = energia de ligação inicial, do material sem fadiga;
t = tempo;
= tensão aplicada;
n = expoente da lei de fadiga (função da temperatura);
= viscosidade dissipativa da mistura asfáltica (função da temperatura e do tempo de
aplicação de carga).
Em um ensaio dinâmico ou cíclico, o parâmetro viscosidade dissipativa da mistura asfáltica
() é dado pela Equação 2.14.
senE*
Equação 2.14
Onde: E* = módulo dinâmico;
= freqüência de aplicação de carga (rad/s);
= ângulo de fase entre a tensão aplicada e a deformação elástica resultante (rad).
O ângulo de fase pode ser calculado pela expressão dada na Equação 2.15.
VFAbTbEbbb abseee 43
*
210 logloglogsin Equação 2.15
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
25
Onde: b0 = -20.05586
b1 = 7,007547 10-2
b2 = -2,899322 10-2
b3 = 3,605885
b4 = -1,237843 10-3
VFA = relação asfalto-vazios = 100 VB/VAM
Tabs = temperatura absoluta (Kelvin) = T(0C) + 273,15
Em um ensaio de fadiga realizado em cargas repetidas com pulsos de tensão de tração de
duração tc, haverá uma perda de energia de ligação produzida por um pulso de tensão
individual dada pela Equação 2.16.
cn
R
n
R tW
W
2
0
1
Equação 2.16
De modo que, após Nf repetições de carga, a energia de ligação total WR0 estará
completamente exaurida, levando à formação de uma trinca de fadiga, expressada pela
Equação 2.17, conhecida como a lei de fadiga observada em ensaios a tensão controlada.
n
c
n
R
ft
WN
11
0 Equação 2.17
A lei de fadiga expressa em termos da deformação específica de tração em um ensaio de
flexão alternada, pode se escrever como a Equação 2.18.
n
f KN
1 Equação 2.18
Onde os parâmetros K e n não são independentes, mas sim fortemente correlacionados pela
Equação 2.19.
4749.1log1093.0 Kn e Equação 2.19
De modo que pode se escrever a Equação 2.20.
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
26
n
c
n
R
nn
ft
WEKN
111
0* Equação 2.20
Finalizando na Equação 2.21.
*1
1
0 Esen
tKW
nc
R
Equação 2.21
Da Equação 2.21 pode-se determinar o parâmetro WR0, se o valor de n foi determinado
previamente.
Em um ensaio de creep em compressão diametral até a ruptura em concreto asfáltico
(Figura 2.10), em termos da evolução do deslocamento vertical ao longo do tempo nota-se a
existência de três fases distintas e bem definidas (Figura 2.11) e que podem ser descritas da
seguinte forma:
Estágio I: caracterizado pela rápida geração de deslocamentos, a uma velocidade decrescente
com o tempo, partindo de uma velocidade inicial infinita (se a carga foi aplicada
instantaneamente). Após a deformação puramente elástica, instantânea e simultânea à
aplicação da carga, ocorrem as deformações viscoelásticas e as deformações viscoplásticas. A
maior parcela das deformações, neste estágio, é das deformações viscoelásticas, que tendem a
ocorrer sob uma velocidade decrescente com o tempo, até que se estabilizam, dando início ao:
Estágio II: caracterizado por uma velocidade de deformação aproximadamente constante. A
parcela dominante nas deformações é a viscoplástica, cujo acúmulo levará o material à
ruptura por cisalhamento ou à abertura de uma trinca, ocasião em que terá início o:
Estágio III: onde a progressão da ruptura implica em redução progressiva da rigidez do corpo
de prova. As deflexões são geradas, assim, a uma velocidade crescente com o tempo. É
também denominado de creep terciário e corresponde ao crescimento da trinca formada no
Estágio II em um ensaio em concreto asfáltico, por exemplo, podendo ser descrito pela Lei de
Paris. Tratando-se de um ensaio de compressão em um solo, corresponde às deformações de
cisalhamento sob tensão constante ao longo dos planos de ruptura formados no Estágio II,
relacionando-se com a resistência residual do solo.
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
27
Figura 2.10: Ensaio de creep em compressão diametral. FONTE: PAVESYS ENGENHARIA
Figura 2.11. Ensaio de creep até a ruptura em compressão diametral. FONTE: PAVESYS
ENGENHARIA
Qualquer que seja o processo de aplicação de tensões (ensaio dinâmico, cargas repetidas,
carga estática ou carga crescente sob velocidade de deformação constante), a equação cinética
pode ser integrada para fornecer a expressão da lei de fadiga correspondente. No caso do
ensaio estático (creep), pode-se escrever conforme a Equação 2.22.
t
I II III
0 t1 t2 t3
= const.
VE
E
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
28
02
0
0
0Rfn
R
n
WR Wt
WdW
R
Equação 2.22
De modo que o tempo total decorrido até a ruptura é dado pela Equação 2.23.
n
n
Rf Wt
11
0 Equação 2.23
Basta, portanto, efetuar a ruptura de uma série de corpos-de-prova idênticos, submetendo
cada um a uma carga diferente dos demais, medir o tempo total requerido até a ruptura e
desenvolver, por regressão linear, o modelo dado pela Equação 2.24.
b
f at
1 Equação 2.24
Onde b=n e a é dado pela Equação 2.25.
1
0
*
1
0
n
R
n
R WsenE
Wa
Equação 2.25
De modo que se o módulo dinâmico E* a uma certa freqüência de carga é conhecido, pode-
se determinar o parâmetro WR0.
Se o corpo-de-prova for rompido utilizando uma prensa que aplica cargas crescentes sob
velocidade de deslocamento constante (caso das prensas de compressão usuais), a equação
cinética leva a Equação 2.26.
f
R
t n
n
RW
R dttW
dW02
0
0 1
0
Equação 2.26
A variação da tensão aplicada com o tempo (Figura 2.12) pode ser aproximada pela função
dada na Equação 2.27.
ff
ft
t
t
tt 1
1
Equação 2.27
Onde f é a resistência à tração e tf é o tempo total até a ruptura. Esta forma funcional atende
a todas as condições de contorno, incluindo as derivadas nulas em t = 0 e em t = tf, desde que
se tenha 2. O parâmetro deve ser aquele que permita o melhor ajuste entre a função
acima e os dados experimentais.
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
29
Substituindo a Equação 2.27 na Equação 2.26, obtêm-se a Equação 2.28.
ft
n
ff
n
f
n
Rdt
t
t
t
tsenWE
0
11
0
*
1
Equação 2.28
Considerando dois corpos-de-prova idênticos rompidos a velocidades de deslocamento
diferentes, pode-se escrever a Equação 2.29.
2
1
02
1
01
1
1
2
1
1
f
f
t
n
ff
t
n
ffn
f
f
dtt
t
t
t
dtt
t
t
t
Equação 2.29
(t)
t tf
f
0
Figura 2.12: Ruptura sob velocidade de deslocamento constante. FONTE: PAVESYS
ENGENHARIA
A Equação 2.29 pode ser resolvida numericamente de modo a se obter o parâmetro n da lei de
fadiga. Diferentes velocidades de ruptura levarão a aplicações diversas desta equação,
permitindo uma série de determinações de n. Embora bastem duas velocidades, é
recomendável utilizar ao menos três velocidades distintas, para maior confiabilidade. Além
disso, a natureza dessa equação é tal que valores confiáveis para o parâmetro n só poderão ser
determinados se forem utilizadas duas velocidades significativamente distintas entre si, uma
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
30
vez que é feita a conta: (f1 / f2)n = Integral1 / Integral2 e é preciso que a fração f1 / f2 seja
bem diferente de 1, na medida em que 1n = 1 qualquer que seja o valor de n.
Conhecido o valor de n, o parâmetro WR0 pode ser calculado pela Equação 2.30, para qualquer
uma das velocidades escolhidas para romper os corpos-de-prova.
ft
n
ff
n
fn
R dtt
t
t
t
senEW
0
1
*
1
0 1
Equação 2.30
2.6.3. Módulo Dinâmico
Sob cargas repetidas ou dinâmicas (pulsos senoidais), pode-se medir o módulo de resiliência
ou o módulo dinâmico do material. O padrão usual tem sido acoplar dois LVDT’s no plano
diametral horizontal para medir o deslocamento elástico ao longo desse plano. Estudos
realizados por Baladi (1991) revelaram, contudo, que as condições de fixação dos LVDT’s
afetam bastante a confiabilidade das medidas, a ponto de ser recomendável o abandono dos
LVDT’s em favor de strain gages, o que torna o processo mais difícil e caro. Uma alternativa é a
medida do deslocamento vertical elástico e o cálculo do módulo de elasticidade através da
Equação 2.31.
P
Dlh
DE
23
2
1 Equação 2.31
O deslocamento vertical é bem maior que o deslocamento lateral do corpo-de-prova, de modo
que os erros experimentais são minimizados por este processo. A colocação do LVDT é, além
disso, facilitada, na medida em que pode ser apoiado no próprio friso de carga, desde que seja
aplicada uma pequena pré-carga estática que garanta aderência plena entre o friso de carga e
o corpo-de-prova. O uso de dois LVDT’s, um de cada lado da carga e nas extremidades do friso
de carga superior é recomendável para medida de deslocamentos recuperáveis, para
compensar eventual rotação do friso de carga ao se remover a carga aplicada.
A Figura 2.13 mostra o posicionamento do corpo-de-prova em uma prensa de adensamento
de solos para a realização dos ciclos de carga-descarga requeridos para a aplicação da fórmula
acima.
Os resultados são gerados através do registro dos deslocamentos recuperáveis ao longo do
tempo, após ser removida a carga aplicada (Figura 2.14). Associando-se o módulo de
elasticidade E calculado pela Equação 2.31 ao tempo decorrido desde a remoção da carga,
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
31
resulta uma função que permite a determinação do módulo de elasticidade para qualquer
tempo de aplicação de carga requerido.
Figura 2.13: Creep com ciclos de carga-descarga (prensa de adensamento). FONTE: PAVESYS
ENGENHARIA
Figura 2.14: Deslocamentos no ensaio de creep. FONTE: PAVESYS ENGENHARIA
Outro procedimento, embutido no processo em que é gerada a lei de fadiga a partir de ensaios
onde os corpos de prova são rompidos a velocidade de deformação constante, é calcular o
Módulo de Rigidez S = / com base na curva tensão-deformação obtida no ensaio, utilizando
-0.10
-0.05
0.00
0.05
0.10
0.15
30 60 90 120
tempo (s)
Po
siç
ão
do
LV
DT
(m
m)
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
32
a parte da curva até que é registrada a máxima rigidez, bem antes, portanto, da fase de
ruptura, e associar esta rigidez ao tempo de aplicação de carga correspondente (Figura 2.15).
Existe uma similaridade grande entre este processo e o carregamento para a medida do
Módulo Dinâmico. De fato, uma pesquisa conduzida na Universidade de Illinois mostrou que o
Módulo de Rigidez das misturas asfálticas, obtido pelas fórmulas da Shell, coincide
praticamente com o Módulo Dinâmico calculado pela fórmula do Instituto do Asfalto. Assim,
pode-se determinar o fator de correção Fc necessário para ajustar a fórmula do Instituto do
Asfalto à mistura que se está ensaiando, através da Equação 2.32.
*
max
E
SFc Equação 2.32
De modo que a aplicação do fator Fc permite que se aplique a fórmula do Instituto do Asfalto
ao cálculo do Módulo Dinâmico da mistura para quaisquer condições de temperatura e
velocidade de carregamento.
Smax
c
Figura 2.15: Módulo de rigidez no ensaio de carregamento contínuo. FONTE: PAVESYS
ENGENHARIA
O tempo de carregamento associado a Smax é dado por: tc = cD/(d/dt), onde c é a
deformação quando Smax é mobilizada e D é o diâmetro do corpo-de-prova. A tensão normal
que é utilizada no cálculo de Smax é a “tensão vertical de compressão simples equivalente”,
definida como aquela que permite comparar o ensaio de compressão diametral ao ensaio de
compressão simples, que é utilizado pelo Instituto do Asfalto dos EUA para a medida do
Módulo Dinâmico. Neste caso, pode-se escrever para esta tensão equivalente a Equação 2.33.
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
33
h
P
Dl
23
2
1 Equação 2.33
A fim de que a deformação específica vertical de compressão possa ser dada simplesmente
por: = /D no ensaio de compressão diametral.
A fórmula do Módulo Dinâmico do T.A.I. ("The Asphalt Institute's Thickness Design Manual",
MS-1 de1982) é dada pela Equação 2.34.
02774.0
1.1
5.0log49825.03.15.0log49825.03.1
10,7017033.0
200*
931757.000189.0000005.0
070377.003476.0028829.0553833.5log 6
ff
PtPt
Vf
PE
acf
pac
f
p
FV o
Equação 2.34
Onde: E* = módulo dinâmico, em psi;
P200 = fração dos agregados que passa na peneira #200 (%);
f = freqüência do carregamento (Hz);
VV = volume de vazios de ar (%);
70F,106 = viscosidade absoluta do asfalto a 70oF, em poises 106;
Pac = teor de asfalto (% em peso da mistura);
tP = temperatura (oF).
Conforme sugerido pelo próprio MS-1, o parâmetro 70F pode ser estimado pela Equação 2.35.
1939,2
7770 2,29508 FF Pen Equação 2.35
Onde 70F é a viscosidade a 70oF em milhões de poises e Pen77F é a penetração do asfalto a
770F (250C).
A freqüência de aplicação de carga nesta fórmula é dada por: f = 1/(2tc), onde tc é o tempo
requerido para que o valor máximo da tensão aplicada seja atingido, de modo que 2tc é o
período do pulso de tensão senoidal utilizado no ensaio para medida do Módulo Dinâmico
(Figura 2.16).
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
34
t
t
0
0
Figura 2.16: Ensaio para medida do Módulo Dinâmico E*= 0/0. FONTE: PAVESYS
ENGENHARIA
O ensaio de compressão simples em que é medido o Módulo Dinâmico envolve deformações 0
bem menores que as deformações verticais = /D observadas no ensaio de compressão
diametral, em virtude da própria geometria do carregamento. Este fato implica em que o
Módulo de Rigidez Smax determinado no ensaio de compressão diametral tenderá a ser um
pouco menor que o Módulo Dinâmico sob o mesmo tempo de aplicação de carga, devido ao
efeito da não linearidade. Este efeito é aqui levado em consideração determinando-se o
modelo de comportamento não linear da mistura asfáltica ensaiada através da obtenção, por
regressão linear, do modelo da Equação 2.36.
ASS 0 Equação 2.36
Onde S0 e A (< 1) são constantes próprias do material ensaiado. Para a determinação de S0 e A
são utilizados os ensaios realizados nos diversos corpos-de-prova sob diferentes velocidades
de carregamento. O Módulo Dinâmico é calculado para = 10-5, que é a ordem de grandeza das
deformações típicas deste ensaio.
2.7. MÉTODO DE ENSAIO DE FADIGA COM FOUR POINT BENDING APPARATUS
O ensaio de fadiga de viga apoiada em quatro pontos, chamado fadiga de viga em quatro
pontos, tem sido muito utilizado na engenharia de materiais para se estimar a vida de fadiga
(Figura 2.17). A área naval, aeroespacial, ortopedia e estruturas em geral tem lançado mão
deste mecanismo de avaliação por se garantir que o material trabalhe apenas a flexão, sem
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
35
influência de esforços normais ou cortantes, como apresenta a Figura 2.18. Este estado de
carregamento é de interesse, já que a resistência à fadiga da mistura asfáltica é
essencialmente definida como sua capacidade de resistir à flexão sem fratura. Portanto, este
ensaio é eficiente para caracterizar as propriedades de fadiga de misturas asfálticas (WU et al.
2009).
Figura 2.17: Aplicação do ensaio de fadiga em 4 pontos em diversas áreas da engenharia
Figura 2.18: Diagramas de esforços desenvolvidos na viga apoiada em quatro pontos
Na atualidade, a norma da American Association of State Highways and Transportation Officials
(AASHTO T321-07) e a norma da American Society for Testing and Materials (ASTM D 7560-
08) descrevem o ensaio de flexão de viga apoiada em quatro pontos para avaliar a fadiga de
misturas asfálticas. Essas normas definem o parâmetro de rigidez à flexão da viga como sendo
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
36
a relação entre a tensão máxima de tração (Equação 2.37) e a deformação máxima da viga
(Equação 2.38), conforme a Equação 2.39.
2
1000000
wh
PSwt
Equação 2.37
22 43
100000012
ww
tLS
h
Equação 2.38
t
tS
Equação 2.39
Onde: S = rigidez à flexão da viga;
t= tensão aplicada;
t = deformação;
Sw = espaçamento do vão de apoio (tipicamente 355,5mm);
P = força pico (kN);
w = largura média da vigota (mm);
h = altura média da vigota (mm);
= deflexão pico no centro da viga (mm);
h = altura média da vigota (mm);
Sw = espaçamento do vão de apoio (tipicamente 355,5mm);
Lw = espaçamento do vão de carregamento (tipicamente 118,5mm).
O ensaio de flexão de viga apoiada em quatro pontos pode ser executado por tensão
controlada ou por deformação controlada. Neste estudo optou-se pela opção de realizar o
ensaio por deformação controlada, para os níveis de deformação de 300, 450 e 600
microstrains ().
A rigidez é o parâmetro utilizado para se definir a condição de fadiga da viga. A norma da
AASHTO define o fim do ensaio quando a rigidez da viga se reduz até 50% da rigidez inicial,
enquanto que a ASTM recomenda o valor de 40%. Esta redução de rigidez é atribuída às
microfissuras que evoluem durante o processo de aplicação de ciclos de cargas (Adhikari e
You, 2010). Neste estudo os ensaios foram realizados até 50% de redução da rigidez, com
relação à rigidez inicial determinada no ciclo de número 50.
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
37
Outra forma de avaliar a vida de fadiga das misturas asfálticas é por meio do módulo
normalizado ou NM (normalized modulus), calculado com a Equação 2.40. Nesse caso, a norma
da ASTM recomenda considerar a ruptura da vigota por fadiga no pico da curva do módulo
normalizado (NM) em função do número de ciclos contabilizado no ensaio, como é mostrado
na Figura 2.19.
oo
ii
NS
NSNM
Equação 2.40
Onde: NM = módulo normalizado x ciclos
Si = rigidez na flexão no ciclo i (Pa);
Ni = ciclo i;
So = rigidez na flexão inicial (Pa), estimada aos 50 ciclos aproximadamente;
No = ciclo no qual foi estimada a rigidez na flexão inicial.
Figura 2.19: Exemplo da redução da rigidez e aumento do módulo normalizado da mistura
asfáltica em função do número de ciclos
As frequências de aplicações de cargas estabelecida nas normas da AASHTO e da ASTM para o
ensaio são de 5Hz a 10Hz e a temperatura recomendada é de 20°C, entretanto os
equipamentos permitem a variação destes parâmetros, facilitando uma análise mais
aprofundada dos materiais e permitindo a avaliação em situações bem diferentes de clima e
tráfego. Nos ensaios realizados para este estudo foi fixada a frequência de 10Hz e a
temperatura de 20oC.
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
38
O software utilizado neste estudo para aquisição de dados do ensaio de flexão de viga apoiada
em quatro pontos fornece também outros parâmetros que podem ser obtidos desse ensaio.
Assim por exemplo, o módulo de elasticidade (E) da viga pode ser obtido da Equação 2.41.
14
432
22
kh
LS
hw
PLE ww Equação 2.41
Onde: P = força pico (kN);
Lw = espaçamento do vão de carregamento (tipicamente 118,5mm);
= deflexão pico no centro da viga (mm);
w = largura média da vigota (mm);
h = altura média da vigota (mm);
Sw = espaçamento do vão de apoio (tipicamente 355,5mm);
k = tensão cortante atual dividida pela tensão cortante (assumida 1,5);
= Módulo de Poisson.
O ângulo de fase, que é definido como o atraso entre o pico da tensão aplicada e o pico da
deformação registrada do corpo de prova, também é obtido durante o ensaio, e pode ser
calculado com a Equação 2.42.
sf 360 Equação 2.42
Onde: s = tempo defasado entre a P(média) e a (média), em segundos;
f = frequência de carregamento (Hz)
A energia dissipada pode ser definida como a perda de energia por ciclo em qualquer ensaio
dinâmico (Van Dijk, 1975; SHRP, 1995). No ensaio de fadiga por flexão de viga apoiada em
quatro pontos esse parâmetro pode ser determinado a cada ciclo por meio da Equação 2.43 e
a energia dissipada acumulada no final do ensaio é calculada com a Equação 2.44:
Equação 2.43
Equação 2.44
Onde: wi= energia dissipada no ciclo i;
i= amplitude da deformação no ciclo i;
Si= rigidez da mistura no ciclo i;
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
39
i= ângulo de fase entre a tensão e a deformação no ciclo i;
WN é a energia dissipada acumulada durante N ciclos.
Na próxima seção deste relatório são fornecidos mais detalhes da preparação dos corpos de
prova e da execução do ensaio de fadiga por flexão de viga apoiada em quatro pontos.
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
40
3. MATERIAIS E MÉTODOS
Nesta seção do relatório são apresentados os materiais selecionados para desenvolvimento do
estudo. Também são citadas as normas empregadas para caracterização dos materiais e
dosagens desenvolvidas em laboratório, sendo que os ensaios de fadiga foram descritos com
maior detalhe na seção anterior. Finalmente é apresentada o planejamento fatorial utilizado
para avaliação dos resultados desta pesquisa.
3.1. MÉTODOS DE ENSAIO
3.1.1. Métodos de ensaio de agregados
Na Tabela 3.1 são apresentados os métodos de ensaio consultados e utilizados para
caracterização dos agregados minerais coletados para compor as misturas asfálticas deste
estudo.
Tabela 3.1: Métodos de ensaio relacionados aos agregados
AASHTO T 19-09 Bulk Density and Voids in Aggregate. American Association of State Highway and
Transportation Officials. AASHTO, Washington, D. C. 2009.
AASHTO T 326-05 Standard Method of Test for Uncompacted Void Content of Coarse Aggregate (As
Influenced by Particle Shape, Surface Texture, and Grading). American Association of State Highway and Transportation Officials, Washington, D. C. 2005.
ABNT NBR 7809:2006
Agregado graúdo - Determinação do índice de forma pelo método do paquímetro. ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas, 2006.
ABNT NBR 12052:1992
Solo ou agregado miúdo - Determinação do equivalente de areia- Método de ensaio
ABNT NBR NM 45: 2006
Agregados - Determinação da massa unitária e do volume de vazios. ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas, 2006.
ASTM C 1252-06 Standard Test Methods for Uncompacted Void Content of Fine Aggregate (as
Influenced by Particle Shape, Surface Texture, and Grading). ASTM - American Society of Testing and Materials, 2006.
ASTM C 127-07 Standard Test Method for Density, Relative Density (Specific Gravity), and Absorption
of Coarse Aggregate. ASTM - American Society of Testing and Materials, 2007.
ASTM C 128-07 REV A
Standard Test Method for Density, Relative Density (Specific Gravity), and Absorption of Fine Aggregate. ASTM - American Society of Testing and Materials, 2007.
ASTM C 131-06 Standard Test Method for Resistance to Degradation of Small Size Coarse Aggregate
by Abrasion and Impact in the Los Angeles Machine. ASTM - American Society of Testing and Materials, 2006.
ASTM C 136-06 Standard Test Method for Sieve Analysis of Fine and Coarse Aggregates. ASTM -
American Society of Testing and Materials, 2006.
ASTM D 4791-07 Standard Test Method for Flat Particles, Elongated Particles, or Flat and Elongated Particles in Coarse Aggregate. ASTM - American Society of Testing and Materials,
2007.
Caltrans SSP 39-700 A-10-01-01
Gap-graded (GG). California Department of Transportation, "Standard Special Provisions", Sacramento, CA, 2001.
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
41
3.1.2. Métodos de ensaio de ligantes asfálticos
Na Tabela 3.2 são apresentados os métodos de ensaio consultados e utilizados para
caracterização dos ligantes asfálticos selecionados para compor as misturas asfálticas deste
estudo.
Tabela 3.2: Métodos de ensaio relacionados ao ligante asfáltico
AASHTO M 320-09 Standard Specification for Performance Graded Asphalt Binder
ABNT NBR 11341:2008
Derivados de petróleo - Determinação do ponto de fulgor em vaso aberto de Cleveland
ABNT NBR 12583:1992
Determinação da adesividade a ligante betuminoso de agregado graúdo
ABNT NBR 12584:1992
Determinação da adesividade a ligante betuminoso de agregado miúdo
ABNT NBR 14950:2003
Materiais betuminosos - Determinação da viscosidade Saybolt-Furol de material betuminoso
ABNT NBR 15086:2006
Materiais betuminosos - Determinação da recuperação elástica pelo dutilômetro
ABNT NBR 15184:2004
Materiais betuminosos - Determinação da viscosidade em temperatura elevada usando um viscosímetro rotacional. ABNT – Associação Brasileira de Normas
Técnicas, 2004.
ABNT NBR 15529:2007
Asfalto borracha - Propriedades reológicas de materiais não newtonianos por viscosímetro rotacional. ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas, 2007.
ABNT NBR 6293:2001
Materiais betuminosos - Determinação da ductilidade
ABNT NBR 6560:2008
Materiais betuminosos - Determinação do ponto de amolecimento - Método do Anel e Bola
ABNT NBR 6576:2007
Materiais asfálticos - Determinação da penetração
ASTM D 6816-02 Standard Practice for Determining Low-Temperature Performance Grade (PG) of
Asphalt Binders. ASTM - American Society of Testing and Materials, 2002.
3.1.3. Métodos de ensaio de misturas asfálticas
Na Tabela 3.3 são apresentados os métodos de ensaio consultados e utilizados para execução
da dosagem das misturas asfálticas investigadas no estudo. Salienta-se que a dosagem das
dosagens foi realizada utilizando o compactador Marshall com a energia de 75 golpes por face
do corpo de prova. Os procedimentos e cálculos do projeto de mistura foram realizados de
acordo com a AASHTO M 320-09.
Já o ensaio de fadiga por flexão de viga foi executado seguindo as recomendações dadas na
AASHTO T 321.
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
42
Tabela 3.3: Métodos de ensaio relacionados às misturas asfálticas
AASHTO M 323-04 Superpave Volumetric Mix Design
AASHTO MP2-01 Standard Specifications for SUPERPAVE Volumetric Mix Design. American Association
of State Highway and Transportation Officials, Washington, D. C., 2001.
AASHTO T 176-08 Standard Method of Test for Plastic Fines in Graded Aggregates and Soils by Use of
the Sand Equivalent Test
AASHTO T 283-07 Standard Method of Test for Resistance of Compacted Hot Mix Asphalt (HMA) to
Moisture-Induced Damage. American Association of State Highway and Transportation Officials, Washington, D. C., 2007.
AASHTO T 321 Determining the Fatigue life of Compacted Hot-Mix Asphalt (HMA) subjected to
repeated flexural bending
ABNT NBR 12891:1993
Dosagem de misturas betuminosas pelo método Marshall. ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas, 1993.
ABNT NBR 15087:2004
Determinação da resistência à tração por compressão diametral. ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas, 2004.
ABNT NBR 15573:2008
Determinação da massa específica aparente de corpos de prova compactados. ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas, 2008.
ABNT NBR 15619:2008
Determinação da massa específica máxima medida em amostras não compactadas. ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas, 2008.
ABNT NBR 15785:2010
Misturas asfálticas a quente - Utilização da aparelhagem Marshall para preparação dos corpos de prova com diferentes dimensões e aplicações. ABNT – Associação
Brasileira de Normas Técnicas, 2010.
ASTM D 2726-08 Standard Test Method for Bulk Specific Gravity and Density of Non-Absorptive
Compacted Bituminous Mixtures. ASTM - American Society of Testing and Materials, 2008.
ASTM D 3203-94 Standard Test Method for Percent Air Voids in Compacted Dense and Open
Bituminous Paving Mixtures. ASTM - American Society of Testing and Materials, 1994.
ASTM D 3497-79 Standard Test Method for Dynamic Modulus of Asphalt Mixtures. ASTM - American
Society of Testing and Materials, 1979.
ASTM D 7369-09 Standard Test Method for Determining the Resilient Modulus of Bituminous Mixtures
by Indirect Tension Test. ASTM - American Society of Testing and Materials, 2009.
ASTM D7460-10 Standard test method for determining fatigue failure of compacted asphalt concrete
subjected to repeated flexural bending
ASTM E 206-72 Standard Definitions of Terms Relating to Fatigue Testing and Statistical Analysis of
Fatigue Data. ASTM - American Society of Testing and Materials, 1972.
DNER ES 318-97 Concreto Asfáltico Usinado a Quente (CBUQ). DNER – Departamento Nacional de
Estradas de Rodagem, Rio de Janeiro, RJ, 1997.
DNIT ES 031-06 Concreto Asfáltico (CA). Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes,
Rio de Janeiro, RJ, 2006.
3.1.4. Descrição do ensaio de fadiga por compressão diametral com velocidade
controlada
Este ensaio possui a grande vantagem de permitir a obtenção de corpos de prova de forma
simples e rápida, pois são utilizadas as dimensões dos corpos de prova Marshall, os quais
podem ser obtidos por meio de todos os compactadores disponíveis e também extraídos do
campo. Para este trabalho, os corpos de prova foram moldados com o uso do compactador
Marshall. Além da facilidade da moldagem, o ensaio de fadiga de velocidade controlada
também é executado de maneira bem mais rápida do que o ensaio de fadiga de quatro pontos.
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
43
Foram moldados 9 corpos de prova de cada mistura, os quais são submetidos à aplicação de
cargas com três velocidades diferentes, 3 CPs para cada velocidade. O ensaio é realizado na
prensa de compressão diametral, a temperatura de 25oC, onde são lidas a carga de ruptura e o
deslocamento dos LVTD’s fixados no CP. Estes dados alimentam o software chamado Fadiga
2.0, que geram vários dados, tais como o K e n, utilizados no modelo de fadiga e que permitem
o traçado das curvas de fadiga. Cabe destacar que a evolução do ensaio de fadiga de
velocidade controlada ocorre como a do ensaio de resistência à tração, com diferentes
velocidades de aplicação de carga, e não como os ensaios de fadiga de quatro pontos e de
compressão diametral realizado pela COPPE/UFRJ, cujos corpos de prova são submetidos a
pulsos de cargas.
Outro dado de saída do programa Fadiga 2.0 é o Nf (vida de fadiga para eixo padrão de 8,2t),
valor tal que varia de acordo com a deflexão esperada do pavimento e que é considerado no
programa como um dos dados de entrada.
3.1.5. Descrição do ensaio de flexão cíclica de viga apoiada em quatro pontos
Este ensaio é descrito com maior detalhe, já que é pouco comum encontrar na bibliografia os
procedimentos adotados para moldagem dos corpos de prova utilizados e a própria execução
do ensaio.
3.1.5.1. Moldagem dos Corpos de Prova
A moldagem das vigotas utilizadas para o ensaio de fadiga em quatro pontos requer mais
tempo e cuidado do que a de fadiga de velocidade controlada, além da necessidade do uso de
equipamentos especiais.
O PReSBOX – IPC (Figura 3.1) é o compactador utilizado para a moldagem dos corpos de prova
para este ensaio, o qual utiliza o princípio do amassamento e produz prismas de 45 cm de
comprimento, 15 cm de largura e altura entre 14,5 cm e 18,5 cm. Estes prismas permitem a
extração de 4 vigotas que são obtidas por serragem utilizando o equipamento Autosaw – IPC
(Figura 3.2), que possui gabaritos para otimizar o corte, garantindo precisão das dimensões
das vigotas e rapidez de execução.
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
44
Figura 3.1: Compactador PReSBOX (IPC) empregado para moldagem de prismas de misturas
asfálticas
Figura 3.2: Autosaw (IPC) empregada para serragem dos prismas e obtenção das vigotas
3.1.5.2. Moldagem dos prismas de misturas asfálticas utilizando o compactador
PReSBOX
Na continuação são descritos os passos seguidos para produção dos prismas de misturas
asfálticas com o compactador PReSBOX. Essas informações poderão ser úteis no futuro em
outros estudos para manter uma padrão na produção de prismas.
Passo 1: Manter os acessórios (base do molde, quarteador, placas e recipientes) em estufa
durante pelo menos 1 hora antes de iniciar a moldagem.
Passo 2: Após ligar o computador e acessar o software, liberar o ar e verificar se a pressão é
superior a 800 kPa (8 bar) - pressão de operação entre 800 a 1000 kPa (8 a 10 bar).
Passo 3: Inserir os parâmetros para moldagem do bloco, solicitados pelos software do
compactador, como indica a Figura 3.3:
SPECIMEN DESCRIPTION: colocar informações para identificar a mistura;
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
45
BATCH NAME: nome ou identificação da mistura;
SPECIMEN WEIGHT (kg): peso – varia de 25 até 30 kg;
VERTICAL STRESS (kPa): 750 (valor recomendado para locais com tráfego pesado);
MAX DENSITY (kg/m3): densidade máxima da mistura (Gmm ou DMT);
SHEAR ANGLE (graus): de 2 a 6 graus, sendo recomendado trabalhar com 4 graus;
TERMINATION: selecionar a forma para “terminar” a moldagem:
- CYCLES: número de ciclos;
- HEIGHT (mm): altura do bloco.
- DENSITY (kg/m3): densidade da mistura (Gsb);
- AIR VOIDS (%): volume de vazios da mistura;
- On machine limit: a moldagem irá parar quando atingir um dos limites estipulados
na calibração.
Figura 3.3:Software do compactador PReSBOX (IPC)
Passo 4: Destravar o PReSBOX, girando o botão localizado na lateral esquerda do
equipamento para a posição UNLOCK (Figura 3.4).
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
46
Figura 3.4: Destravamento da PReSBOX (IPC)
Passo 5: Puxar o molde para fora, até sair completamente (Figura 3.5).
Figura 3.5: Extração do molde da PReSBOX (IPC)
Passo 6: Antes colocar a massa dentro do molde, inserir a base do molde e uma placa de
metal aquecida (Figura 3.6).
Figura 3.6: Posicionamento da base do molde
Passo 7: Lubrificar as paredes laterais do molde, assim como a placa de metal com óleo
vegetal para evitar a aderência da massa.
Passo 8: Inserir o quarteador sobre o molde, verificando se a parte inferior está
“fechada/travada”, como mostra a Figura 3.7.
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
47
Figura 3.7: Disposição do quarteador no molde
Passo 9: Colocar a mistura utilizando o quarteador para evitar a segregação da massa, (Figura
3.8).
Figura 3.8: Inserção da massa asfáltica no molde
Passo 10: Depois de colocar toda a massa asfáltica, destravar a alavanca do quarteador,
deixando a massa a massa asfáltica escorrer dentro do molde. Após essa ação, retirar o
quarteador, (Figura 3.9).
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
48
Figura 3.9: Retirada do quarteador do molde, após colocação da massa asfáltica
Passo 11: Utilizar a espátula para regularizar a mistura asfáltica dentro do molde, (Figura
3.10).
Figura 3.10: Regularização da superfície da massa asfáltica
Passo 12: Após colocada a massa asfáltica, inserir uma placa de metal aquecida sobre a
mesma para evitar sua aderência na base superior do molde; em seguida inserir a base
superior do molde sobre a placa de metal (Figura 3.11).
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
49
Figura 3.11: Colocação da placa metálica aquecida e da base superior do molde
Passo 13: Empurrar o molde suavemente até atingir a parede interna da PReSBOX, tomando
o cuidado para não bater e deslocar o sensor interno, (Figura 3.12).
Figura 3.12: Disposição do molde no interior do compactador PReSBOX (IPC)
Passo 14: Travar a PReSBOX, girando o botão localizado na lateral esquerda do equipamento
para a posição LOCK.
Passo 15: Verificar no software se os ícones LOCKED e CENTRED estão verdes, como mostra a
Figura 3.13; caso isso não aconteça, verificar se o molde está centralizado.
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
50
Figura 3.13: Software indicando que o molde foi travado e que é possível inicial a
compactação do prisma
Passo 16: Em seguida apertar o botão “START” do software, dando início ao processo de
moldagem.
Passo 17: Durante o processo de moldagem, o software irá produzir um gráfico do número de
ciclos por altura. Além disso, o software apresentará na tela os resultados obtidos durante o
processo:
- CYCLES: número de ciclos;
- HEIGHT (mm): altura do bloco;
- VERTICAL STRESS (kPa): pressão aplicada durante a moldagem;
- SHEAR STRESS (kPa): tensão de cisalhamento;
- AIR VOIDS (%): volume de vazios da mistura;
- DENSITY (kg/m3): densidade da mistura (Gsb);
- CYCLE PERIOD (s): tempo de cada ciclo;
Passo 18: Após o término da moldagem do bloco, os pistões localizados na parte inferior e
superior descem, empurrando o bloco para a posição inicial.
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
51
Passo 19: Em seguida, puxar o molde para fora e retirar a base de aço.
Passo 20: Para extrair o bloco do molde, girar o botão localizado na lateral esquerda do
equipamento para a posição UP.
Figura 3.14:Extração do corpo de prova prismático do PReSBOX (IPC)
Passo 21: Deixar o bloco esfriar sobre uma superfície lisa antes de realizar o corte das
vigotas, usualmente é necessário um período de 12 horas, no mínimo.
3.1.5.3. Corte dos prismas para obter as vigotas
Após a moldagem, os blocos são cortados para obter as dimensões adequadas para realizar o
ensaio de fadiga em quatro pontos. O equipamento utilizado é a Autosaw também da IPC.
Passo 1: Ligar a Autosaw e verificar se o botão “POWER” acende.
Passo 2: Antes de iniciar o corte, liberar o ar e verificar se a pressão é superior a 700 kPa (7
BAR) - a pressão de operação deve ser de 700 a 1000 kPa (7 a 10 BAR).
Passo 3: Para fixar o bloco prismático, colocar o botão na posição “PRISM CLAMP”. Para soltar
o bloco, colocar o botão na posição “PRISM RELEASE”.
Passo 4: Antes de iniciar o corte, abrir a torneira para liberar água.
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
52
Figura 3.15: Acionamento da Autosaw (IPC) e corte inicial dos prismas
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
53
Figura 3.16: Corte do prisma de mistura asfáltica e detalhe da serra Autosaw (IPC)
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
54
Figura 3.17: Corte final dos prismas e acabamento das vigotas
3.1.5.4. Execução do ensaio
Para o ensaio foram preparadas no mínimo nove vigotas de cada mistura asfáltica estudada. Já
que neste ensaio a deformação é controlada, fixaram-se inicialmente os valores de: 300µƐ,
450µƐ e 600µƐ, inicialmente. Posteriormente, devido ao tempo elevado de execução do ensaio
na menor deformação, empregou-se 350µƐ em vez de 300µƐ. Embora estas deformações
sejam bem maiores do que as apresentadas em campo (em torno de50 µƐ até 100µƐ), as
normas sugerem os ensaios (ASTM D7460-10 e AASHTO T 321) com deformações entre
200µƐ e 800µƐ.
A temperatura e frequência adotadas para o ensaio também foram as estabelecidas pelas
normas consultadas: 20oC±0,5oC e frequência de 10Hz, embora se saiba que para as condições
brasileiras estas condições deveriam ser revistas. As normas permitem a variação da
frequência entre 5Hz e 10Hz e o equipamento permite essa variação de frequência assim
como dispõe de uma câmara ambiental que permite a variação da temperatura entre -14oC e
60oC.
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
55
O software utilizado para aquisição de dados foi o UTS015, que é fornecido juntamente com o
equipamento. Um dos dados fornecido é a rigidez à flexão da viga, que é um dado importante,
já que é através dele que se determina a condição de fadiga da viga. Os dados de deflexão da
viga, deformação, energia dissipada, carga aplicada e ângulo de fase nas condições de
frequência e temperatura do ensaio, também são fornecidos a cada segundo.
3.1.5.5. Componentes do equipamento utilizado no ensaio
O conjunto para ensaio de fadiga é composto por componentes que permitem o controle da
frequência, carga, deformação e temperatura aplicadas durante o ensaio. São eles:
- Câmara ambiental
- Reservatório pneumático
- Equipamento de Fadiga
- Controlador IMACS
- Computador com software UTS015
a) Câmara ambiental: é o componente que permite o controle de temperatura de ensaio,
sua operação é independente e possui controle microprocessado de temperatura e
interruptores para acionamento das luzes e circulação de ar.
Figura 3.18: Detalhe da câmara ambiental utilizada no ensaio
b) Reservatório pneumático: é o componente que fornece o ar comprimido em condições
de operação para o equipamento de fadiga, em seu corpo está acoplado um regulador de
pressão e um secador para auxiliar nesta função.
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
56
Figura 3.19: Detalhe do reservatório pneumático
c) Equipamento de fadiga: é o responsável pela aplicação das cargas ao corpo de prova
(vigota). Ele possui um cilindro pneumático alimentado pelo reservatório pneumático e
controlado pelo IMACS conectado a um computador.
Figura 3.20: Detalhe do equipamento de fadiga
d) Controlador IMACS: é o componente responsável pelo controle e interfase de dados
equipamento - computador. Ele transforma os dados em sinais para operação do
equipamento de fadiga.
Figura 3.21: Detalhe do controlador IMACS
e) Computador com software UTS015: é necessário para inserção dos dados e
acompanhamento do ensaio. “O software fornece um relatório resumido com os
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
57
principais dados do ensaio e também permite exportar dados em arquivo “.csv” para uma
avaliação mais detalhada.
Figura 3.22: Detalhe do software UTS015
3.1.5.6. Operação do equipamento
Na continuação são detalhados os passos seguidos para operação e execução do ensaio de
fadiga por flexão cíclica de viga apoiada em quatro pontos.
Passo 1: Ligar a câmara ambiental e fixar a temperatura de ensaio. Para fixar a temperatura
pressione o botão SET por alguns segundos (Figura 3.23).
Figura 3.23: Detalhe do controlador de temperatura da câmara ambiental
Em seguida pressionar as setas e para alterar a temperatura. Para fixar a temperatura,
apertar o botão SET novamente. Se a temperatura da câmara estiver mais alta do que a
desejada, ligar o compressor.
Após este procedimento, os corpos de prova que serão ensaiados são colocados nas
prateleiras no interior da câmara ambiental por pelo menos duas horas para garantir a
homogeneidade de temperatura para o ensaio.
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
58
Figura 3.24: Condicionamento das vigotas na temperatura do ensaio
Passo 2: Antes de iniciar o software UTS015, deve-se ligar o IMACS e verificar se a luz da conexão
USB está acessa, caso contrário deve-se verificar se o drive do hardware está instalado corretamente.
Figura 3.25: Acionamento do IMACS
Em seguida, ligar o computador e abrir o software UTS015. A luz verde (MAINS) e a luz
amarela (WARNING) do Virtual Pendant deverão estar ligadas, como mostra a Figura 3.26.
Figura 3.26: Verificação das opções MAINS e WARNING
Passo 3: Antes de iniciar qualquer procedimento, o equipamento de fadiga deve estar livre, sem
corpo de prova em seu interior e sem o gabarito utilizado para o posicionamento do CP.
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
59
Figura 3.27: Equipamento de fadiga com e sem gabarito
O regulador de pressão posicionado no reservatório pneumático deve estar marcando entre 8
e 10 bar, caso contrário, a manopla do regulador deve ser girada até o manômetro registrar a
pressão desejada.Caso o regulador de pressão esteja marcando zero, verificar se a válvula
anterior a este está fechada. Caso esteja, abrir esta válvula bem lentamente.
Na saída do reservatório para o equipamento de fadiga existe uma válvula que deverá estar
fechada durante o procedimento de ajuste da pressão do regulador. Feito o ajuste, a válvula
deverá ser aberta lentamente, de modo a impedir que haja golpes, devido à pressão, no
equipamento de fadiga. Estes golpes podem danificar o equipamento.
Figura 3.28: Detalhe da válvula e do regulador de pressão
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
60
Passo 4: Utilizando o Virtual Pendant do software, nivele o pistão do equipamento de fadiga de modo
a registrar a metade da barra do Transducers Levels, no nível A1A (Actuador displacement), como
mostra a Figura 3.29.
Figura 3.29: Nivelamento do atuador
Passo 5: Em seguida, posicione o gabarito e então insira o corpo de prova, tomando como
guia as marcações do equipamento.
Figura 3.30: Posicionamento da vigota no equipamento
Passo 6: Após inserir o corpo de prova, os clamps deverão ser acionados para fixação do CP e
impedir movimentos indesejáveis. Sempre devem ser fechados inicialmente os clamps
extremos para depois fechar os clamps centrais (Figura 3.31).
Figura 3.31: Acionamento dos clamps
Passo 7: Inserir os dados gerais no software na aba “general” como mostra a Figura 3.32.
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
61
Figura 3.32: Detalhe da aba General no software
Os dados que o sistema utiliza para aplicação da carga, frequência e cálculo da deformação são
apresentados nas abas specimen e test parameters. Na primeira aba devem ser inseridos os
dados relativos aos corpos de prova: identificação e dimensões. Na segunda aba devem ser
inseridos os dados de condição de ensaio:
Control mode: deformação controlada (strain).
Waveshape type: Forma de onda – Haversine
Loading pulse width: Determina a frequência a ser utilizada – 100msec / 10Hz
Peak tensile strain: Deformação adotada.
Initial stiffness calculated at cycle number: Rigidez inicial lida no ciclo Nº50
Defalt Poisson ratio: coeficiente de Poisson adotado 0,3.
Termination Stiffness (% of inicial Stiffness): Condição para término do ensaio –
50% da rigidez inicial.
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
62
Figura 3.33: Detalhe da aba Specimen do software
Figura 3.34: Detalhe da aba Test parameters do software
Passo 8: Após inserir todos os dados do ensaio, deve-se apertar o ícone start, salvar o arquivo
e observar se o equipamento está realizando os movimentos oscilatórios.
Passo 9: O equipamento encerrará o ensaio automaticamente. Depois de confirmado o encerramento,
o arquivo deverá ser salvo novamente.
Passo 10: Para retirada do corpo de prova, o gabarito deverá ser novamente colocado, em
seguida os clamps deverão ser abertos até chegarem ao limite e o corpo de prova retirado
cuidadosamente.
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
63
3.2. MATERIAIS
3.2.1. Agregados minerais
Os agregados minerais selecionados nesta pesquisa foram da Pedreira Pombal localizada no
Estado de Rio de Janeiro e da Pedreira Jambeiro localizada no Estado de São Paulo. Ambos
agregados são caracterizados como granito.
As pedreiras Pombal (RJ) e Jambeiro (SP) foram escolhidas para este estudo já que as
atividades de manutenção do pavimento, realizadas pela CCR NovaDutra na Rodovia
Presidente Dutra, empregam principalmente essas pedreiras.
Os agregados foram coletados nessas pedreiras nas frações comerciais:
Brita 1”;
Pedrisco ou Brita 0;
Pó de pedra.
As principais características dos agregados coletados na Pedreira Pombal (RJ) e Jambeiro (SP)
são apresentadas na Tabela 3.4.
Tabela 3.4: Características dos agregados das pedreiras Jambeiro (SP) e Pombal (RJ)
Parâmetro Fração do Agregado Analisada
Pedreira
JAMBEIRO POMBAL
Abrasão (%) Brita 1" 34,9 44,8
Pedrisco 33,7 47,4
Equivalente Areia (%) Pó de Pedra 58,1 64,1
Índice de Forma (% de partículas com relação >1:5)
Brita 1" 0 0
Pedrisco 3 0
Densidade efetiva
Brita 1" 2,646 2,801
Pedrisco 2,626 2,78
Pó de Pedra 2,678 2,849
Densidade real seca
Brita 1" 2,663 2,818
Pedrisco 2,656 2,807
Pó de Pedra 2,687 2,854
Densidade aparente (SSS)
Brita 1" 2,629 2,779
Pedrisco 2,597 2,743
Pó de Pedra 2,67 2,842
Absorção (%)
Brita 1" 0,5 0,5
Pedrisco 0,9 0,8
Pó de Pedra 0,2 0,1
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
64
Na Tabela 3.5 e na Tabela 3.6 são apresentadas as distribuições granulométricas das frações
de agregados coletados na Pedreira Jambeiro (SP), utilizadas na composição das misturas
asfálticas densas e descontínuas, respectivamente.
Tabela 3.5: Granulometria dos agregados da pedreira Jambeiro (SP) para as misturas
asfálticas densas
Peneira Fração Analisada
No. mm Brita 1 Pedrisco Pó de Pedra
1" 25 100 100 100
3/4" 19 100 100 100
1/2" 12,5 40,4 100 100
3/8" 9,5 14,5 98,6 100
Nº 4 4,75 2,3 15,6 97,1
Nº 10 2 1,5 5 71,6
Nº 40 0,42 1,2 2,6 41,4
Nº 80 0,18 1 1,9 25,5
Nº 200 0,075 0,6 1,2 14,1
Tabela 3.6: Granulometria dos agregados da pedreira Jambeiro (SP) para as misturas
asfálticas descontínuas
Peneira Fração Analisada
No. mm Pedrisco Pó de Pedra
1/2" 12,7 100 100
3/8" 9,52 98,6 100
Nº 4 4,76 15,6 97,1
Nº 8 2,6 5,5 74,7
Nº 16 1,18 3,6 59,5
Nº 30 0,6 2,9 47,7
Nº 50 0,3 2,3 34,5
Nº 100 0,15 1,8 23,6
Nº 200 0,074 1,2 14,1
Na Tabela 3.7 e na Tabela 3.8 são apresentadas as distribuições granulométricas das frações
de agregados coletados na Pedreira Pombal (RJ), utilizadas na composição das misturas
asfálticas densas e descontínuas, respectivamente.
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
65
Tabela 3.7: Granulometria dos agregados da pedreira Pombal (RJ) para as misturas asfálticas
densas
Peneira Fração Analisada
No. mm Brita 1 Pedrisco Pó de Pedra
1" 25 100 100 100
3/4" 19 100 100 100
1/2" 12,5 40,4 100 100
3/8" 9,5 14,5 98,6 100
Nº 4 4,75 2,3 15,6 97,1
Nº 10 2 1,5 5 71,6
Nº 40 0,42 1,2 2,6 41,4
Nº 80 0,18 1 1,9 25,5
Nº 200 0,075 0,6 1,2 14,1
Tabela 3.8: Granulometria dos agregados da pedreira Pombal (RJ) para as misturas asfálticas
descontínuas
Peneira Fração Analisada
No. mm Pedrisco Pó de Pedra
1/2" 12,7 95 100
3/8" 9,52 68,9 100
Nº 4 4,76 5,3 96,2
Nº 8 2,6 2,1 78,4
Nº 16 1,18 2 67
Nº 30 0,6 1,8 55,9
Nº 50 0,3 1,6 39,4
Nº 100 0,15 1,1 20,1
Nº 200 0,074 0,7 10
3.2.2. Ligantes Asfálticos
Os ligantes asfálticos mais utilizados pela CCR NovaDutra e também de interesse para
aplicações futuras foram selecionados neste estudo para compor as misturas asfálticas. O
planejamento da pesquisa estabeleceu cinco ligantes asfáltico descritos na continuação:
Ligante asfáltico convencional com penetração de 30 a 45dmm (CAP 30/45);
Ligante asfáltico modificado por borracha moída de pneus (CAP-Borracha);
Ligante asfáltico altamente modificado por polímero (CAP-HiMA);
Ligante asfáltico modificado polímero (CAP-Polímero);
Ligante asfáltico de alto módulo (CAP-Alto Módulo).
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
66
Nas Tabelas 3.9 a 3.13 são apresentadas as características dos ligantes asfálticos estudados
nesta pesquisa. Já na Tabela 3.14 são apresentadas as temperaturas de trabalho dos materiais
de usinagem e de compactação. Com relação aos ligantes asfálticos modificados, essas
temperaturas foram fornecidas pelo fabricante de cada produto.
Tabela 3.9: Características do ligante asfáltico CAP 30/45
Características Unidades Resultados Especificação Métodos de
CAP 30/45 Ensaios
Densidade g/dm3 1,013 - DNER ME-193
Viscosidade Brookfield a 135ºC, 20 rpm cP 505 mínimo 374 ABNT NBR
15184
Viscosidade Brookfield a 150ºC cP 244 mínimo 203 ABNT NBR
15184
Viscosidade Brookfield a 177ºC cP 85 76 - 285 ABNT NBR
15184
Penetração (100g, 5s, 25°C) (Pen) 0,1mm 33 30 - 45 ABNT NBR 6576
Ponto de Amolecimento (Pa) °C 54 mínimo 52 ABNT NBR 6560
Índice de Susceptibilidade Térmica (I) - -1,2 (-1,5) a (+0,7) ANP-R19
Espuma a 177°C - negativo negativo ANP-R19
Tabela 3.10: Características do ligante asfáltico modificado por borracha moída de pneu (CAP-
borracha)
Características Unidades Resultados Especificação Métodos de
Borracha AB8[B] Ensaios
Densidade g/dm3 1,031 - DNER ME-193
Recuperação Elástica % 68 mínimo 50 NLT 329/91
Viscosidade Brookfield a 175ºC,20rpm,spindle 3)
% 1845 800 - 2000 ABNT NBR
15529
Penetração (100g, 5s, 25°C) (Pen) 0,1mm 41 30 - 70 ABNT NBR 6576
Ponto de Amolecimento (Pa) °C 62 mínimo 50 ABNT NBR 6560
Tabela 3.11: Características do ligante asfáltico altamente modificado por polímero (CAP-
HiMA)
Características Unidades Resultados Especificação Métodos de
Fabricante Ensaios
Densidade g/dm3 1,011 - DNER ME-193
Viscosidade Brookfield a 135ºC, 20 rpm cP 1685 máximo 3000 ABNT NBR
15184
Viscosidade Brookfield a 150ºC cP 690 máximo 2000 ABNT NBR
15184
Viscosidade Brookfield a 177ºC cP 229 máximo 1000 ABNT NBR
15184
Recuperação Elástica % 63,5 mínimo 60 NLT 329/91
Penetração (100g, 5s, 25°C) (Pen) 0,1mm 40 40 - 70 ABNT NBR 6576
mínimo 60 ABNT NBR 6560
Espuma a 177°C - negativo negativo ANP-R19
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
67
Tabela 3.12: Características do ligante asfáltico modificado por polímero (CAP-Polímero)
Características Unidades Resultados Especificação Métodos de
CAP 60/85 Ensaios
Densidade g/dm3 1,006 - DNER ME-193
Viscosidade Brookfield a 135ºC, 20 rpm cP 1998 máximo 3000 ABNT NBR
15184
Viscosidade Brookfield a 150ºC cP 859 máximo 2000 ABNT NBR
15184
Viscosidade Brookfield a 177ºC cP 268 máximo 1000 ABNT NBR
15184
Recuperação Elástica % 60 mínimo 60 NLT 329/91
Penetração (100g, 5s, 25°C) (Pen) 0,1mm 51 40 - 70 ABNT NBR 6576
mínimo 60 ABNT NBR 6560
Espuma a 177°C - negativo negativo ANP-R19
Tabela 3.13: Características do ligante asfáltico de alto módulo (CAP-Alto Módulo)
Características Unidades Resultados Especificação Métodos de
Fabricante Ensaios
Densidade g/dm3 1,024 - DNER ME-193
Viscosidade Brookfield a 135ºC, 20 rpm cP 2025 máximo 3000 ABNT NBR
15184
Viscosidade Brookfield a 150ºC 50rpm cP 897 máximo 2000 ABNT NBR
15184
Viscosidade Brookfield a 177ºC 100rpm cP 335 máximo 1000 ABNT NBR
15184
Penetração (100g, 5s, 25°C) (Pen) 0,1mm 17 10 a 25 ABNT NBR 6560
Ponto de Amolecimento (Pa) oC 67 mínimo 63 NBR 6560
Índice de Susceptibilidade Térmica (I) - 0 (1) a (0) ANP-R19
Espuma a 177°C - negativo negativo ANP-R19
Tabela 3.14: Temperaturas de usinagem e de compactação de acordo com cada tipo de ligante
asfáltico
Ligante Asfáltico
CAP 30-45 AB8[B] CAP 60/85 CAP HiMA Alto
Módulo
Temperatura do ligante e da
mistura 156 a 162 172 a 178 172 a 176 168 a 172 177 a 182
Temperatura mínima para compactação
145 a 150 167 a 173 157 a 160 153 a 156 159 a 163
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
68
3.3. PLANEJAMENTO LABORATORIAL
O objetivo desta pesquisa foi avaliar a influência do tipo de ligante asfáltico na vida de fadiga
de misturas asfálticas, utilizando o ensaio de flexão cíclica de viga apoiada em quatro pontos.
Além de avaliar o tipo de ligante asfáltico, também se investigou quatro faixas
granulométricas e duas fontes de agregados graníticos. Essa combinação de fatores e níveis
resultou em um planejamento fatorial com 40 experimentos, como mostra a Tabela 3.15.
O planejamento de experimentos tem como objetivo explorar as relações entre os fatores que
afetam um processo ou confirmar alguma hipótese. Auxilia também na organização dos
ensaios, podendo-se empregar técnicas diferentes de acordo com o tipo de análise esperada.
Em outras palavras, o planejamento ou projeto de um experimento ajuda a assegurar que os
dados coletados sejam relevantes e a fornecer o máximo de informações possíveis com um
número de ensaios suficiente e não superior ao necessário.
Tabela 3.15: Planejamento fatorial da pesquisa
FATOR
1 2 3
FONTE DE AGREGADOS
LIGANTE ASFÁLTICO FAIXAS
GRANULOMÉTRICAS
NÍVEIS
1. Jambeiro 2. Pombal
1. CAP 30/45 2. CAP Borracha 3. CAP Polímero 4. CAP HiMA 5. CAP Alto Módulo
1. Faixa III-DERSA 2. EGL 12,5mm 3. EGL 9,5mm 4. Gap Graded
2 5 4
TOTAL 40
Inicialmente, os materiais foram selecionados, de acordo ao interesse da Concessionária CCR
NovaDutra, e caracterizados em laboratório. As dosagens das misturas asfálticas foram
realizadas no Laboratório do Centro de Pesquisas Rodoviárias (CPR), para as quarenta
misturas asfálticas resultantes da combinação dos fatores estudados. Essas quarenta misturas
foram identificadas conforme apresenta a Tabela 3.16.
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
69
Tabela 3.16: Identificação das misturas asfálticas resultantes do planejamento fatorial
Mistura Asfáltica
Agregados Faixa
Granulométrica Ligante Asfáltico
1 Jambeiro III-DERSA CAP 30/45
2 Jambeiro III-DERSA Borracha
3 Jambeiro III-DERSA HiMA
4 Jambeiro III-DERSA Polímero
5 Jambeiro III-DERSA Alto-Módulo
6 Jambeiro EGL 12,5mm CAP 30/45
7 Jambeiro EGL 12,5mm Borracha
8 Jambeiro EGL 12,5mm HiMA
9 Jambeiro EGL 12,5mm Polímero
10 Jambeiro EGL 12,5mm Alto-Módulo
11 Jambeiro EGL 9,5mm CAP 30/45
12 Jambeiro EGL 9,5mm Borracha
13 Jambeiro EGL 9,5mm HiMA
14 Jambeiro EGL 9,5mm Polímero
15 Jambeiro EGL 9,5mm Alto-Módulo
16 Jambeiro GAP CAP 30/45
17 Jambeiro GAP Borracha
18 Jambeiro GAP HiMA
19 Jambeiro GAP Polímero
20 Jambeiro GAP Alto-Módulo
21 Pombal III-DERSA CAP 30/45
22 Pombal III-DERSA Borracha
23 Pombal III-DERSA HiMA
24 Pombal III-DERSA Polímero
25 Pombal III-DERSA Alto-Módulo
26 Pombal EGL 12,5mm CAP 30/45
27 Pombal EGL 12,5mm Borracha
28 Pombal EGL 12,5mm HiMA
29 Pombal EGL 12,5mm Polímero
30 Pombal EGL 12,5mm Alto-Módulo
31 Pombal EGL 9,5mm CAP 30/45
32 Pombal EGL 9,5mm Borracha
33 Pombal EGL 9,5mm HiMA
34 Pombal EGL 9,5mm Polímero
35 Pombal EGL 9,5mm Alto-Módulo
36 Pombal GAP CAP 30/45
37 Pombal GAP Borracha
38 Pombal GAP HiMA
39 Pombal GAP Polímero
40 Pombal GAP Alto-Módulo
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
70
Já que o estudo foca-se principalmente à influência do tipo de ligante asfáltico, selecionaram-
se cinco cores que serão utilizados na apresentação dos resultados para facilitar a visualização
e identificação de cada ligante asfáltico. Na Figura 3.35 são apresentadas essas cores
selecionadas.
Figura 3.35: Cores utilizadas no relatório para identificar os ligantes asfálticos estudados
Após a dosagem das misturas asfálticas, nove corpos de prova cilíndricos foram moldados no
compactador Marshall no teor de ligante asfáltico de projeto para execução do ensaio de
fadiga por velocidade controlada.
Para o ensaio de fadiga por flexão cíclica de viga apoiada em quatro pontos, foram moldados
quatro prismas a partir dos quais foram obtidas no mínimo nove vigotas utilizadas no ensaio,
conforme descrito na anteriormente neste relatório. Vale notar que, tanto neste ensaio como
no ensaio de fadiga por velocidade controlada, utilizaram-se apenas os corpos de prova que
atenderam os critérios volumétricos especificados para cada tipo de mistura asfáltica.
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
71
4. RESULTADOS
Nesta seção do relatório é apresentada inicialmente a dosagem das misturas asfálticas
definidas para o estudo. Posteriormente apresentam-se os resultados do ensaio de fadiga por
velocidade controlada e finalmente os resultados do ensaio de fadiga por flexão de viga
apoiada em quatro pontos.
4.1. DOSAGEM DAS MISTURAS ASFÁLTICAS
4.1.1. Mistura asfáltica Faixa III-DERSA
Na Tabela 4.1 é apresentada a especificação da Faixa III-DERSA, assim como a granulometria
obtida para os agregados das Pedreiras Jambeiro (SP) e Pombal (RJ). As Tabelas 4.2 e 4.3
apresentam um resumo dos parâmetros resultantes da dosagem realizada com os cinco
ligantes asfálticos estudados e agregados de Jambeiro (SP) e Pombal (RJ), respectivamente.
Tabela 4.1: Granulometria obtida na Faixa III-DERSA para os agregados Jambeiro e Pombal
Peneiras FAIXA III-DERSA
# mm Mínimo Máximo JAMBEIRO POMBAL
1" 25,0 100 100 100,0 100,0
3/4" 19,0 100 100 100,0 100,0
1/2" 12,5 80 100 85,1 92,8
3/8" 9,5 70 90 78,3 84,3
Nº 4 4,75 50 70 53,1 50,0
Nº 10 2,00 33 48 37,9 39,7
Nº 40 0,42 15 25 22,5 28,0
Nº 80 0,18 8 17 14,6 18,4
Nº 200 0,075 4 10 8,6 8,4
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
72
Tabela 4.2: Parâmetros obtidos na dosagem das misturas da Faixa III-DERSA com os ligantes
asfálticos estudados e agregados da Pedreira Jambeiro (SP)
ID MISTURA 1 2 3 4 5
Fonte de Agregados Jambeiro Jambeiro Jambeiro Jambeiro Jambeiro
Faixa Granulométrica III-DERSA III-DERSA III-DERSA III-DERSA III-DERSA
Ligante Asfáltico CAP
30/45 BORRACHA HiMA POLÍMERO
ALTO-MÓDULO
Teor de Ligante Asfáltico em peso (%) 4,5 5,3 4,6 4,6 4,5
Absorção de asfalto pelo agregado (%) 0,2 0,3 0,3 0,3 0,3
Densidade do ligante asfáltico (g/cm3) 1,013 1,031 1,011 1,006 1,063
Tamanho máximo nominal do agregado (mm) 12,5 12,5 12,5 12,5 12,5
Densidade aparente dos agregados combinados (g/cm3)
2,638 2,638 2,638 2,638 2,638
Densidade efetiva dos agregados combinados (g/cm3)
2,655 2,655 2,655 2,656 2,656
Densidade aparente da mistura compactada (g/cm3)
2,378 2,35 2,371 2,366 2,369
Densidade máxima da mistura (g/cm3) 2,474 2,45 2,47 2,469 2,471
Volume de vazios de projeto (%) 3,9 4,1 4,0 4,2 4,1
Vazios de agregado mineral (%) 13,9 15,6 14,2 14,4 14,2
Vazios cheios de asfalto (%) 72,1 73,8 71,8 70,9 71,0
Resistência à tração (MPa) 2,5 1,7 2,4 1,9 2,0
Relação Fíler/Asfalto 2,0 1,7 2,0 2,0 1,9
Teor de Ligante Asfáltico em volume (%) 11,0 12,6 11,2 11,3 11,0
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
73
Tabela 4.3: Parâmetros obtidos na dosagem das misturas da Faixa III-DERSA com os ligantes
asfálticos estudados e agregados da Pedreira Pombal (RJ)
ID MISTURA 21 22 23 24 25
Fonte de Agregados POMBAL POMBAL POMBAL POMBAL POMBAL
Faixa Granulométrica III-DERSA III-DERSA III-DERSA III-DERSA III-DERSA
Ligante Asfáltico CAP
30/45 BORRACHA HiMA POLÍMERO
ALTO-MÓDULO
Teor de Ligante Asfáltico em peso (%) 5 5,7 5 4,9 5
Absorção de asfalto pelo agregado (%) 0,2 0,3 0,3 0,2 0,2
Densidade do ligante asfáltico (g/cm3) 1,013 1,031 1,011 1,006 1,063
Tamanho máximo nominal do agregado (mm) 12,5 12,5 12,5 12,5 12,5
Densidade aparente dos agregados combinados (g/cm3)
2,786 2,786 2,786 2,786 2,786
Densidade efetiva dos agregados combinados (g/cm3)
2,805 2,805 2,809 2,805 2,805
Densidade aparente da mistura compactada (g/cm3)
2,47 2,45 2,474 2,473 2,467
Densidade máxima da mistura (g/cm3) 2,577 2,555 2,58 2,579 2,571
Volume de vazios de projeto (%) 4,2 4,1 4,1 4,1 4,0
Vazios de agregado mineral (%) 15,8 17,1 15,6 15,6 15,9
Vazios cheios de asfalto (%) 73,7 75,9 73,7 73,6 74,5
Resistência à tração (MPa) 2,0 1,6 2,3 2,0 2,1
Relação Fíler/Asfalto 1,8 1,6 1,9 1,9 1,8
Teor de Ligante Asfáltico em volume (%) 12,7 14,1 12,8 12,6 12,7
4.1.2. Mistura asfáltica EGL 12,5mm
Na Tabela 4.4 é apresentada a especificação da Faixa EGL 12,5mm, assim como a
granulometria obtida para os agregados das Pedreiras Jambeiro (SP) e Pombal (RJ). As
Tabelas 4.5 e 4.6 apresentam um resumo dos parâmetros resultantes da dosagem realizada
com os cinco ligantes asfálticos estudados e agregados de Jambeiro (SP) e Pombal (RJ),
respectivamente.
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
74
Tabela 4.4: Granulometria obtida na Faixa EGL 12,5mm para os agregados Jambeiro e Pombal
Peneiras FAIXA EGL 12,5mm
# mm Mínimo Máximo JAMBEIRO POMBAL
1" 25,0 100 100 100,0 100,0
3/4" 19,0 100 100 100,0 100,0
1/2" 12,5 90 100 94,0 91,4
3/8" 9,5 80 95 90,7 81,0
Nº 4 4,75 40 60 44,5 39,4
Nº 10 2,00 25 40 29,7 30,6
Nº 40 0,42 10 20 17,7 22,0
Nº 80 0,18 5 15 11,6 14,7
Nº 200 0,075 2 10 7,1 7,1
Tabela 4.5: Parâmetros obtidos na dosagem das misturas da Faixa EGL 12,5mm com os
ligantes asfálticos estudados e agregados da pedreira Jambeiro (SP)
ID MISTURA 6 7 8 9 10
Fonte de Agregados JAMBEIRO JAMBEIRO JAMBEIRO JAMBEIRO JAMBEIRO
Faixa Granulométrica EGL-12,5 EGL-12,5 EGL-12,5 EGL-12,5 EGL-12,5
Ligante Asfáltico CAP
30/45 BORRACHA HiMA POLÍMERO
ALTO-MÓDULO
Teor de Ligante Asfáltico em peso (%) 4,6 5,7 4,9 4,7 4,6
Absorção de asfalto pelo agregado (%) 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3
Densidade do ligante asfáltico (g/cm3) 1,013 1,031 1,011 1,006 1,063
Tamanho máximo nominal do agregado (mm) 12,5 12,5 12,5 12,5 12,5
Densidade aparente dos agregados combinados (g/cm3)
2,623 2,623 2,623 2,623 2,623
Densidade efetiva dos agregados combinados (g/cm3)
2,644 2,641 2,641 2,644 2,644
Densidade aparente da mistura compactada (g/cm3)
2,357 2,326 2,346 2,355 2,333
Densidade máxima da mistura (g/cm3) 2,461 2,426 2,448 2,456 2,436
Volume de vazios de projeto (%) 4,3 4,1 4,1 4,1 4,2
Vazios de agregado mineral (%) 14,3 16,4 15 14,4 15,1
Vazios cheios de asfalto (%) 70,2 74,9 72,3 71,6 72,1
Resistência à tração (MPa) 2,0 1,5 1,9 1,6 1,8
Relação Fíler/Asfalto 1,7 1,3 1,5 1,6 1,6
Teor de Ligante Asfáltico em volume (%) 11,2 13,4 11,9 11,5 11,2
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
75
Tabela 4.6: Parâmetros obtidos na dosagem das misturas da Faixa EGL 12,5mm com os
ligantes asfálticos estudados e agregados da pedreira Pombal (RJ)
ID MISTURA 26 27 28 29 30
Fonte de Agregados POMBAL POMBAL POMBAL POMBAL POMBAL
Faixa Granulométrica EGL-12.5 EGL-12.5 EGL-12.5 EGL-12.5 EGL-12.5
Ligante Asfáltico CAP
30/45 BORRACHA HiMA POLÍMERO
ALTO-MÓDULO
Teor de Ligante Asfáltico em peso (%) 4,9 5,4 4,6 4,6 4,9
Absorção de asfalto pelo agregado (%) 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3
Densidade do ligante asfáltico (g/cm3) 1,013 1,031 1,011 1,006 1,063
Tamanho máximo nominal do agregado (mm) 12,5 12,5 12,5 12,5 12,5
Densidade aparente dos agregados combinados (g/cm3)
2,773 2,777 2,777 2,777 2,773
Densidade efetiva dos agregados combinados (g/cm3)
2,798 2,802 2,801 2,798 2,798
Densidade aparente da mistura compactada (g/cm3)
2,483 2,459 2,487 2,485 2,483
Densidade máxima da mistura (g/cm3) 2,587 2,564 2,59 2,587 2,587
Volume de vazios de projeto (%) 4,0 4,1 4,0 3,9 4,0
Vazios de agregado mineral (%) 14,8 16,2 14,5 14,6 14,8
Vazios cheios de asfalto (%) 73 74,7 72,8 73,1 72,9
Resistência à tração (MPa) 2,4 1,6 2,1 1,7 2,3
Relação Fíler/Asfalto 1,6 1,4 1,7 1,6 1,6
Teor de Ligante Asfáltico em volume (%) 12,1 13,4 11,8 11,8 12,1
4.1.3. Mistura asfáltica EGL 9,5mm
Na Tabela 4.7 é apresentada a especificação da Faixa EGL 9,5mm, assim como a granulometria
obtida para os agregados das Pedreiras Jambeiro (SP) e Pombal (RJ). As Tabelas 4.8 e 4.9
apresentam um resumo dos parâmetros resultantes da dosagem realizada com os cinco
ligantes asfálticos estudados e agregados de Jambeiro (SP) e Pombal (RJ), respectivamente.
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
76
Tabela 4.7: Granulometria obtida na Faixa EGL 12,5mm para os agregados Jambeiro e Pombal
Peneiras FAIXA EGL 9,5mm
# mm Mínimo Máximo JAMBEIRO POMBAL
1" 25,0 100 100 100,0 100,0
3/4" 19,0 100 100 100,0 100,0
1/2" 12,5 100 100 100,0 99,9
3/8" 9,5 90 100 99,2 90,9
Nº 4 4,75 40 65 49,9 42,4
Nº 10 2,00 25 45 33,4 32,6
Nº 40 0,42 13 24 19,7 23,6
Nº 80 0,18 8 17 12,9 15,9
Nº 200 0,075 4 10 7,8 7,7
Tabela 4.8: Parâmetros obtidos na dosagem das misturas da Faixa EGL 9,5mm com os ligantes
asfálticos estudados e agregados da Pedreira Jambeiro (SP)
ID MISTURA 11 12 13 14 15
Fonte de Agregados JAMBEIRO JAMBEIRO JAMBEIRO JAMBEIRO JAMBEIRO
Faixa Granulométrica EGL-9,5 EGL-9,5 EGL-9,5 EGL-9,5 EGL-9,5
Ligante Asfáltico CAP
30/45 BORRACHA HiMA POLÍMERO
ALTO-MÓDULO
Teor de Ligante Asfáltico em peso (%) 4,8 5,6 5 5,1 4,8
Absorção de asfalto pelo agregado (%) 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3
Densidade do ligante asfáltico (g/cm3) 1,013 1,013 1,011 1,006 1,063
Tamanho máximo nominal do agregado (mm) 9,5 9,5 9,5 9,5 9,5
Densidade aparente dos agregados combinados (g/cm3)
2,624 2,624 2,624 2,624 2,624
Densidade efetiva dos agregados combinados (g/cm3)
2,642 2,644 2,642 2,645 2,645
Densidade aparente da mistura compactada (g/cm3)
2,355 2,333 2,338 2,334 2,316
Densidade máxima da mistura (g/cm3) 2,453 2,431 2,445 2,442 2,421
Volume de vazios de projeto (%) 4,0 4,0 4,4 4,4 4,3
Vazios de agregado mineral (%) 14,6 16,1 15,3 15,6 16,0
Vazios cheios de asfalto (%) 72,5 75 71,5 71,6 72,8
Resistência à tração (MPa) 2,2 1,7 2,0 1,7 2,1
Relação Fíler/Asfalto 1,7 1,5 1,6 1,6 1,7
Teor de Ligante Asfáltico em volume (%) 11,6 13,2 12,1 12,4 11,6
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
77
Tabela 4.9: Parâmetros obtidos na dosagem das misturas da Faixa EGL 12,5mm com os
ligantes asfálticos estudados e agregados da pedreira Pombal (RJ)
ID MISTURA 31 32 33 34 35
Fonte de Agregados POMBAL POMBAL POMBAL POMBAL POMBAL
Faixa Granulométrica EGL-9.5 EGL-9.5 EGL-9.5 EGL-9.5 EGL-9.5
Ligante Asfáltico CAP
30/45 BORRACHA HiMA POLÍMERO
ALTO-MÓDULO
Teor de Ligante Asfáltico em peso (%) 4,8 5,6 4,8 4,7 4,8
Absorção de asfalto pelo agregado (%) 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3
Densidade do ligante asfáltico (g/cm3) 1,013 1,031 1,011 1,007 1,063
Tamanho máximo nominal do agregado (mm) 9,5 9,5 9,5 9,5 9,5
Densidade aparente dos agregados combinados (g/cm3)
2,777 2,777 2,777 2,777 2,777
Densidade efetiva dos agregados combinados (g/cm3)
2,802 2,801 2,803 2,803 2,802
Densidade aparente da mistura compactada (g/cm3)
2,483 2,452 2,481 2,481 2,469
Densidade máxima da mistura (g/cm3) 2,583 2,555 2,583 2,586 2,574
Volume de vazios de projeto (%) 3,9 4,0 3,9 4,1 4,1
Vazios de agregado mineral (%) 14,9 16,7 14,9 14,9 15,4
Vazios cheios de asfalto (%) 73,9 75,7 73,6 72,6 73,4
Resistência à tração (MPa) 2,4 1,7 2,3 1,9 2,2
Relação Fíler/Asfalto 1,7 1,5 1,7 1,8 1,7
Teor de Ligante Asfáltico em volume (%) 12,2 13,9 12,3 12,1 12,2
4.1.4. Mistura asfáltica Gap Graded
Na Tabela 4.10 é apresentada a especificação da Faixa Gap Graded, assim como a
granulometria obtida para os agregados das Pedreiras Jambeiro (SP) e Pombal (RJ). As
Tabelas 4.11 e 4.12 apresentam um resumo dos parâmetros resultantes da dosagem realizada
com os cinco ligantes asfálticos estudados e agregados de Jambeiro (SP) e Pombal (RJ),
respectivamente.
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
78
Tabela 4.10: Granulometria obtida na Faixa EGL 12,5mm para os agregados Jambeiro e
Pombal
Peneiras GAP GRADED (CALTRANS)
# mm Mínimo Máximo JAMBEIRO POMBAL
1/2" 12,7 100 100 100,0 96,4
3/8" 9,5 80 100 99,0 77,3
Nº 4 4,76 25 40 37,6 29,9
Nº 8 2,60 19 32 24,6 23,0
Nº 16 1,18 16 22 19,3 20,0
Nº 30 0,60 10 18 15,8 17,1
Nº 50 0,30 8 13 11,9 12,7
Nº 100 0,15 6 10 8,8 7,4
Nº 200 0,074 4 7 5,8 4,4
Tabela 4.11: Parâmetros obtidos na dosagem das misturas da Faixa Gap Graded com os
ligantes asfálticos estudados e agregados da Pedreira Jambeiro (SP)
ID MISTURA 16 17 18 19 20
Fonte de Agregados JAMBEIRO JAMBEIRO JAMBEIRO JAMBEIRO JAMBEIRO
Faixa Granulométrica GAP GAP GAP GAP GAP
Ligante Asfáltico CAP
30/45 BORRACHA HiMA POLÍMERO
ALTO-MÓDULO
Teor de Ligante Asfáltico em peso (%) 4,7 5,9 5,2 5 4,7
Absorção de asfalto pelo agregado (%) 0,4 0,5 0,4 0,4 0,4
Densidade do ligante asfáltico (g/cm3) 1,013 1,031 1,007 1,006 1,063
Tamanho máximo nominal do agregado (mm) 9,5 9,5 9,5 9,5 9,5
Densidade aparente dos agregados combinados (g/cm3)
2,613 2,613 2,613 2,613 2,613
Densidade efetiva dos agregados combinados (g/cm3)
2,637 2,645 2,643 2,641 2,645
Densidade aparente da mistura compactada (g/cm3)
2,27 2,294 2,314 2,315 2,298
Densidade máxima da mistura (g/cm3) 2,453 2,421 2,437 2,442 2,422
Volume de vazios de projeto (%) 5,1 5,2 5,0 5,2 5,1
Vazios de agregado mineral (%) 15,1 17,4 16 15,8 16,2
Vazios cheios de asfalto (%) 66,2 69,8 68,6 67 68,4
Resistência à tração (MPa) 1,6 1,3 1,6 1,4 1,5
Relação Fíler/Asfalto 1,3 1,1 1,2 1,3 1,2
Teor de Ligante Asfáltico em volume (%) 11,4 13,9 12,6 12,1 11,4
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
79
Tabela 4.12: Parâmetros obtidos na dosagem das misturas da Faixa Gap Graded com os
ligantes asfálticos estudados e agregados da Pedreira Pombal (RJ)
ID MISTURA 36 37 38 39 40
Fonte de Agregados POMBAL POMBAL POMBAL POMBAL POMBAL
Faixa Granulométrica GAP GAP GAP GAP GAP
Ligante Asfáltico CAP
30/45 BORRACHA HiMA POLÍMERO
ALTO-MÓDULO
Teor de Ligante Asfáltico em peso (%) 4,3 5 4,5 4,3 4,3
Absorção de asfalto pelo agregado (%) 0,2 0,1 0,2 0,1 0,2
Densidade do ligante asfáltico (g/cm3) 1,013 1,031 1,011 1,009 1,063
Tamanho máximo nominal do agregado (mm) 9,5 9,5 9,5 9,5 9,5
Densidade aparente dos agregados combinados (g/cm3)
2,771 2,771 2,771 2,771 2,771
Densidade efetiva dos agregados combinados (g/cm3)
2,784 2,777 2,783 2,782 2,784
Densidade aparente da mistura compactada (g/cm3)
2,463 2,436 2,452 2,467 2,486
Densidade máxima da mistura (g/cm3) 2,589 2,561 2,58 2,587 2,612
Volume de vazios de projeto (%) 4,9 4,9 4,9 4,6 4,8
Vazios de agregado mineral (%) 14,9 16,5 15,5 14,8 14,1
Vazios cheios de asfalto (%) 67,4 70,5 68,1 68,7 65,9
Resistência à tração (MPa) 1,9 1,4 1,8 1,4 1,8
Relação Fíler/Asfalto 1,1 0,9 1,0 1,1 1,1
Teor de Ligante Asfáltico em volume (%) 11,0 12,4 11,5 11,0 11,0
4.2. ENSAIO DE FADIGA POR VELOCIDADE CONTROLADA
O software Fadiga 2.0 foi utilizado para calcular os parâmetros das leis de fadiga utilizando o
ensaio de ruptura diametral por velocidade controlada. Além desses parâmetros, outras
características das misturas asfálticas também são obtidas, conforme a bibliografia descrita na
segunda seção deste relatório.
4.2.1. Leis de Fadiga
Na Tabela 4.13 são apresentados os resultados de vida de fadiga das quarenta misturas
asfálticas estudadas. Nessa tabela são apresentados os parâmetros K e n, componentes do
modelo de fadiga, conforme à Equação 2.18 apresentada na segunda seção deste relatório.
Nessa tabela também se apresenta o coeficiente de regressão R2, que indica o ajuste do
modelo com relação aos dados obtidos laboratorialmente. Ainda Na Tabela 4.13 é apresentada
a vida de fadiga prevista pelo software Fadiga 2.0, considerando um pavimento com
revestimento asfáltico de 100mm e deflexão do pavimento inicial de 50x10-2mm.
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
80
Os resultados da Tabela 4.13 são também apresentados na forma de gráficos de barra nas
Figuras 4.1, 4.2, 4.3, 4.4, para as misturas asfálticas com granulometria Faixa III-DERSA, EGL
12,5mm, EGL 9,5mm e Gap Graded, respectivamente.
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
81
Tabela 4.13: Parâmetros das leis de fadiga e previsão de vida de fadiga determinada no
software Fadiga 2.0
Mistura Agregados Faixa Granulom. Ligante Asfáltico K n R2 Nf
1 Jambeiro III-DERSA CAP 30/45 2,63E-07 3,442 0,81 7,92E+05
2 Jambeiro III-DERSA Borracha 1,14E-07 3,662 0,68 2,07E+06
3 Jambeiro III-DERSA HiMA 5,24E-07 3,351 0,76 9,90E+05
4 Jambeiro III-DERSA Polímero 4,99E-08 3,926 0,62 5,60E+06
5 Jambeiro III-DERSA Alto-Módulo 4,90E-08 3,721 0,74 5,05E+06
6 Jambeiro EGL 12,5mm CAP 30/45 3,73E-07 3,507 0,81 1,60E+06
7 Jambeiro EGL 12,5mm Borracha 6,22E-07 3,353 0,88 7,84E+05
8 Jambeiro EGL 12,5mm HiMA 4,06E-08 3,923 0,59 3,85E+06
9 Jambeiro EGL 12,5mm Polímero 2,09E-07 3,568 0,47 1,12E+06
10 Jambeiro EGL 12,5mm Alto-Módulo 2,98E-07 3,495 0,67 8,02E+06
11 Jambeiro EGL 9,5mm CAP 30/45 3,89E-08 3,904 0,73 3,54E+06
12 Jambeiro EGL 9,5mm Borracha 8,32E-09 4,24 0,93 1,42E+07
13 Jambeiro EGL 9,5mm HiMA 1,99E-08 4,059 0,84 1,57E+07
14 Jambeiro EGL 9,5mm Polímero 1,63E-06 3,153 0,74 3,49E+05
15 Jambeiro EGL 9,5mm Alto-Módulo 6,54E-07 3,643 0,70 1,09E+07
16 Jambeiro GAP CAP 30/45 7,40E-07 3,279 0,84 4,60E+05
17 Jambeiro GAP Borracha 2,60E-06 2,979 0,87 1,04E+05
18 Jambeiro GAP HiMA 4,00E-07 3,461 0,84 1,38E+06
19 Jambeiro GAP Polímero 5,56E-06 2,808 0,66 6,10E+04
20 Jambeiro GAP Alto-Módulo 7,54E-07 3,12 0,54 5,69E+05
21 Pombal III-DERSA CAP 30/45 1,07E-06 3,284 0,92 605732,2
22 Pombal III-DERSA Borracha 1,01E-07 3,816 0,76 3,79E+06
23 Pombal III-DERSA HiMA 1,89E-08 4,118 0,78 4,41E+07
24 Pombal III-DERSA Polímero 1,74E-08 4,107 0,78 4,41E+07
25 Pombal III-DERSA Alto-Módulo 1,29E-08 3,998 0,72 8,75E+06
26 Pombal EGL 12,5mm CAP 30/45 2,42E-08 4,07 0,85 8237080
27 Pombal EGL 12,5mm Borracha 7,65E-09 4,355 0,89 5,35E+07
28 Pombal EGL 12,5mm HiMA 1,45E-07 3,689 0,80 3,33E+06
29 Pombal EGL 12,5mm Polímero 1,74E-08 4,127 0,78 1,40E+07
30 Pombal EGL 12,5mm Alto-Módulo 1,66E-08 4,058 0,68 9,53E+06
31 Pombal EGL 9,5mm CAP 30/45 4,96E-09 4,467 0,86 68850170
32 Pombal EGL 9,5mm Borracha 1,04E-10 5,311 0,90 3,32E+09
33 Pombal EGL 9,5mm HiMA 5,14E-08 3,853 0,46 3,45E+06
34 Pombal EGL 9,5mm Polímero 4,14E-09 4,438 0,76 3,93E+07
35 Pombal EGL 9,5mm Alto-Módulo 9,55E-08 4,028 0,68 2,16E+07
36 Pombal GAP CAP 30/45 3,85E-07 3,442 0,85 1349000
37 Pombal GAP Borracha 2,77E-07 3,523 0,45 1,30E+06
38 Pombal GAP HiMA 1,40E-06 3,118 0,96 2,74E+05
39 Pombal GAP Polímero 3,27E-06 2,936 0,90 1,36E+05
40 Pombal GAP Alto-Módulo 4,26E-07 3,35 0,75 8,56E+05
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
82
Nota-se na Figura 4.1 que na mistura asfáltica Faixa III-DERSA, os maiores valores de vida de
fadiga previstos são obtidos para a mistura asfáltica com ligante asfáltico HiMA e agregados
da Pedreira Pombal (RJ). Em relação à fonte de agregados, nota-se que as misturas asfálticas
com agregados da Pedreira Pombal (RJ) tendem a apresentar maiores vidas de fadiga.
Figura 4.1: Previsão de vida de fadiga previsto para as misturas asfálticas com granulometria
Faixa III-DERSA
A Figura 4.2 apresenta a previsão de fadiga das misturas asfálticas com granulometria EGL
12,5mm. Observa-se que na mistura asfáltica com ligante asfáltico modificado por borracha
moída de pneus (CAP-Borracha) e agregados da Pedreira Pombal (RJ), é a que apresenta
maior previsão de vida de fadiga. As demais misturas com ligantes asfálticos modificados
apresentaram uma vida de fadiga muito próxima à obtida na mistura asfáltica com CAP30/45.
Em relação à fonte de agregados, nota-se que as misturas asfálticas com agregados da
Pedreira Pombal (RJ) tendem a apresentar maiores vidas de fadiga.
1,00E+04
1,00E+05
1,00E+06
1,00E+07
1,00E+08
1,00E+09
1,00E+10
CAP 30/45 Borracha HiMA Polímero Alto-Módulo
Nf
Ligante Asfáltico
Faixa III-DERSA
Jambeiro
Pombal
Jambeiro
Pombal
Jambeiro
Pombal
Jambeiro
Pombal
Jambeiro
Pombal
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
83
Figura 4.2: Previsão de vida de fadiga previsto para as misturas asfálticas com granulometria
Faixa EGL 12,5mm
Os resultados de vida de fadiga das misturas asfálticas com granulometria Faixa EGL 9,5mm
são apresentados na Figura 4.3. Nota-se que também nessa granulometria a mistura asfáltica
com o CAP-Borracha e com agregados da Pedreira Pombal (RJ) destaca-se pela elevada vida
de fadiga. Novamente, as misturas asfálticas compostas pelos demais ligantes asfálticos
apresentam comportamento de fadiga muito próximo. As misturas asfálticas com agregados
da Pedreira Pombal (SP) tendem a apresentar maior vida de fadiga, com relação às misturas
asfálticas com agregados da Pedreira Jambeiro (SP).
1,00E+04
1,00E+05
1,00E+06
1,00E+07
1,00E+08
1,00E+09
1,00E+10
CAP 30/45 Borracha HiMA Polímero Alto-Módulo
Nf
Ligante Asfáltico
Faixa EGL 12,5mm
Jambeiro
Pombal
Jambeiro
Pombal
Jambeiro
Pombal
Jambeiro
Pombal
Jambeiro
Pombal
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
84
Figura 4.3 Previsão de vida de fadiga previsto para as misturas asfálticas com granulometria
Faixa EGL 9,5mm
Nota-se na Figura 4.4 que a vida de fadiga prevista nas misturas asfálticas com granulometria
descontína Faixa Gap Graded, foi muito próxima, para os ligantes asfálticos testados. Destaca-
se o valor baixo da vida de fadiga da mistura asfáltica com CAP-Polímero. Existe uma
tendência de maior vida de fadiga nas misturas asfálticas com agregados da Pedreira Pombal
(RJ).
1,00E+04
1,00E+05
1,00E+06
1,00E+07
1,00E+08
1,00E+09
1,00E+10
CAP 30/45 Borracha HiMA Polímero Alto-Módulo
Nf
Ligante Asfáltico
Faixa EGL 9,5mm
Jambeiro
Pombal
Jambeiro
Pombal
Jambeiro
Pombal
Jambeiro
Pombal
Jambeiro
Pombal
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
85
Figura 4.4: Previsão de vida de fadiga previsto para as misturas asfálticas com granulometria
Faixa Gap Graded
Nota-se ainda nas Figuras 4.1 a 4.4, que os maiores valores de previsão de vida de fadiga
foram obtidos na mistura asfáltica com granulometria EGL 9,5mm. Esse comportamento pode
ser atribuído aos maiores valores de teor de ligante asfáltico de projeto obtidos para essa
mistura, quando comparados com os teores de dosagem das misturas com granulometria EGL
12,5mm e Faixa III-DERSA. Com relação à mistura de granulometria descontínua Gap Graded,
a menor vida de fadiga prevista pode ser atribuída ao maior volume de vazios utilizado na
compactação dos corpos de prova, conforme indicado pela especificação dessa faixa
granulométrica (Caltrans).
4.2.2. Previsão de vida de fadiga para outros níveis de deformação
As leis de fadiga determinadas no ensaio de ruptura diametral por velocidade controlada
foram utilizadas para prever a vida de fadiga que aconteceria nos níveis de deformação
utilizados no ensaio de fadiga por flexão cíclica de viga apoiada em quatro pontos, isto é, 300,
450 e 600microstrain. Os resultados dessa previssão são apresentados nas Figuras 4.5 a 4.8.
De modo geral observa-se nessas figuras que os misturas asfálticas com ligante asfáltico
altamente modificado por polímeros (CAP-HiMA) e modificado por borracha de pneu moído
1,00E+04
1,00E+05
1,00E+06
1,00E+07
1,00E+08
1,00E+09
1,00E+10
CAP 30/45 Borracha HiMA Polímero Alto-Módulo
Nf
Ligante Asfáltico
Faixa Gap Graded
Jambeiro
Pombal
Jambeiro
Pombal
Jambeiro
Pombal
Jambeiro
Pombal
Jambeiro
Pombal
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
86
(CAP-Borracha), foram as que apresentaram maior expectativa de vida de fadiga nas quatro
faixas granulométricas estudadas, com exceção da mistura com Faixa III-DERSA e agregados
da Pedreira Jambeiro, na qual a maior vida de fadiga foi obtida com o CAP-Polímero .
Figura 4.5: Previsão de vida de fadiga para as deformações de 300, 450 e 600microstrain, nas
misturas asfálticas de granulometria Faixa III-DERSA, para: a) Agregados Jambeiro; b)
Agregados Pombal
Figura 4.6: Previsão de vida de fadiga para as deformações de 300, 450 e 600microstrain, nas
misturas asfálticas de granulometria Faixa EGL 12,5mm, para: a) Agregados Jambeiro; b)
Agregados Pombal
1,0E+05
1,0E+06
1,0E+07
1,0E+08
1,0E+09
1,0E+10
1,0E+11
1,0E+12
1,0E+13
1,0E+14
100 1000
Nú
me
ro d
e C
iclo
s at
é a
Ru
ptu
ra
Deformação (microstrain)(a)
Faixa III-DERSA
CAP 30/45CAP-BorrachaCAP-HiMACAP-PolímeroCAP-Alto Mod.
300 450 6001,0E+05
1,0E+06
1,0E+07
1,0E+08
1,0E+09
1,0E+10
1,0E+11
1,0E+12
1,0E+13
1,0E+14
100 1000
Nú
me
ro d
e C
iclo
s at
é a
Ru
ptu
ra
Deformação (microstrain)(a)
Faixa III-DERSA
CAP 30/45CAP-BorrachaCAP-HiMACAP-PolímeroCAP-Alto Mod.
300 450 600
1,0E+05
1,0E+06
1,0E+07
1,0E+08
1,0E+09
1,0E+10
1,0E+11
1,0E+12
1,0E+13
1,0E+14
100 1000
Nú
me
ro d
e C
iclo
s at
é a
Ru
ptu
ra
Deformação (microstrain)(a)
Faixa EGL 12,5mm
CAP 30/45CAP-BorrachaCAP-HiMACAP-PolímeroCAP-Alto Mod.
300 450 6001,0E+05
1,0E+06
1,0E+07
1,0E+08
1,0E+09
1,0E+10
1,0E+11
1,0E+12
1,0E+13
1,0E+14
100 1000
Nú
me
ro d
e C
iclo
s at
é a
Ru
ptu
ra
Deformação (microstrain)(a)
Faixa EGL 12,5mm
CAP 30/45CAP-BorrachaCAP-HiMACAP-PolímeroCAP-Alto Mod.
300 450 600
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
87
Figura 4.7: Previsão de vida de fadiga para as deformações de 300, 450 e 600microstrain, nas
misturas asfálticas de granulometria EGL 9,5mm, para: a) Agregados Jambeiro; b) Agregados
Pombal
Figura 4.8: Previsão de vida de fadiga para as deformações de 300, 450 e 600microstrain, nas
misturas asfálticas de granulometria Faixa Gap Graded, para: a) Agregados Jambeiro; b)
Agregados Pombal
Observa-se também nas Figuras 4.5 a 4.8 que as misturas asfálticas com agregados da
Pedreira Pombal (RJ), tendem a apresentar maior vida de fadiga, quando comparadas com as
misturas compostas por agregados da Pedreira Jambeiro (SP).
1,0E+05
1,0E+06
1,0E+07
1,0E+08
1,0E+09
1,0E+10
1,0E+11
1,0E+12
1,0E+13
1,0E+14
100 1000
Nú
me
ro d
e C
iclo
s at
é a
Ru
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ra
Deformação (microstrain)(a)
Faixa EGL 9,5mm
CAP 30/45CAP-BorrachaCAP-HiMACAP-PolímeroCAP-Alto Mod.
300 450 6001,0E+05
1,0E+06
1,0E+07
1,0E+08
1,0E+09
1,0E+10
1,0E+11
1,0E+12
1,0E+13
1,0E+14
1,0E+15
100 1000
Nú
me
ro d
e C
iclo
s at
é a
Ru
ptu
ra
Deformação (microstrain)(a)
Faixa EGL 9,5mm
CAP 30/45CAP-BorrachaCAP-HiMACAP-PolímeroCAP-Alto Mod.
300 450 600
1,0E+05
1,0E+06
1,0E+07
1,0E+08
1,0E+09
1,0E+10
1,0E+11
1,0E+12
1,0E+13
1,0E+14
100 1000
Nú
me
ro d
e C
iclo
s at
é a
Ru
ptu
ra
Deformação (microstrain)(a)
Faixa Gap Graded
CAP 30/45CAP-BorrachaCAP-HiMACAP-PolímeroCAP-Alto Mod.
300 450 6001,0E+05
1,0E+06
1,0E+07
1,0E+08
1,0E+09
1,0E+10
1,0E+11
1,0E+12
1,0E+13
1,0E+14
1,0E+15
100 1000
Nú
me
ro d
e C
iclo
s at
é a
Ru
ptu
ra
Deformação (microstrain)(a)
Faixa Gap Graded
CAP 30/45CAP-BorrachaCAP-HiMACAP-PolímeroCAP-Alto Mod.
300 450 600
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
88
4.2.3. Outros parâmetros obtidos no ensaio
Como foi citado anteriormente, outros parâmetros também são obtidos do ensaio de fadiga
por ruptura diametral com velocidade controlada, com a ajuda do software Fadiga 2.0. Esses
parâmetros são apresentados nos anexos deste relatório.
4.3. ENSAIO DE FADIGA POR FLEXÃO CÍCLICA DE VIGA APOIADA EM QUATRO PONTOS
O software utilizado para execução desse ensaio fornece vários parâmetros, como foi descrito
nas seções anteriores deste relatório. Inicialmente são apresentados os resultados obtidos
relacionados à vida de fadiga das quarenta misturas asfálticas estudadas e, posteriormente,
apresentam-se a rigidez na flexão e o ângulo de fase. Os demais parâmetros obtidos são
apresentados nos Anexos deste relatório.
4.3.1. Leis de fadiga
Neste ensaio foram utilizadas as deformações de 300, 450 e 600 microstrain ()para testar
as misturas asfálticas selecionadas, em algumas misturas optou-se por utilizar 350 no lugar
de 300, já que os tempos de ensaio eram demasiado elevados. O número de ciclos (Nf)
necessário para atingir 50% da rigidez inicial foi considerado o estágio no qual iniciam-se as
microfissuras de fadiga. Assim, foi utilizada a regressão simples linear com os dados de
deformação aplicada e o Nf, para determinação das leis de fadiga das quarenta misturas
asfálticas.
Os resultados de Nf em função da deformação aplicada durante o ensaio são apresentados da
Figura 4.9 até a Figura 4.12 , para as diferentes granulometrias, ligantes asfálticos e fontes de
agregados. Os resultados completos para todos os corpos de prova testados são apresentados
nos Anexos deste relatório.
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
89
Figura 4.9: Nf nas misturas asfálticas com granulometria Faixa III-DERSA, para: (a) agregados
de Jambeiro-São Paulo; (b) Pombal-Rio de Janeiro
Figura 4.10: Nf nas misturas asfálticas com granulometria Faixa EGL 12,5mm, para: (a)
agregados de Jambeiro-São Paulo; (b) Pombal-Rio de Janeiro
y = 5E+18x-5,408
R² = 0,9479
y = 9E+20x-5,99
R² = 0,8194
y = 6E+15x-4,175
R² = 0,7939
y = 2E+17x-4,726
R² = 0,8789
y = 3E+23x-7,085
R² = 0,9604
1,0E+03
1,0E+04
1,0E+05
1,0E+06
1,0E+07
1,0E+08
100 1000
Nú
me
ro d
e C
iclo
s at
é a
Ru
ptu
ra
Deformação (microstrain)(b)
CAP30/45CAP-BorrachaCAP-HiMACAP-PolímeroCAP-Alto Mod.
300 450 600
y = 3E+15x-4,221
R² = 0,953
y = 1E+22x-6,333
R² = 0,9739
y = 1E+22x-6,623
R² = 0,9787
y = 4E+14x-3,932
R² = 0,8527y = 4E+25x-7,958
R² = 0,9517
1,0E+03
1,0E+04
1,0E+05
1,0E+06
1,0E+07
1,0E+08
100 1000
Nú
me
ro d
e C
iclo
s at
é a
Ru
ptu
ra
Deformação (microstrain)(a)
CAP 30/45CAP-BorrachaCAP-HiMACAP-PolímeroCAP-Alto Mod.
300 450 600
y = 1E+16x-4,459
R² = 0,9746
y = 1E+23x-6,945
R² = 0,9575
y = 3E+17x-4,949
R² = 0,9202
y = 4E+21x-6,415
R² = 0,9611
y = 3E+13x-3,348
R² = 0,8632
1,0E+03
1,0E+04
1,0E+05
1,0E+06
1,0E+07
1,0E+08
100 1000
Nú
me
ro d
e C
iclo
s at
é a
Ru
ptu
ra
Deformação (microstrain)(b)
CAP30/45CAP-BorrachaCAP-HiMACAP-PolímeroCAP-Alto Mod.
300 450 600
y = 2E+13x-3,457
R² = 0,9669
y = 5E+25x-7,84
R² = 0,9237
y = 5E+23x-7,187
R² = 0,9458
y = 5E+18x-5,385
R² = 0,9799
y = 7E+20x-6,155
R² = 0,9481
1,0E+03
1,0E+04
1,0E+05
1,0E+06
1,0E+07
1,0E+08
100 1000
Nú
me
ro d
e C
iclo
s at
é a
Ru
ptu
ra
Deformação (microstrain)(a)
CAP30/45CAP-BorrachaCAP-HiMACAP-PolímeroCAP-Alto Mod.
300 450 600
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
90
Figura 4.11: Nf nas misturas asfálticas com granulometria Faixa EGL 9,5mm, para: (a)
agregados de Jambeiro-São Paulo; (b) Pombal-Rio de Janeiro
Figura 4.12: Nf nas misturas asfálticas com granulometria Faixa Gap Graded, para: (a)
agregados de Jambeiro-São Paulo; (b) Pombal-Rio de Janeiro
De modo geral, nota-se nas Figuras 4.9 a 4.12 que as misturas asfálticas compostas pelo
ligante asfáltico modificado por pó de borracha moída tende a apresentar as maiores vidas de
fadiga na execução dos ensaios, independentemente da faixa granulométrica e da fonte de
agregados. Vale notar que as misturas asfálticas com CAP-Borracha apresentaram também
maiores teores de ligante asfáltico de projeto. Assim, resulta difícil estabelecer se a maior vida
de fadiga pode ser atribuída ao tipo de ligante asfáltico, neste caso o CAP-Borracha, ou ao
emprego de maior teor de ligante asfáltico.
Também nas figuras apresentadas, observa-se que para deformações elevadas, o nível de
fadiga parece ser similar para todas as misturas asfálticas, e o tipo de ligante asfáltico
utilizado não influencia nesse parâmetro. Assim, poderia se afirmar que nas estruturas que
y = 2E+15x-4,244
R² = 0,9102
y = 3E+28x-8,692
R² = 0,945
y = 9E+21x-6,525
R² = 0,9411
y = 1E+19x-5,48
R² = 0,9737
y = 8E+16x-4,697
R² = 0,9113
1,0E+03
1,0E+04
1,0E+05
1,0E+06
1,0E+07
1,0E+08
100 1000
Nú
me
ro d
e C
iclo
s at
é a
Ru
ptu
ra
Deformação (microstrain)
CAP30/45CAP-BorrachaCAP-HiMACAP-PolímeroCAP-Alto Mod.
300 450 600
y = 5E+17x-5,021
R² = 0,9661
y = 1E+23x-6,64
R² = 0,9698
y = 2E+21x-6,31
R² = 0,9885
y = 5E+19x-5,655
R² = 0,9781
y = 5E+17x-4,964
R² = 0,9282
1,0E+03
1,0E+04
1,0E+05
1,0E+06
1,0E+07
1,0E+08
100 1000
Nú
me
ro d
e C
iclo
s at
é a
Ru
ptu
ra
Deformação (microstrain)
CAP30/45CAP-BorrachaCAP-HiMACAP-PolímeroCAP-Alto Mod.
300 450 600
y = 2E+15x-4,182
R² = 0,9503
y = 2E+24x-7,378
R² = 0,9954
y = 4E+20x-6,057
R² = 0,9455
y = 3E+16x-4,486
R² = 0,9388
y = 2E+24x-7,478
R² = 0,9196
1,0E+03
1,0E+04
1,0E+05
1,0E+06
1,0E+07
1,0E+08
100 1000
Nú
me
ro d
e C
iclo
s at
é a
Ru
ptu
ra
Deformação (microstrain)
CAP30/45
CAP-Borracha
CAP-HiMA
CAP-Polímero
CAP-Alto Mod.
300 450 600
y = 2E+16x-4,573
R² = 0,9638
y = 1E+22x-6,327
R² = 0,8925
y = 7E+22x-6,793
R² = 0,986
y = 3E+19x-5,577
R² = 0,976
y = 3E+21x-6,326
R² = 0,9818
1,0E+03
1,0E+04
1,0E+05
1,0E+06
1,0E+07
1,0E+08
100 1000
Nú
me
ro d
e C
iclo
s at
é a
Ru
ptu
ra
Deformação (microstrain)
CAP30/45
CAP-Borracha
CAP-HiMA
CAP-Polímero
CAP-Alto Mod.
300 450 600
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
91
apresentam elevadas deformações o trincamento por fadiga aconteceria para um número de
ciclos de carregamentos do eixo padrão mais ou menos igual para todas as misturas asfálticas.
4.3.1.1. Efeito do tipo de ligante asfáltico na vida de fadiga
Na Tabela 4.14 são apresentados os coeficientes k1 e k2 das leis de fadiga obtidos da regressão
simples linear realizada. Para efeitos de comparação, empregaram-se esses coeficientes para
estimar a vida de fadiga (Nf) que resultaria em uma estrutura de pavimento com deformação
fixa de 100 microstrain, valor aproximado de deformação que acontece nos pavimentos
asfálticos. Esses valores de Nf também são apresentados na Tabela 4.14 e nas Figuras 4.13 a
4.16.
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
92
Tabela 4.14: Leis de fadiga para as misturas asfálticas estudadas e Nf para deformação de
100microstrain
MISTURA Agregados Faixa
Granulom. Ligante
Asfáltico k1 k2 R2
Ciclos (100)
1 Jambeiro III-DERSA CAP 30/45 3,3E+15 -4,221 0,95 1,19E+07 2 Jambeiro III-DERSA Borracha 1,4E+22 -6,333 0,97 3,10E+09 3 Jambeiro III-DERSA HiMA 1,1E+22 -6,623 0,98 6,36E+08 4 Jambeiro III-DERSA Polímero 4,5E+14 -3,932 0,85 6,11E+06 5 Jambeiro III-DERSA Alto-Módulo 4,1E+25 -7,958 0,95 4,99E+09 6 Jambeiro EGL 12,5mm CAP 30/45 1,9E+13 -3,457 0,97 2,31E+06 7 Jambeiro EGL 12,5mm Borracha 5E+25 -7,840 0,92 1,05E+10 8 Jambeiro EGL 12,5mm HiMA 5,2E+23 -7,187 0,95 2,18E+09 9 Jambeiro EGL 12,5mm Polímero 5,3E+18 -5,385 0,98 8,93E+07
10 Jambeiro EGL 12,5mm Alto-Módulo 7,3E+20 -6,155 0,95 3,57E+08 11 Jambeiro EGL 9,5mm CAP 30/45 5,3E+17 -5,021 0,97 4,78E+07 12 Jambeiro EGL 9,5mm Borracha 1,3E+23 -6,640 0,97 6,69E+09 13 Jambeiro EGL 9,5mm HiMA 1,9E+21 -6,310 0,99 4,47E+08 14 Jambeiro EGL 9,5mm Polímero 4,9E+19 -5,655 0,98 2,42E+08 15 Jambeiro EGL 9,5mm Alto-Módulo 4,6E+17 -4,964 0,93 5,36E+07 16 Jambeiro GAP CAP 30/45 2,1E+16 -4,573 0,96 1,53E+07 17 Jambeiro GAP Borracha 1E+22 -6,327 0,89 2,23E+09 18 Jambeiro GAP HiMA 6,8E+22 -6,793 0,99 1,77E+09 19 Jambeiro GAP Polímero 3E+19 -5,577 0,98 2,13E+08 20 Jambeiro GAP Alto-Módulo 2,6E+21 -6,326 0,98 5,74E+08 21 Pombal III-DERSA CAP 30/45 5E+18 -5,408 0,95 7,68E+07 22 Pombal III-DERSA Borracha 8,8E+20 -5,990 0,82 9,18E+08 23 Pombal III-DERSA HiMA 5,8E+15 -4,175 0,79 2,58E+07 24 Pombal III-DERSA Polímero 1,5E+17 -4,726 0,88 5,33E+07 25 Pombal III-DERSA Alto-Módulo 3,3E+23 -7,085 0,96 2,24E+09 26 Pombal EGL 12,5mm CAP 30/45 1,3E+16 -4,459 0,97 1,52E+07 27 Pombal EGL 12,5mm Borracha 1,1E+23 -6,945 0,96 1,39E+09 28 Pombal EGL 12,5mm HiMA 2,9E+17 -4,949 0,92 3,63E+07 29 Pombal EGL 12,5mm Polímero 3,9E+21 -6,415 0,96 5,69E+08 30 Pombal EGL 12,5mm Alto-Módulo 3,4E+13 -3,348 0,86 6,79E+06 31 Pombal EGL 9,5mm CAP 30/45 2,5E+15 -4,244 0,91 8,08E+06 32 Pombal EGL 9,5mm Borracha 2,6E+28 -8,692 0,95 1,09E+11 33 Pombal EGL 9,5mm HiMA 9,1E+21 -6,525 0,94 8,11E+08 34 Pombal EGL 9,5mm Polímero 1,3E+19 -5,480 0,97 1,41E+08 35 Pombal EGL 9,5mm Alto-Módulo 7,7E+16 -4,697 0,91 3,09E+07 36 Pombal GAP CAP 30/45 1,6E+15 -4,182 0,95 7,12E+06 37 Pombal GAP Borracha 1,8E+24 -7,378 1,00 3,18E+09 38 Pombal GAP HiMA 4,1E+20 -6,057 0,95 3,17E+08 39 Pombal GAP Polímero 2,7E+16 -4,478 0,94 3,01E+07 40 Pombal GAP Alto-Módulo 2,5E+24 -7,478 0,92 2,75E+09
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
93
Nota-se na Figura 4.13, que as nas misturas asfálticas com granulometria Faixa III-DERSA, as
misturas asfálticas com ligante asfáltico modificado por borracha e com ligante asfáltico de
alto-módulo apresentam as maiores previsões de vida de fadiga, seguido pelo CAP-HiMA. Já as
misturas com CAP 30/45 e com ligante asfáltico modificado por polímero apresentaram as
menores vidas de fadiga, para o nível de deformação de 100microstrain. Com relação à fonte
de agregados, nota-se que não existe um comportamento muito claro.
Figura 4.13: Vida de fadiga (Nf) esperada para deformação de 100microstrain, nas misturas
asfálticas com granulometria Faixa III-DERSA
A previsão de vida de fadiga para deformação de 100microstrain das misturas asfálticas com
granulometria da Faixa EGL 12,5mm é apresentada na Figura 4.14. Nesse caso, a mistura
asfáltica com CAP-Borracha foi a que apresentou os maiores valores de Nf, seguida da mistura
asfáltica com CAP-HiMA. As misturas com CAP-Polímero e CAP-Alto-Módulo, apresentaram
valores de Nf mutio próximos, e o CAP30/45 produziu misturas asfálticas com a menor vida
de fadiga. Com relação à fonte de agregados utilizados na composição das misturas, nota-se,
assim com na Faixa III-DERSA que não existe um comportamento bem definido com relação à
previsão de vida de fadiga.
1,00E+04
1,00E+05
1,00E+06
1,00E+07
1,00E+08
1,00E+09
1,00E+10
1,00E+11
1,00E+12
1,00E+13
CAP 30/45 Borracha HiMA Polímero Alto-Módulo
Nf
Ligante Asfáltico
Faixa III-DERSA
Jambeiro
Pombal
Jambeiro
Pombal
Jambeiro
Pombal
Jambeiro
Pombal
Jambeiro
Pombal
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
94
Figura 4.14: Vida de fadiga (Nf) esperada para deformação de 100microstrain, nas misturas
asfálticas com granulometria Faixa EGL 12,5mm
As misturas asfálticas com granulometria da Faixa EGL 9,5mm apresentaram comportamento
de previsão de vida de fadiga, similar ao observado na Faixa EGL 12,5mm (Figura 4.15). A
mistura com CAP-Borracha apresentou a maior vida de fadiga, seguida da mistura com CAP-
HiMA, CAP-Polímero e CAP-Alto-Módulo. Novamente a mistura asfáltica com CAP 30/45
apresentou a menor expectativa de vida de fadiga. Tampouco nessas misturas pode se
identificar um comportamento claro com relação à fonte de agregados utilizados.
1,00E+04
1,00E+05
1,00E+06
1,00E+07
1,00E+08
1,00E+09
1,00E+10
1,00E+11
1,00E+12
1,00E+13
CAP 30/45 Borracha HiMA Polímero Alto-Módulo
Nf
Ligante Asfáltico
Faixa EGL 12,5mm
Jambeiro
Pombal
Jambeiro
Pombal
Jambeiro
Pombal
Jambeiro
Pombal
Jambeiro
Pombal
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
95
Figura 4.15: Vida de fadiga (Nf) esperada para deformação de 100microstrain, nas misturas
asfálticas com granulometria Faixa EGL 9,5mm
Nas misturas asfálticas com granulometria Faixa Gap Graded observou-se valores de vida de
fadiga muito próximos para as misturas asfálticas com CAP-Borracha, CAP-HiMA e CAP-Alto
módulo, como pode se observar na Figura 4.16. A mistura com ligante asfáltico modificado
por polímero apresentou menores valores de Nf, com relação aos outros ligantes asfálticos
modificados e a mistura com CAP 30/45 apresentou o menor valor de Nf entre todas as
misturas analisadas. Assim como nas outras faixas granulométricas analisadas, a fonte de
agregado mineral empregado parece não influir na previsão de vida de fadiga.
1,00E+04
1,00E+05
1,00E+06
1,00E+07
1,00E+08
1,00E+09
1,00E+10
1,00E+11
1,00E+12
1,00E+13
CAP 30/45 Borracha HiMA Polímero Alto-Módulo
Nf
Ligante Asfáltico
Faixa EGL 9,5mm
Jambeiro
Pombal
Jambeiro
Pombal
Jambeiro
Pombal
Jambeiro
Pombal
Jambeiro
Pombal
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
96
Figura 4.16: Vida de fadiga (Nf) esperada para deformação de 100microstrain, nas misturas
asfálticas com granulometria Faixa Gap Graded
Como foi citado anteriormente, de modo geral, o emprego de ligante asfáltico modificado por
borracha produziu misturas asfálticas com maior previsão de vida de fadiga, para deformação
de 100microstrain, como mostra o resumo apresentado na Tabela 4.15. Mais uma vez,
salienta-se que o emprego desse ligante asfáltico demanda o emprego de maiores teores de
projeto. Assim, é difícil atribuir apenas a esse tipo de ligante asfáltico a maior vida de fadiga
observada. No entanto, pode-se afirmar que o emprego de misturas asfálticas com CAP-
Borracha pode contribuir ao aumento do da vida de fadiga esperada, em função desse tipo de
ligante asfáltico e da demanda de utilizar teores de projeto maiores.
1,00E+04
1,00E+05
1,00E+06
1,00E+07
1,00E+08
1,00E+09
1,00E+10
1,00E+11
1,00E+12
1,00E+13
CAP 30/45 Borracha HiMA Polímero Alto-Módulo
Nf
Ligante Asfáltico
Faixa Gap Graded
Jambeiro
Pombal
Jambeiro
Pombal
Jambeiro
Pombal
Jambeiro
Pombal
Jambeiro
Pombal
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
97
Tabela 4.15: Ranqueamento do ligante asfáltico em função da maior vida de fadiga prevista
para deformações de 100microstrain, para cada faixa granulométrica e fonte de agregados
estudada
Fonte de Agregados
Pedreira Jambeiro (São Paulo) Pedreira Pombal (Rio de Janeiro)
Posição Faixa III-
DERSA EGL
12,5mm EGL
9,5mm Gap
Graded Faixa III-
DERSA EGL
12,5mm EGL
9,5mm Gap
Graded
1 CAP-Alto Módulo
CAP-Borracha
CAP-Borracha
CAP-Borracha
CAP-Alto Módulo
CAP-Borracha
CAP-Borracha
CAP-Borracha
2 CAP-
Borracha CAP-HiMA
CAP-HiMA
CAP-HiMA
CAP-Borracha
CAP-Polímero
CAP-HiMA
CAP-Alto Módulo
3 CAP-HiMA
CAP-Alto Módulo
CAP-Polímero
CAP-Alto Módulo
CAP-30/45
CAP-HiMA
CAP-Polímero
CAP-HiMA
4 CAP-
30/45 CAP-
Polímero CAP-Alto Módulo
CAP-Polímero
CAP-Polímero
CAP-30/45
CAP-Alto Módulo
CAP-Polímero
5 CAP-
Polímero CAP-
30/45 CAP-
30/45 CAP-
30/45 CAP-HiMA
CAP-Alto Módulo
CAP-30/45
CAP-30/45
4.3.1.2. Efeito da faixa granulométrica e da fonte de agregados
A Figura 4.17 apresenta os resultados de previsão de vida de fadiga para as misturas asfálticas
com ligante asfáltico do tipo CAP 30/45. Nota-se que a mistura asfáltica com granulometria
Faixa III-DERSA e agregados da Pedreira Pombal (Rio de Janeiro), apresenta a maior
expectativa de vida de fadiga. Contudo, não há um comportamento bem definido para
relacionar a vida de fadiga com o tipo de faixa granulométrica utilizada. Com relação à fonte
de agregados, nota-se que as misturas asfálticas com agregados da Pombal (RJ) e com
granulometria de tamanho máximo nominal maior (Faixa III-DERSA e EGL 12,5mm)
apresentam maiores vidas de fadiga, quando comparadas com as misturas compostas por
agregados da Jambeiro (São Paulo). Contudo, esse comportamento foi invertido nas misturas
asfálticas com faixa granulométrica de tamanho máximo nominal menor (EGL 12,5mm e Gap
Graded 3/8”). Nesses casos as misturas com agregados de Jambeiro apresentaram vidas de
fadiga levemente superiores.
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
98
Figura 4.17: Previsão de vida de fadiga para deformação de 100, para as misturas asfálticas
com ligante asfáltico CAP 30/45
A previsão de fadiga para deformação de 100microstrain das misturas asfálticas com asfalto
borracha é apresentada na Figura 4.18. Assim como notado nas misturas com CAP 30/45, a
variação da faixa granulométrica parece não influenciar na vida de fadiga das misturas
asfálticas com ligante asfáltico modificado por borracha. Tampouco a fonte de agregados
apresentou um comportamento bem definido que possa ser relacionado à vida de fadiga
prevista.
1,00E+04
1,00E+05
1,00E+06
1,00E+07
1,00E+08
1,00E+09
1,00E+10
1,00E+11
1,00E+12
1,00E+13
III-DERSA EGL 12,5mm EGL 9,5mm Gap Graded
Nf
Mistura Asfáltica
CAP 30/45Jambeiro (SP)
Pombal (RJ)
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
99
Figura 4.18: Previsão de vida de fadiga para deformação de 100, para as misturas asfálticas
com ligante asfáltico modificado por pó de borracha moída
Com relação ao CAP-HiMA, nota-se na Figura 4.19, que as misturas asfálticas com agregados
da Pedreira Jambeiro, apresentaram valores de vida de fadiga (para 100microstrain) muito
próximos, sendo que o maior valor foi obtido com a faixa EGL 12,5mm. Já nas misturas
asfálticas com agregados da Pombal, as misturas asfálticas com granulometria de menor
tamanho máximo nominal (EGL 9,5mm e Gap Graded 3/8”), apresentaram maior vida de
fadiga, quando comparadas com as misturas asfálticas mais graúdas (EGL 12,5mm e Faixa III-
DERSA).
1,00E+04
1,00E+05
1,00E+06
1,00E+07
1,00E+08
1,00E+09
1,00E+10
1,00E+11
1,00E+12
1,00E+13
III-DERSA EGL 12,5mm EGL 9,5mm Gap Graded
Nf
Mistura Asfáltica
CAP - BorrachaJambeiro (SP)
Pombal (RJ)
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
100
Figura 4.19: Previsão de vida de fadiga para deformação de 100, para as misturas asfálticas
com ligante asfáltico altamente modificado por polímero (HiMA)
Nas misturas asfálticas com ligante asfáltico modificado por polímero, nota-se na Figura 4.20
que para as misturas com agregados da Pedreira Jambeiro, a Faixa III-DERSA foi a que
apresentou os menores valores de vida de fadiga, enquanto que nas misturas com agregados
da Pedreira Pombal, a menor vida de fadiga obteve-se na faixa granulométrica Gap Graded.
Nota-se nessa figura que tampouco existe um comportamento muito claro, com relação à
fonte de agregado e à faixa granulométrica.
1,00E+04
1,00E+05
1,00E+06
1,00E+07
1,00E+08
1,00E+09
1,00E+10
1,00E+11
1,00E+12
1,00E+13
III-DERSA EGL 12,5mm EGL 9,5mm Gap Graded
Nf
Mistura Asfáltica
CAP - HiMAJambeiro (SP)
Pombal (RJ)
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
101
Figura 4.20: Previsão de vida de fadiga para deformação de 100, para as misturas asfálticas
com ligante asfáltico modificado por polímero
Finalmente, os previsões de vida de fadiga das misturas asfálticas com ligante asfáltico de alto
módulo são apresentadas na Figura 4.21. Nesse caso, as maiores vidas de fadiga foram
observadas para as granulometrias Faixa III-DERSA e Gap Graded.
1,00E+04
1,00E+05
1,00E+06
1,00E+07
1,00E+08
1,00E+09
1,00E+10
1,00E+11
1,00E+12
1,00E+13
III-DERSA EGL 12,5mm EGL 9,5mm Gap Graded
Nf
Mistura Asfáltica
CAP - PolimeroJambeiro (SP)
Pombal (RJ)
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
102
Figura 4.21: Previsão de vida de fadiga para deformação de 100, para as misturas asfálticas
com ligante asfáltico de alto módulo
Na Tabela 4.16 apresenta-se um resumo das observações realizadas anteriormente, em
função da previsão de vida de fadiga esperada para uma deformação fixa de 100microstrain,
em função do tipo de ligante asfáltico utilizado. Nota-se que não existe um comportamento
bem definido em relação à fonte de agregados e tipo de granulometria e o desempenho de
vida de fadiga, nas misturas asfálticas estudadas. De modo geral, observou-se que a mistura
descontínua do tipo Gap Graded 3/8” e a Faixa EGL 9,5mm (granulometrias mais finas)
apresentaram um comportamento intermediário; a EGL 9,5mm apresentou a maior vida de
fadiga, apenas quando foi utilizado o CAP-Borracha com agregados da Pedreira Pombal. Já as
mistura asfálticas de graduação mais graúda, oscilaram entre o melhor e o pior desempenho a
fadiga, dependendo da fonte de agregados utilizada.
1,00E+04
1,00E+05
1,00E+06
1,00E+07
1,00E+08
1,00E+09
1,00E+10
1,00E+11
1,00E+12
1,00E+13
III-DERSA EGL 12,5mm EGL 9,5mm Gap Graded
Nf
Mistura Asfáltica
CAP - Alto MóduloJambeiro (SP)
Pombal (RJ)
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
103
Tabela 4.16: Ranqueamento das granulometrias e fontes de agregados de maior e menor vida
de fadiga prevista para deformação de 100, em função do tipo de ligante asfáltico utilizado
LIGANTE ASFÁLTICO CAP
30/45 CAP-
Borracha CAP-HiMA
CAP-Polímero
CAP-Alto Módulo
Maior Vida de Fadiga (100)
Faixa Granulométrica
Faixa III-DERSA
EGL 9,5mm
EGL 12,5mm
EGL 12,5mm
Faixa III-DERSA
Fonte de Agregados
Pombal Pombal Jambeiro Pombal Jambeiro
Menor Vida de Fadiga (100)
Faixa Granulométrica
EGL 12,5mm
Faixa III-DERSA
Faixa III-DERSA
Faixa III-DERSA
EGL 12,5mm
Fonte de Agregados
Jambeiro Pombal Pombal Jambeiro Pombal
4.3.2. Rigidez na flexão
A rigidez na flexão é fundamental no ensaio de fadiga por flexão cíclica de viga apoiada em
quatro pontos, já que a redução desse parâmetro até 50%, da rigidez considerada no ciclo de
número 50 é considerado como o início de microfissuras que levam ao trincamento por
fadiga.
Na continuação são apresentados os valores de rigidez na flexão inicial, obtida no ciclo
número 50. Não são apresentados nesta seção os valores de rigidez na flexão final, já que
correspondem a 50% do valor da rigidez na flexão inicial, contudo, esses valores são
apresentados nos anexos deste relatório.
Na Figura 4.22 são apresentados os resultados de rigidez na flexão inicial nas misturas
asfálticas com granulometria Faixa III-DERSA, para os três níveis de deformação utilizados,
300, 450 e 600microstrain, e em função do tipo de ligante asfáltico utilizado. Vale salientar
que, nas misturas asfálticas com granulometria EGL 9,5mm e EGL 12,5mm, e as misturas
asfálticas com ligante asfáltico de alto módulo, a menor deformação aplicada no ensaio foi de
350microstrain.
Nota-se na Figura 4.22, que a mistura asfáltica com ligante asfáltico modificado por borracha
foi o que apresentou a menor vida de fadiga, nos três níveis de deformação e para agregados
da Pedreira Jambeiro e Pombal. Vale lembrar que essa mistura, de modo geral, apresentou
excelentes resultados de vida de fadiga. De acordo com a bibliografia estudada (TANGELLA et
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
104
al 1990, no ensaio de fadiga por flexão de viga apoiada em quatro pontos, misturas asfálticas
com menor rigidez, tendem a apresentar maior vida de fadiga. Portanto, comprovou-se
também neste estudo essa tendência, para a mistura de granulometria Faixa III-DERSA.
Com relação às misturas asfálticas com os outros ligantes asfálticos estudados, nota-se que o
CAP 30/45, o CAP-HiMA e o CAP-Alto Módulo, apresentaram valores elevados de módulo de
rigidez, superiores a 10.000MPa, para níveis de deformação de 300microstrain. Nota-se
também nos resultados da Figura 4.XX que, conforme o nível de deformação utilizado é
incrementado, a rigidez tende levemente a ser reduzida, principalmente nas misturas
asfálticas com maior rigidez na flexão.
Ainda na Figura 4.XX nota-se que as misturas asfálticas com agregados da Pedreira Jambeiro
(SP), tendem a apresentar maiores valores de rigidez inicial na flexão, quando comparadas
com os agregados da Pedreira Pombal (RJ).
Figura 4.22: Rigidez inicial na flexão das misturas asfálticas com granulometria da Faixa III-
DERSA, em função do nível de deformação aplicado e do tipo de ligante asfáltico
A rigidez na flexão inicial das misturas asfálticas com granulometria EGL 12,5mm é
apresentada na Figura 4.23. O comportamento é muito parecido com o observado nas
misturas asfálticas com granulometria Faixa III-DER. Esse fenômeno pode ser atribuído à
0
2.500
5.000
7.500
10.000
12.500
15.000
300 450 600 300 450 600 300 450 600 300 450 600 300 450 600
Rig
ide
z I
nic
ial
(MP
a)
Nível de Deformação ()
Faixa III-DERSA
CAP30/45-Jamb.
CAP30/45-Pomb.
Borracha-Jamb.
Borracha-Pomb.
HiMA-Jamb.
HiMA-Pomb.
Polímero-Jamb.
Polímero-Pomb.
Alto-Mod.-Jamb.
Alto-Mod.-Pomb.
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
105
semelhança dessas duas faixas granulométricas densas, com o mesmo tamanho máximo
nominal (12,5mm).
Contudo, nas misturas asfálticas com faixa EGL 12,5mm, não existe um comportamento bem
definido com relação à fonte de agregados utilizados. Observa-se na Figura 4.23 que nem em
todas as composições e níveis de deformação aplicados, as misturas com agregados da
Pedreira Jambeiro apresentaram maior valor de rigidez, como foi o caso nas misturas com
granulometria Faixa III-DERSA.
Figura 4.23: Rigidez inicial na flexão das misturas asfálticas com granulometria da Faixa EGL
12,5mm, em função do nível de deformação aplicado e do tipo de ligante asfáltico
Na Figura 4.24 são apresentados os resultados de rigidez inicial na flexão das misturas
asfálticas com granulometria EGL 9,5mm. Também nessa composição granulométrica as
misturas compostas com asfalto borracha apresentaram os menores valores de rigidez,
contudo, a diferença com relação à rigidez das outras misturas asfálticas não foi tão
significativa. Destacam-se as misturas com CAP-Hima e com CAP-Alto Módulo pelos elevados
valores de rigidez obtidos para os diversos níveis de deformação aplicados no ensaio.
Com relação à fonte de agregados, observa-se na Figura 4.XX que não há uma tendência clara
que possa ser correlacionada com a rigidez inicial na flexão.
0
2.500
5.000
7.500
10.000
12.500
15.000
300 450 600 300 450 600 300 450 600 300 450 600 300 450 600
Rig
ide
z I
nic
ial
(MP
a)
Nível de Deformação ()
EGL 12,5mm
CAP30/45-Jamb.
CAP30/45-Pomb.
Borracha-Jamb.
Borracha-Pomb.
HiMA-Jamb.
HiMA-Pomb.
Polímero-Jamb.
Polímero-Pomb.
Alto-Mod.-Jamb.
Alto-Mod.-Pomb.
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
106
Figura 4.24: Rigidez inicial na flexão das misturas asfálticas com granulometria da Faixa EGL
9,5mm, em função do nível de deformação aplicado e do tipo de ligante asfáltico
Finalmente, apresentam-se na Figura 4.25 os resultados de rigidez das misturas com
granulometria descontínua do tipo Gap Graded. Novamente as misturas compostas por CAP-
Borracha apresentaram menores valores de rigidez. Destacam-se neste caso, as misturas
asfálticas com CAP 30/45 e CAP-Alto Módulo, devido à elevada rigidez inicial na flexão
observada nos ensaios. Com relação à fonte de agregados utilizada, não é notada nenhuma
tendência clara que possa indicar maior rigidez para agregados da Jambeiro (SP) ou Pombal
(RJ).
0
2.500
5.000
7.500
10.000
12.500
15.000
300 450 600 300 450 600 300 450 600 300 450 600 300 450 600
Rig
ide
z In
icia
l (M
Pa
)
Nível de Deformação ()
EGL 9,5mm
CAP30/45-Jamb.
CAP30/45-Pomb.
Borracha-Jamb.
Borracha-Pomb.
HiMA-Jamb.
HiMA-Pomb.
Polímero-Jamb.
Polímero-Pomb.
Alto-Mod.-Jamb.
Alto-Mod.-Pomb.
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
107
Figura 4.25: Rigidez inicial na flexão das misturas asfálticas com granulometria da Faixa Gap
Graded, em função do nível de deformação aplicado e do tipo de ligante asfáltico
4.3.3. Ângulo de fase
Como foi descrito anteriormente, o ângulo de fase é definido como o atraso entre o pico da
tensão aplicada e o pico da deformação registrada do corpo de prova. Os valores usuais do
ângulo de fase de misturas asfálticas oscila de 0o até valores de 60o. dependendo das
características dos materiais componentes. Valores mais baixos indicam materiais mais
rígidos e com comportamento mais elástico, portanto, materiais com maior capacidade de
recuperar-se de deformações.
Nas Figuras 4.26 e 4.27 apresentam-se os resultados de ângulo de fase inicial e final,
respectivamente, para as misturas asfálticas com granulometria Faixa III-DERSA, em função
do nível de deformação utilizado no ensaio, do tipo de ligante asfáltico empregado e da fonte
de agregados. Nota-se claramente que, o ângulo de fase final é maior que o ângulo de fase
inicial. Esse comportamento é esperado, já que no final do ensaio os corpos de prova
apresentam 50% da rigidez inicial, em função do desenvolvimento de microfissuras por
fadiga. Portanto, espera-se que as misturas asfálticas possuam uma menor capacidade de
recuperação das deformações impostas, traduzido em um ângulo de fase maior.
0
2.500
5.000
7.500
10.000
12.500
15.000
300 450 600 300 450 600 300 450 600 300 450 600 300 450 600
Rig
ide
z In
icia
l (M
Pa
)
Nível de Deformação ()
Faixa Gap Graded
CAP30/45-Jamb.
CAP30/45-Pomb.
Borracha-Jamb.
Borracha-Pomb.
HiMA-Jamb.
HiMA-Pomb.
Polímero-Jamb.
Polímero-Pomb.
Alto-Mod.-Jamb.
Alto-Mod.-Pomb.
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
108
Também observa-se nas Figura 4.26 e 4.27 que a mistura asfáltica com ligante asfáltico
modificado por borracha é a que apresenta maior valor do ângulo de fase, tanto inicial como
final, indicando uma menor capacidade de recuperação das deformações impostas pelos
carregamentos. Já a mistura com ligante asfáltico de alto módulo é a que apresentou os
menores valores de ângulo de fase inicial e final, o que poderia ser interpretado como uma
mistura asfáltica com maior elasticidade e capacidade de recuperação das deformações.
Com relação à fonte de agregados utilizada, não houve uma tendência bem definida que
pudesse ser relacionada ao ângulo de fase obtido nas misturas asfálticas, como pode se
observar nas Figuras 4.26 e 4.27.
Figura 4.26: Ângulo de fase inicial das misturas asfálticas com granulometria Faixa III-DERSA,
em função do nível de deformação aplicada, o tipo de ligante asfáltico utilizado e a fonte de
agregados
0,0
5,0
10,0
15,0
20,0
25,0
30,0
35,0
40,0
45,0
300 450 600 300 450 600 300 450 600 300 450 600 300 450 600
Ân
gu
lo d
e F
ase
In
icia
l ( )
Nível de Deformação ()
Faixa III-DERSA
CAP30/45-Jamb.
CAP30/45-Pomb.
Borracha-Jamb.
Borracha-Pomb.
HiMA-Jamb.
HiMA-Pomb.
Polímero-Jamb.
Polímero-Pomb.
Alto-Mod.-Jamb.
Alto-Mod.-Pomb.
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
109
Figura 4.27: Ângulo de fase final das misturas asfálticas com granulometria Faixa III-DERSA,
em função do nível de deformação aplicada, o tipo de ligante asfáltico utilizado e a fonte de
agregados
No caso das misturas asfálticas com granulometria EGL 12,5mm, nota-se na Figura 4.28 que o
ângulo de fase inicial é muito próximo para todos os ligante asfálticos testados. Contudo, na
Figura 4.29 observa-se que a mistura asfáltica com CAP-Borracha apresenta os maiores
valores de ângulo de fase final, indicando uma maior degradação durante o ensaio e uma
menor capacidade de recuperação das deformações no estágio inicial de fadiga.
Ainda nas Figuras 4.28 e 4.29 observa-se a tendência de que as misturas asfálticas compostas
com agregados da Pedreira Pombal (RJ), apresentam menores ângulos de fase, indicando uma
maior capacidade de recuperação das deformações.
0,0
5,0
10,0
15,0
20,0
25,0
30,0
35,0
40,0
45,0
300 450 600 300 450 600 300 450 600 300 450 600 300 450 600
Ân
gulo
de
Fase
Fin
al (
)
Nível de Deformação ()
Faixa III-DERSA
CAP30/45-Jamb.
CAP30/45-Pomb.
Borracha-Jamb.
Borracha-Pomb.
HiMA-Jamb.
HiMA-Pomb.
Polímero-Jamb.
Polímero-Pomb.
Alto-Mod.-Jamb.
Alto-Mod.-Pomb.
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
110
Figura 4.28: Ângulo de fase inicial das misturas asfálticas com granulometria Faixa EGL
12,5mm, em função do nível de deformação aplicada, o tipo de ligante asfáltico utilizado e a
fonte de agregados
Figura 4.29: Ângulo de fase final das misturas asfálticas com granulometria Faixa EGL
12,5mm, em função do nível de deformação aplicada, o tipo de ligante asfáltico utilizado e a
fonte de agregados
0,0
5,0
10,0
15,0
20,0
25,0
30,0
35,0
40,0
45,0
300 450 600 300 450 600 300 450 600 300 450 600 300 450 600
Ân
gu
lo d
e F
ase
In
icia
l ( )
Nível de Deformação ()
EGL 12,5mm
CAP30/45-Jamb.
CAP30/45-Pomb.
Borracha-Jamb.
Borracha-Pomb.
HiMA-Jamb.
HiMA-Pomb.
Polímero-Jamb.
Polímero-Pomb.
Alto-Mod.-Jamb.
Alto-Mod.-Pomb.
0,0
5,0
10,0
15,0
20,0
25,0
30,0
35,0
40,0
45,0
300 450 600 300 450 600 300 450 600 300 450 600 300 450 600
Ân
gulo
de
Fase
Fin
al (
)
Nível de Deformação ()
EGL 12,5mm
CAP30/45-Jamb.
CAP30/45-Pomb.
Borracha-Jamb.
Borracha-Pomb.
HiMA-Jamb.
HiMA-Pomb.
Polímero-Jamb.
Polímero-Pomb.
Alto-Mod.-Jamb.
Alto-Mod.-Pomb.
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
111
Os ângulos de fase inicial e final das misturas asfálticas com granulometria EGL 9,5mm são
apresentados nas Figuras 4.30 e 4.31. Nota-se um comportamento muito parecido ao
observado para as misturas com Faixa EGL 12,5mm. Destacam-se as misturas asfálticas com
CAP-HiMA e CAP-Alto Módulo pelos baixos valores de ângulo de fase inicial e final, indicando a
elevada elasticidade dessas misturas.
Figura 4.30: Ângulo de fase inicial das misturas asfálticas com granulometria Faixa EGL
9,5mm, em função do nível de deformação aplicada, o tipo de ligante asfáltico utilizado e a
fonte de agregados
0,0
5,0
10,0
15,0
20,0
25,0
30,0
35,0
40,0
45,0
300 450 600 300 450 600 300 450 600 300 450 600 300 450 600
Ân
gu
lo d
e F
ase
In
icia
l ( )
Nível de Deformação ()
EGL 9,5mm
CAP30/45-Jamb.
CAP30/45-Pomb.
Borracha-Jamb.
Borracha-Pomb.
HiMA-Jamb.
HiMA-Pomb.
Polímero-Jamb.
Polímero-Pomb.
Alto-Mod.-Jamb.
Alto-Mod.-Pomb.
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
112
Figura 4.31: Ângulo de fase final das misturas asfálticas com granulometria Faixa EGL 9,5mm,
em função do nível de deformação aplicada, o tipo de ligante asfáltico utilizado e a fonte de
agregados
Finalmente, as Figuras 4.32 e 4.33 apresentam os valores de ângulo de fase das misturas
asfálticas com granulometria descontinua tipo Gap Graded. As tendências observadas
anteriormente também são válidas para as misturas com esta granulometria. A tendência
mostra que as misturas com ligante asfáltico modificado por borracha tende a apresentar
maior índice de fase, isto é, menor elasticiadade. Destaca-se a mistura com ligante asfáltico de
alto módulo por apresentar os menores valores de ângulo de fase.
0,0
5,0
10,0
15,0
20,0
25,0
30,0
35,0
40,0
45,0
300 450 600 300 450 600 300 450 600 300 450 600 300 450 600
Ân
gulo
de
Fase
Fin
al (
)
Nível de Deformação ()
EGL 9,5mm
CAP30/45-Jamb.
CAP30/45-Pomb.
Borracha-Jamb.
Borracha-Pomb.
HiMA-Jamb.
HiMA-Pomb.
Polímero-Jamb.
Polímero-Pomb.
Alto-Mod.-Jamb.
Alto-Mod.-Pomb.
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
113
Figura 4.32: Ângulo de fase inicial das misturas asfálticas com granulometria Faixa Gap
Graded, em função do nível de deformação aplicada, o tipo de ligante asfáltico utilizado e a
fonte de agregados
Figura 4.33: Ângulo de fase final das misturas asfálticas com granulometria Faixa Gap Graded,
em função do nível de deformação aplicada, o tipo de ligante asfáltico utilizado e a fonte de
agregados
0,0
5,0
10,0
15,0
20,0
25,0
30,0
35,0
40,0
45,0
300 450 600 300 450 600 300 450 600 300 450 600 300 450 600
Ân
gu
lo d
e F
ase
In
icia
l ( )
Nível de Deformação ()
Faixa Gap Graded
CAP30/45-Jamb.
CAP30/45-Pomb.
Borracha-Jamb.
Borracha-Pomb.
HiMA-Jamb.
HiMA-Pomb.
Polímero-Jamb.
Polímero-Pomb.
Alto-Mod.-Jamb.
Alto-Mod.-Pomb.
0,0
5,0
10,0
15,0
20,0
25,0
30,0
35,0
40,0
45,0
300 450 600 300 450 600 300 450 600 300 450 600 300 450 600
Ân
gu
lo d
e F
ase
Fin
al
( )
Nível de Deformação ()
Faixa Gap Graded
CAP30/45-Jamb.
CAP30/45-Pomb.
Borracha-Jamb.
Borracha-Pomb.
HiMA-Jamb.
HiMA-Pomb.
Polímero-Jamb.
Polímero-Pomb.
Alto-Mod.-Jamb.
Alto-Mod.-Pomb.
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
114
4.3.4. Análises estatísticas
Neste estudo foi realizado um planejamento fatorial, como foi explicado na seção anterior
deste relatório. Os fatores analisados foram tipo de ligante asfáltico (5 níveis), faixa
granulométrica (4 níveis) e fonte de agregados (2 níveis), totalizando 40 experimentos. Para
poder interpretar melhor a influência e significância desses fatores na vida de fadiga, na
rigidez e no ângulo de fase das misturas asfálticas, empregou-se a ferramenta de análise de
variância (ANOVA), para um nível de significância de 95%.
Inicialmente, aplicou-se a ANOVA para verificar a influência dos fatores estudados na vida de
fadiga obtida no ensaio para os níveis de deformação de 300, 450 e 600microstrain. Os
resultados dessa análise são apresentados na Tabela 4.17. Nota-se que o único fator influente
na vida de fadiga obtida em laboratório foi o tipo de ligante asfáltico (Fator C). Já os fatores
fonte de agregados (Fator A) e a faixa granulométrica (Fator B), não foram significativos na
vida de fadiga.
Tabela 4.17: ANOVA dos fatores fonte de agregados, granulometria e tipo de ligante asfáltico
para a vida de fadiga obtida em laboratório com níveis de deformação de 300, 450 e
600microstrain
Fatores e Interações Grau de
Liberdade Soma dos
Quadrados F
calculado F
tabelado P Significativo
Fonte de Agregados (A) 1 1,95E+11 0,59 3,97 0,443 Não
Faixa Granulométrica (B)
3 6,85E+11 0,70 2,73 0,557 Não
Ligante Asfáltico (C) 4 7,05E+12 5,38 2,50 0,001 Sim
(A)x(B) 3 2,39E+11 0,24 2,73 0,866 Não
(A)x(C) 4 4,01E+11 0,31 2,50 0,873 Não
(B)x(C) 12 1,53E+12 0,39 1,89 0,964 Não
(A)x(B)x(C) 12 8,29E+11 0,21 1,89 0,998 Não
Erro 80 2,62E+13
Total 119 3,72E+13
A análise de variância também foi aplicada para analisar a influência dos fatores na rigidez
das misturas asfálticas nos níveis de deformação de 300, 450 e 600microstrain, aplicados
durante o ensaio. A Tabela 4.18 mostra que os três fatores analisados, a fonte de agregados
(A), a faixa granulométrica (B) e o ligante asfáltico (C), foram significativos para a resposta
rigidez na flexão inicial. Isto é, esses fatores influenciam diretamente na rigidez das misturas
asfálticas. Já a interação (B)x(C) foi a única significativa na resposta, indicando que os fatores
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
115
faixa granulométrica influi nos níveis do fator ligante asfáltico e ambos na rigidez da mistura
asfáltica.
Tabela 4.18: ANOVA dos fatores fonte de agregados, granulometria e tipo de ligante asfáltico
para a rigidez na flexão inicial obtida em laboratório com níveis de deformação de 300, 450 e
600microstrain
Fatores e Interações Grau de
Liberdade Soma dos
Quadrados F
calculado F
tabelado P Significativo
Fonte de Agregados (A) 1 1,30E+07 13,57 3,97 0,000 Sim
Faixa Granulométrica (B)
3 2,32E+07 8,08 2,73 0,000 Sim
Ligante Asfáltico (C) 4 3,10E+08 80,82 2,50 0,000 Sim
(A)x(B) 3 1,04E+07 3,63 2,73 0,016 Sim
(A)x(C) 4 3,76E+06 0,98 2,50 0,423 Não
(B)x(C) 12 2,42E+07 2,10 1,89 0,026 Sim
(A)x(B)x(C) 12 1,06E+07 0,92 1,89 0,528 Não
Erro 80 7,67E+07
Total 119 4,72E+08
Também os ângulos de fase inicial e final foram analisados com a ferramenta ANOVA. Nas
Tabelas 4.19 e 4.20 são apresentados os resultados dessas análises executadas considerando
os resultados nos níveis de deformação de 300, 450 e 600microstrain. Nota-se que os fatores
faixa granulométrica (B) e ligante asfáltico (C) são fatores influentes, tanto no ângulo de fase
inicial como no ângulo de fase inicial. Já as interações (A)x(C) e (B)x(C) foram significativos
apenas no ângulo de fase final das misturas asfálticas estudadas.
Tabela 4.19: ANOVA dos fatores fonte de agregados, granulometria e tipo de ligante asfáltico
para o ângulo de fase inicial obtida em laboratório com níveis de deformação de 300, 450 e
600microstrain
Fatores e Interações Grau de
Liberdade Soma dos
Quadrados F
calculado F
tabelado P Significativo
Fonte de Agregados (A) 1 20,34 2,69 3,97 0,105 Não
Faixa Granulométrica (B)
3 92,16 4,07 2,73 0,010 Sim
Ligante Asfáltico (C) 4 669,81 22,19 2,50 0,000 Sim
(A)x(B) 3 24,67 1,09 2,73 0,358 Não
(A)x(C) 4 26,78 0,89 2,50 0,476 Não
(B)x(C) 12 158,30 1,75 1,89 0,072 Não
(A)x(B)x(C) 12 81,32 0,90 1,89 0,553 Não
Erro 80 603,77
Total 119 1677,16
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
116
Tabela 4.20: ANOVA dos fatores fonte de agregados, granulometria e tipo de ligante asfáltico
para o ângulo de fase final obtida em laboratório com níveis de deformação de 300, 450 e
600microstrain
Fatores e Interações Grau de
Liberdade Soma dos
Quadrados F
calculado F
tabelado P Significativo
Fonte de Agregados (A) 1 279,38 47,00 3,97 0,000 Não
Faixa Granulométrica (B)
3 300,15 16,83 2,73 0,000 Sim
Ligante Asfáltico (C) 4 2308,03 97,06 2,50 0,000 Sim
(A)x(B) 3 9,23 0,52 2,73 0,671 Não
(A)x(C) 4 252,69 10,63 2,50 0,000 Sim
(B)x(C) 12 290,77 4,08 1,89 0,000 Sim
(A)x(B)x(C) 12 39,99 0,56 1,89 0,867 Não
Erro 80 475,57
Total 119 3955,82
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
117
5. ANÁLISES MECANÍSTICAS
Para analisar as leis de fadiga obtidas nos ensaios realizado, analisaram-se duas estruturas de
pavimentos usualmente utilizados pela CCR NovaDutra recentemente na implantação de
novas faixas na rodovia.
A estrutura apresentada na Tabela 5.1 caracteriza uma estrutura semi-rígida invertida com
BGTC (brita graduada tratada com cimento) como sub-base e subleito de 65MPa. Já a Tabela
5.2 é uma estrutura flexível com subleito de 100MPa. Essas estruturas foram utilizadas
simular a vida de fadiga que as misturas asfálticas estudadas nesta pesquisa.
Tabela 5.1: Estrutura de pavimento semi-rígido invertido
Camadas Espessura
(mm) Poisson
E (MPa)
Concreto Betuminoso Usinado a Quente - CBUQ 160 0,30 3.500 Brita Graduada Simples - BGS 120 0,35 350 Brita Graduada Tratada com Cimento - BGTC 200 0,20 7.000 Macadame Seco 200 0,35 250 Subleito - SL - 0,40 65
Tabela 5.2: Estrutura de pavimento flexível
Camadas Espessura
(mm) Poisson
E (MPa)
SMA 40 0,35 3.750 CBUQ com asfalto borracha 90 0,35 3.750 Brita Graduada Simples - BGS 200 0,35 250 Macadame Seco 150 0,35 250 Subleito - 0,45 100
O carregamento utilizado na simulação foram duas rodas de 20 kN distanciadas 388 mm e
com pressão dos pneus de 560 kPa. O software mePADS (Mechanistic-Empirical Pavement
Design and Analisys Software, 2012) foi utilizado para avaliar as tensões nos pavimentos. Esse
software realiza análise de camadas múltiplas lineares e é utilizado no dimensionamento de
pavimentos na República da África do Sul.
As propriedades dos materiais utilizadas como entrada no mePADS foram as apresentadas
nas Tabelas 5.1 e 5.2. Contudo, o módulo de resiliência utilizado nas camadas asfálticas foi
variável, de acordo com a rigidez na flexão obtida para cada mistura asfáltica estudada. Vale
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
118
ainda ressaltar que, os valores de rigidez foram obtidos no laboratório na temperatura de
20oC e frequência de 10Hz. Assim, as análises aqui efetuadas focam apenas realizar
comparativos entre os materiais testados para as condições de ensaio e não representam
valores que possam necessariamente acontecer em campo.
Durante o ensaio de flexão de viga apoiada em quatro pontos, a rigidez na flexão é obtida para
diversos níveis de deformação. Neste estudo, optou-se por empregar a deformação de
300microstrain para aas análises mecanísticas, por ser o nível de deformação que mais se
aproxima às deformações usualmente encontradas em campo (em torno de 100microstrain).
Nas análises, utilizaram-se a rigidez inicial e final, para efeitos de comparação na previsão da
vida de fadiga.
No software mePADS foi possível determinar as deformações na fibra inferior do
revestimento asfáltico, apresentadas nas Tabelas 5.3 a 5.6, para a rigidez inicial e final, e para
as estruturas de pavimentos flexível e semi-rígido. Nessas tabelas também são apresentados
os coeficientes k1 e k2 dos modelos de fadiga, obtidos no ensaio por flexão cíclica de viga
apoiada em quatro pontos e também apresenta-se a vida de fadiga prevista para a deformação
obtida no mePADS.
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
119
Tabela 5.3: Vida de fadiga prevista para a rigidez na flexão inicial das misturas asfálticas na
estrutura de pavimento semi-rígido
Mistura Agregados Faixa
Granulom. Ligante
Asfáltico k1 k2 R2
Rigidez na
Flexão (MPa)
t (mm/mm)
Vida de Fadiga
(Ciclos)
1 Jambeiro III-DERSA CAP 30/45 3,29E+15 -4,221 0,95 13.004 4,70E-05 2,89E+08
2 Jambeiro III-DERSA Borracha 1,43E+22 -6,333 0,97 6.046 7,42E-05 2,05E+10
3 Jambeiro III-DERSA HiMA 1,12E+22 -6,623 0,98 10.905 5,24E-05 4,59E+10
4 Jambeiro III-DERSA Polímero 4,47E+14 -3,932 0,85 8.534 6,08E-05 4,34E+07
5 Jambeiro III-DERSA Alto-Módulo 4,10E+25 -7,958 0,95 11.613 5,04E-05 1,16E+12
6 Jambeiro EGL 12,5mm CAP 30/45 1,90E+13 -3,457 0,97 11.963 4,95E-05 2,63E+07
7 Jambeiro EGL 12,5mm Borracha 5,04E+25 -7,840 0,92 6.508 7,12E-05 1,52E+11
8 Jambeiro EGL 12,5mm HiMA 5,15E+23 -7,187 0,95 10.872 5,25E-05 2,23E+11
9 Jambeiro EGL 12,5mm Polímero 5,26E+18 -5,385 0,98 9.657 5,64E-05 1,95E+09
10 Jambeiro EGL 12,5mm Alto-Módulo 7,29E+20 -6,155 0,95 10.571 5,34E-05 1,69E+10
11 Jambeiro EGL 9,5mm CAP 30/45 5,28E+17 -5,021 0,97 12.435 4,83E-05 1,84E+09
12 Jambeiro EGL 9,5mm Borracha 1,28E+23 -6,640 0,97 6.823 6,93E-05 7,67E+10
13 Jambeiro EGL 9,5mm HiMA 1,87E+21 -6,310 0,99 10.989 5,21E-05 2,74E+10
14 Jambeiro EGL 9,5mm Polímero 4,94E+19 -5,655 0,98 10.202 5,46E-05 7,42E+09
15 Jambeiro EGL 9,5mm Alto-Módulo 4,55E+17 -4,964 0,93 10.592 5,33E-05 1,21E+09
16 Jambeiro GAP CAP 30/45 2,13E+16 -4,573 0,96 10.568 5,34E-05 2,68E+08
17 Jambeiro GAP Borracha 1,01E+22 -6,327 0,89 5.953 7,49E-05 1,40E+10
18 Jambeiro GAP HiMA 6,85E+22 -6,793 0,99 9.358 5,75E-05 7,61E+10
19 Jambeiro GAP Polímero 3,03E+19 -5,577 0,98 8.189 6,23E-05 2,99E+09
20 Jambeiro GAP Alto-Módulo 2,57E+21 -6,326 0,98 11.219 5,15E-05 3,82E+10
21 Pombal III-DERSA CAP 30/45 5,02E+18 -5,408 0,95 10.163 5,47E-05 2,01E+09
22 Pombal III-DERSA Borracha 8,76E+20 -5,990 0,82 5.338 7,96E-05 3,61E+09
23 Pombal III-DERSA HiMA 5,76E+15 -4,175 0,79 8.416 6,13E-05 1,99E+08
24 Pombal III-DERSA Polímero 1,51E+17 -4,726 0,88 8.362 6,15E-05 5,31E+08
25 Pombal III-DERSA Alto-Módulo 3,32E+23 -7,085 0,96 10.492 5,37E-05 1,85E+11
26 Pombal EGL 12,5mm CAP 30/45 1,25E+16 -4,459 0,97 12.562 4,80E-05 3,99E+08
27 Pombal EGL 12,5mm Borracha 1,08E+23 -6,945 0,96 6.724 6,98E-05 1,68E+10
28 Pombal EGL 12,5mm HiMA 2,87E+17 -4,949 0,92 9.193 5,81E-05 5,32E+08
29 Pombal EGL 12,5mm Polímero 3,85E+21 -6,415 0,96 8.845 5,95E-05 1,60E+10
30 Pombal EGL 12,5mm Alto-Módulo 3,38E+13 -3,348 0,86 9.701 5,63E-05 4,66E+07
31 Pombal EGL 9,5mm CAP 30/45 2,49E+15 -4,244 0,91 11.365 5,11E-05 1,40E+08
32 Pombal EGL 9,5mm Borracha 2,65E+28 -8,692 0,95 7.636 6,49E-05 4,71E+12
33 Pombal EGL 9,5mm HiMA 9,11E+21 -6,525 0,94 10.479 5,37E-05 4,69E+10
34 Pombal EGL 9,5mm Polímero 1,28E+19 -5,480 0,97 10.038 5,51E-05 3,68E+09
35 Pombal EGL 9,5mm Alto-Módulo 7,67E+16 -4,697 0,91 11.249 5,14E-05 7,04E+08
36 Pombal GAP CAP 30/45 1,64E+15 -4,182 0,95 9.784 5,60E-05 8,05E+07
37 Pombal GAP Borracha 1,82E+24 -7,378 1,00 5.989 7,46E-05 2,77E+10
38 Pombal GAP HiMA 4,13E+20 -6,057 0,95 10.187 5,46E-05 1,24E+10
39 Pombal GAP Polímero 2,72E+16 -4,478 0,94 8.187 6,23E-05 2,51E+08
40 Pombal GAP Alto-Módulo 2,48E+24 -7,478 0,92 7.968 6,33E-05 8,44E+10
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
120
Tabela 5.4: Vida de fadiga prevista para a rigidez na flexão inicial das misturas asfálticas na
estrutura de pavimento flexível
Mistura Agregados Faixa
Granulom. Ligante
Asfáltico k1 k2 R2
Rigidez na
Flexão (MPa)
t (mm/mm)
Vida de Fadiga
(Ciclos)
1 Jambeiro III-DERSA CAP 30/45 3,29E+15 -4,221 0,95 13.004 8,12E-05 2,88E+07
2 Jambeiro III-DERSA Borracha 1,43E+22 -6,333 0,97 6.046 1,33E-04 5,16E+08
3 Jambeiro III-DERSA HiMA 1,12E+22 -6,623 0,98 10.905 9,13E-05 1,16E+09
4 Jambeiro III-DERSA Polímero 4,47E+14 -3,932 0,85 8.534 1,07E-04 4,66E+06
5 Jambeiro III-DERSA Alto-Módulo 4,10E+25 -7,958 0,95 11.613 8,76E-05 1,43E+10
6 Jambeiro EGL 12,5mm CAP 30/45 1,90E+13 -3,457 0,97 11.963 8,59E-05 3,92E+06
7 Jambeiro EGL 12,5mm Borracha 5,04E+25 -7,840 0,92 6.508 1,27E-04 1,63E+09
8 Jambeiro EGL 12,5mm HiMA 5,15E+23 -7,187 0,95 10.872 9,15E-05 4,12E+09
9 Jambeiro EGL 12,5mm Polímero 5,26E+18 -5,385 0,98 9.657 9,89E-05 9,47E+07
10 Jambeiro EGL 12,5mm Alto-Módulo 7,29E+20 -6,155 0,95 10.571 9,32E-05 5,49E+08
11 Jambeiro EGL 9,5mm CAP 30/45 5,28E+17 -5,021 0,97 12.435 8,37E-05 1,17E+08
12 Jambeiro EGL 9,5mm Borracha 1,28E+23 -6,640 0,97 6.823 1,23E-04 1,66E+09
13 Jambeiro EGL 9,5mm HiMA 1,87E+21 -6,310 0,99 10.989 9,09E-05 8,19E+08
14 Jambeiro EGL 9,5mm Polímero 4,94E+19 -5,655 0,98 10.202 9,54E-05 3,15E+08
15 Jambeiro EGL 9,5mm Alto-Módulo 4,55E+17 -4,964 0,93 10.592 9,31E-05 7,65E+07
16 Jambeiro GAP CAP 30/45 2,13E+16 -4,573 0,96 10.568 9,33E-05 2,10E+07
17 Jambeiro GAP Borracha 1,01E+22 -6,327 0,89 5.953 1,34E-04 3,52E+08
18 Jambeiro GAP HiMA 6,85E+22 -6,793 0,99 9.358 1,01E-04 1,66E+09
19 Jambeiro GAP Polímero 3,03E+19 -5,577 0,98 8.189 1,10E-04 1,25E+08
20 Jambeiro GAP Alto-Módulo 2,57E+21 -6,326 0,98 11.219 8,96E-05 1,15E+09
21 Pombal III-DERSA CAP 30/45 5,02E+18 -5,408 0,95 10.163 9,57E-05 9,75E+07
22 Pombal III-DERSA Borracha 8,76E+20 -5,990 0,82 5.338 1,43E-04 1,08E+08
23 Pombal III-DERSA HiMA 5,76E+15 -4,175 0,79 8.416 1,08E-04 1,86E+07
24 Pombal III-DERSA Polímero 1,51E+17 -4,726 0,88 8.362 1,09E-04 3,63E+07
25 Pombal III-DERSA Alto-Módulo 3,32E+23 -7,085 0,96 10.492 9,37E-05 3,56E+09
26 Pombal EGL 12,5mm CAP 30/45 1,25E+16 -4,459 0,97 12.562 8,31E-05 3,47E+07
27 Pombal EGL 12,5mm Borracha 1,08E+23 -6,945 0,96 6.724 1,24E-04 3,05E+08
28 Pombal EGL 12,5mm HiMA 2,87E+17 -4,949 0,92 9.193 1,02E-04 3,27E+07
29 Pombal EGL 12,5mm Polímero 3,85E+21 -6,415 0,96 8.845 1,05E-04 4,24E+08
30 Pombal EGL 12,5mm Alto-Módulo 3,38E+13 -3,348 0,86 9.701 9,86E-05 7,11E+06
31 Pombal EGL 9,5mm CAP 30/45 2,49E+15 -4,244 0,91 11.365 8,89E-05 1,33E+07
32 Pombal EGL 9,5mm Borracha 2,65E+28 -8,692 0,95 7.636 1,15E-04 3,25E+10
33 Pombal EGL 9,5mm HiMA 9,11E+21 -6,525 0,94 10.479 9,38E-05 1,23E+09
34 Pombal EGL 9,5mm Polímero 1,28E+19 -5,480 0,97 10.038 9,65E-05 1,71E+08
35 Pombal EGL 9,5mm Alto-Módulo 7,67E+16 -4,697 0,91 11.249 8,95E-05 5,22E+07
36 Pombal GAP CAP 30/45 1,64E+15 -4,182 0,95 9.784 9,81E-05 7,71E+06
37 Pombal GAP Borracha 1,82E+24 -7,378 1,00 5.989 1,33E-04 3,80E+08
38 Pombal GAP HiMA 4,13E+20 -6,057 0,95 10.187 9,55E-05 4,18E+08
39 Pombal GAP Polímero 2,72E+16 -4,478 0,94 8.187 1,10E-04 1,97E+07
40 Pombal GAP Alto-Módulo 2,48E+24 -7,478 0,92 7.968 1,12E-04 1,19E+09
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
121
Tabela 5.5: Vida de fadiga prevista para a rigidez na flexão final das misturas asfálticas na
estrutura de pavimento semi-rígido
Mistura Agregados Faixa
Granulom. Ligante
Asfáltico k1 k2 R2
Rigidez na
Flexão (MPa)
t (mm/mm)
Vida de Fadiga
(Ciclos)
1 Jambeiro III-DERSA CAP 30/45 3,29E+15 -4,221 0,95 6.489 7,13E-05 4,97E+07
2 Jambeiro III-DERSA Borracha 1,43E+22 -6,333 0,97 3.282 1,03E-04 2,57E+09
3 Jambeiro III-DERSA HiMA 1,12E+22 -6,623 0,98 5.439 7,87E-05 3,10E+09
4 Jambeiro III-DERSA Polímero 4,47E+14 -3,932 0,85 4.254 9,00E-05 9,24E+06
5 Jambeiro III-DERSA Alto-Módulo 4,1E+25 -7,958 0,95 5.793 7,60E-05 4,43E+10
6 Jambeiro EGL 12,5mm CAP 30/45 1,9E+13 -3,457 0,97 5.957 7,48E-05 6,30E+06
7 Jambeiro EGL 12,5mm Borracha 5,04E+25 -7,840 0,92 3.248 1,04E-04 8,04E+09
8 Jambeiro EGL 12,5mm HiMA 5,15E+23 -7,187 0,95 5.413 7,89E-05 1,19E+10
9 Jambeiro EGL 12,5mm Polímero 5,26E+18 -5,385 0,98 4.785 8,45E-05 2,22E+08
10 Jambeiro EGL 12,5mm Alto-Módulo 7,29E+20 -6,155 0,95 5.278 8,01E-05 1,40E+09
11 Jambeiro EGL 9,5mm CAP 30/45 5,28E+17 -5,021 0,97 6.191 7,32E-05 2,29E+08
12 Jambeiro EGL 9,5mm Borracha 1,28E+23 -6,640 0,97 3.393 1,01E-04 6,14E+09
13 Jambeiro EGL 9,5mm HiMA 1,87E+21 -6,310 0,99 5.485 7,84E-05 2,08E+09
14 Jambeiro EGL 9,5mm Polímero 4,94E+19 -5,655 0,98 5.091 8,17E-05 7,59E+08
15 Jambeiro EGL 9,5mm Alto-Módulo 4,55E+17 -4,964 0,93 5.285 8,00E-05 1,62E+08
16 Jambeiro GAP CAP 30/45 2,13E+16 -4,573 0,96 5.268 8,01E-05 4,20E+07
17 Jambeiro GAP Borracha 1,01E+22 -6,327 0,89 2.974 1,08E-04 1,36E+09
18 Jambeiro GAP HiMA 6,85E+22 -6,793 0,99 4.671 8,56E-05 5,10E+09
19 Jambeiro GAP Polímero 3,03E+19 -5,577 0,98 4.090 9,19E-05 3,41E+08
20 Jambeiro GAP Alto-Módulo 2,57E+21 -6,326 0,98 5.601 7,75E-05 2,89E+09
21 Pombal III-DERSA CAP 30/45 5,02E+18 -5,408 0,95 5.062 8,19E-05 2,26E+08
22 Pombal III-DERSA Borracha 8,76E+20 -5,990 0,82 2.898 1,10E-04 5,30E+08
23 Pombal III-DERSA HiMA 5,76E+15 -4,175 0,79 4.190 9,07E-05 3,86E+07
24 Pombal III-DERSA Polímero 1,51E+17 -4,726 0,88 4.168 9,10E-05 8,33E+07
25 Pombal III-DERSA Alto-Módulo 3,32E+23 -7,085 0,96 5.241 8,04E-05 1,06E+10
26 Pombal EGL 12,5mm CAP 30/45 1,25E+16 -4,459 0,97 6.255 7,28E-05 6,25E+07
27 Pombal EGL 12,5mm Borracha 1,08E+23 -6,945 0,96 3.353 1,02E-04 1,22E+09
28 Pombal EGL 12,5mm HiMA 2,87E+17 -4,949 0,92 4.582 8,65E-05 7,44E+07
29 Pombal EGL 12,5mm Polímero 3,85E+21 -6,415 0,96 4.407 8,83E-05 1,26E+09
30 Pombal EGL 12,5mm Alto-Módulo 3,38E+13 -3,348 0,86 4.836 8,40E-05 1,22E+07
31 Pombal EGL 9,5mm CAP 30/45 2,49E+15 -4,244 0,91 5.668 7,69E-05 2,46E+07
32 Pombal EGL 9,5mm Borracha 2,65E+28 -8,692 0,95 3.805 9,55E-05 1,64E+11
33 Pombal EGL 9,5mm HiMA 9,11E+21 -6,525 0,94 5.233 8,04E-05 3,36E+09
34 Pombal EGL 9,5mm Polímero 1,28E+19 -5,480 0,97 5.010 8,24E-05 4,07E+08
35 Pombal EGL 9,5mm Alto-Módulo 7,67E+16 -4,697 0,91 5.614 7,74E-05 1,03E+08
36 Pombal GAP CAP 30/45 1,64E+15 -4,182 0,95 4.881 8,36E-05 1,51E+07
37 Pombal GAP Borracha 1,82E+24 -7,378 1,00 2.992 1,08E-04 1,82E+09
38 Pombal GAP HiMA 4,13E+20 -6,057 0,95 5.083 8,17E-05 1,08E+09
39 Pombal GAP Polímero 2,72E+16 -4,478 0,94 4.076 9,21E-05 4,36E+07
40 Pombal GAP Alto-Módulo 2,48E+24 -7,478 0,92 4.395 8,85E-05 6,89E+09
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
122
Tabela 5.6: Vida de fadiga prevista para a rigidez na flexão final das misturas asfálticas na
estrutura de pavimento flexível
Mistura Agregados Faixa
Granulom. Ligante
Asfáltico k1 k2 R2
Rigidez na
Flexão (MPa)
t (mm/mm)
Vida de Fadiga
(Ciclos)
1 Jambeiro III-DERSA CAP 30/45 3,29E+15 -4,221 0,95 6.489 1,27E-04 4,33E+06
2 Jambeiro III-DERSA Borracha 1,43E+22 -6,333 0,97 3.282 1,87E-04 5,82E+07
3 Jambeiro III-DERSA HiMA 1,12E+22 -6,623 0,98 5.439 1,41E-04 6,44E+07
4 Jambeiro III-DERSA Polímero 4,47E+14 -3,932 0,85 4.254 1,63E-04 9,01E+05
5 Jambeiro III-DERSA Alto-Módulo 4,1E+25 -7,958 0,95 5.793 1,36E-04 4,29E+08
6 Jambeiro EGL 12,5mm CAP 30/45 1,9E+13 -3,457 0,97 5.957 1,34E-04 8,43E+05
7 Jambeiro EGL 12,5mm Borracha 5,04E+25 -7,840 0,92 3.248 1,88E-04 7,37E+07
8 Jambeiro EGL 12,5mm HiMA 5,15E+23 -7,187 0,95 5.413 1,42E-04 1,78E+08
9 Jambeiro EGL 12,5mm Polímero 5,26E+18 -5,385 0,98 4.785 1,52E-04 9,27E+06
10 Jambeiro EGL 12,5mm Alto-Módulo 7,29E+20 -6,155 0,95 5.278 1,44E-04 3,82E+07
11 Jambeiro EGL 9,5mm CAP 30/45 5,28E+17 -5,021 0,97 6.191 1,31E-04 1,24E+07
12 Jambeiro EGL 9,5mm Borracha 1,28E+23 -6,640 0,97 3.393 1,84E-04 1,16E+08
13 Jambeiro EGL 9,5mm HiMA 1,87E+21 -6,310 0,99 5.485 1,41E-04 5,21E+07
14 Jambeiro EGL 9,5mm Polímero 4,94E+19 -5,655 0,98 5.091 1,47E-04 2,75E+07
15 Jambeiro EGL 9,5mm Alto-Módulo 4,55E+17 -4,964 0,93 5.285 1,44E-04 8,87E+06
16 Jambeiro GAP CAP 30/45 2,13E+16 -4,573 0,96 5.268 1,44E-04 2,88E+06
17 Jambeiro GAP Borracha 1,01E+22 -6,327 0,89 2.974 1,97E-04 3,05E+07
18 Jambeiro GAP HiMA 6,85E+22 -6,793 0,99 4.671 1,54E-04 9,28E+07
19 Jambeiro GAP Polímero 3,03E+19 -5,577 0,98 4.090 1,66E-04 1,25E+07
20 Jambeiro GAP Alto-Módulo 2,57E+21 -6,326 0,98 5.601 1,39E-04 7,19E+07
21 Pombal III-DERSA CAP 30/45 5,02E+18 -5,408 0,95 5.062 1,47E-04 9,43E+06
22 Pombal III-DERSA Borracha 8,76E+20 -5,990 0,82 2.898 2,00E-04 1,46E+07
23 Pombal III-DERSA HiMA 5,76E+15 -4,175 0,79 4.190 1,64E-04 3,26E+06
24 Pombal III-DERSA Polímero 1,51E+17 -4,726 0,88 4.168 1,65E-04 5,06E+06
25 Pombal III-DERSA Alto-Módulo 3,32E+23 -7,085 0,96 5.241 1,44E-04 1,66E+08
26 Pombal EGL 12,5mm CAP 30/45 1,25E+16 -4,459 0,97 6.255 1,30E-04 4,71E+06
27 Pombal EGL 12,5mm Borracha 1,08E+23 -6,945 0,96 3.353 1,85E-04 1,92E+07
28 Pombal EGL 12,5mm HiMA 2,87E+17 -4,949 0,92 4.582 1,56E-04 4,00E+06
29 Pombal EGL 12,5mm Polímero 3,85E+21 -6,415 0,96 4.407 1,60E-04 2,84E+07
30 Pombal EGL 12,5mm Alto-Módulo 3,38E+13 -3,348 0,86 4.836 1,51E-04 1,70E+06
31 Pombal EGL 9,5mm CAP 30/45 2,49E+15 -4,244 0,91 5.668 1,38E-04 2,07E+06
32 Pombal EGL 9,5mm Borracha 2,65E+28 -8,692 0,95 3.805 1,73E-04 9,29E+08
33 Pombal EGL 9,5mm HiMA 9,11E+21 -6,525 0,94 5.233 1,45E-04 7,31E+07
34 Pombal EGL 9,5mm Polímero 1,28E+19 -5,480 0,97 5.010 1,48E-04 1,62E+07
35 Pombal EGL 9,5mm Alto-Módulo 7,67E+16 -4,697 0,91 5.614 1,39E-04 6,65E+06
36 Pombal GAP CAP 30/45 1,64E+15 -4,182 0,95 4.881 1,51E-04 1,29E+06
37 Pombal GAP Borracha 1,82E+24 -7,378 1,00 2.992 1,97E-04 2,18E+07
38 Pombal GAP HiMA 4,13E+20 -6,057 0,95 5.083 1,47E-04 3,07E+07
39 Pombal GAP Polímero 2,72E+16 -4,478 0,94 4.076 1,67E-04 3,06E+06
40 Pombal GAP Alto-Módulo 2,48E+24 -7,478 0,92 4.395 1,60E-04 8,27E+07
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
123
Para facilitar a interpretação das tabelas anteriores, foram preparadas as Figuras 5.1 a 5.16.
Nota-se nas Figura 5.1 a 5.4 que para a granulometria Faixa III, o ligante asfáltico de alto
módulo produziu as misturas com maior vida de fadiga, considerando a rigidez na flexão
inicial ou final, para a estrutura de pavimento semi-rígido e flexível. Já o ligante asfáltico
modificado por borracha produziu misturas que teriam uma vida de fadiga muito próxima as
misturas asfálticas com CAP-HiMA.
A mistura asfáltica com ligante asfáltico modificado por polímero foi decepcionante, já que
apresentou vida de fadiga similar e até inferior, quando comparada com a mistura asfáltica
com CAP-30/45.
Com relação à fonte de agregados utilizada, as misturas com agregados da Pedreira Jambeiro
(SP) apresentaram maior vida de fadiga do que as misturas com agregados da Pedreira
Pombal (RJ), nos casos em que foram utilizados os CAP-Borracha, CAP-HiMA e CAP-Alto-
Módulo. Já nos casos em que o CAP-30/45 e CAP-Polimero foram empregados, a tendência foi
oposta, para ambas estruturas de pavimento analisadas.
Observa-se também que, de modo geral, a previsão de vida de fadiga das misturas asfálticas
foi superior na estrutura de pavimento semi-rígido, que inclui a BGTC na sub-base, quando
comparada com a estrutura de pavimento flexível.
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
124
Figura 5.1: Vida de fadiga prevista para a rigidez na flexão inicial das misturas asfálticas com
granulometria Faixa III-DERSA, na estrutura de pavimento semi-rígido
Figura 5.2: Vida de fadiga prevista para a rigidez na flexão final das misturas asfálticas com
granulometria Faixa III-DERSA, na estrutura de pavimento semi-rígido
1,00E+04
1,00E+05
1,00E+06
1,00E+07
1,00E+08
1,00E+09
1,00E+10
1,00E+11
1,00E+12
1,00E+13
CAP 30/45 Borracha HiMA Polímero Alto-Módulo
Nf
Ligante Asfáltico
Faixa III-DERSA
JambeiroPombal
JambeiroPombal
JambeiroPombal
JambeiroPombal
JambeiroPombal
1,00E+04
1,00E+05
1,00E+06
1,00E+07
1,00E+08
1,00E+09
1,00E+10
1,00E+11
1,00E+12
1,00E+13
CAP 30/45 Borracha HiMA Polímero Alto-Módulo
Nf
Ligante Asfáltico
Faixa III-DERSA
JambeiroPombal
JambeiroPombal
JambeiroPombal
JambeiroPombal
JambeiroPombal
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
125
Figura 5.3: Vida de fadiga prevista para a rigidez na flexão inicial das misturas asfálticas com
granulometria Faixa III-DERSA, na estrutura de pavimento flexível
Figura 5.4: Vida de fadiga prevista para a rigidez na flexão final das misturas asfálticas com
granulometria Faixa III-DERSA, na estrutura de pavimento flexível
1,00E+04
1,00E+05
1,00E+06
1,00E+07
1,00E+08
1,00E+09
1,00E+10
1,00E+11
1,00E+12
1,00E+13
CAP 30/45 Borracha HiMA Polímero Alto-Módulo
Nf
Ligante Asfáltico
Faixa III-DERSA
Jambeiro
Pombal
Jambeiro
Pombal
Jambeiro
Pombal
Jambeiro
Pombal
Jambeiro
Pombal
1,00E+04
1,00E+05
1,00E+06
1,00E+07
1,00E+08
1,00E+09
1,00E+10
1,00E+11
1,00E+12
1,00E+13
CAP 30/45 Borracha HiMA Polímero Alto-Módulo
Nf
Ligante Asfáltico
Faixa III-DERSA
JambeiroPombal
JambeiroPombal
JambeiroPombal
JambeiroPombal
JambeiroPombal
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
126
Nas Figuras 5.5 e 5.8 apresenta-se a vida de fadiga das misturas asfálticas com granulometria
Faixa EGL 12,5mm, considerando a vida de rigidez inicial e final, para a estrutura de
pavimento semi-rígido e flexível. Nota-se que as misturas asfálticas com agregados da
Pedreira Jambeiro (SP) e ligante asfáltico modificado por borracha e HiMA, foram os que
apresentaram maior vida de fadiga. Contudo, o emprego de agregados da Pombal (RJ) não
acompanhou esse comportamento.
Destacam-se também nas misturas asfálticas com CAP-Polímero e CAP-HiMA, pela elevada
previsão de vida de fadiga, quando comparada com a mistura com CAP-30/45.
Assim como foi observado para a Faixa III-DERSA, as misturas asfálticas com agregados da
pedreira Jambeiro (SP), apresentaram boa vida de fadiga com o CAP-Borracha, CAP-HiMA e
CAP-Alto-Módulo. Contudo, nos casos em que foi utilizado CAP 30/45 ou CAP-Polímero, as
misturas asfálticas com agregados da Pombal (RJ) apresentaram maior vida de fadiga.
Também para estas misturas asfálticas, nota-se que a maior previsão de vida de fadiga é
obtida na estrutura do pavimento semi-rígido.
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
127
Figura 5.5: Vida de fadiga prevista para a rigidez na flexão inicial das misturas asfálticas com
granulometria Faixa EGL 12,5mm, na estrutura de pavimento semi-rígido
Figura 5.6: Vida de fadiga prevista para a rigidez na flexão final das misturas asfálticas com
granulometria Faixa EGL 12,5mm, na estrutura de pavimento semi-rígido
1,00E+04
1,00E+05
1,00E+06
1,00E+07
1,00E+08
1,00E+09
1,00E+10
1,00E+11
1,00E+12
1,00E+13
CAP 30/45 Borracha HiMA Polímero Alto-Módulo
Nf
Ligante Asfáltico
Faixa EGL 12,5mm
JambeiroPombal
JambeiroPombal
JambeiroPombal
JambeiroPombal
JambeiroPombal
1,00E+04
1,00E+05
1,00E+06
1,00E+07
1,00E+08
1,00E+09
1,00E+10
1,00E+11
1,00E+12
1,00E+13
CAP 30/45 Borracha HiMA Polímero Alto-Módulo
Nf
Ligante Asfáltico
Faixa EGL 12,5mm
JambeiroPombal
JambeiroPombal
JambeiroPombal
JambeiroPombal
JambeiroPombal
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
128
Figura 5.7: Vida de fadiga prevista para a rigidez na flexão inicial das misturas asfálticas com
granulometria Faixa EGL 12,5mm, na estrutura de pavimento flexível
Figura 5.8: Vida de fadiga prevista para a rigidez na flexão final das misturas asfálticas com
granulometria Faixa EGL 12,5mm, na estrutura de pavimento flexível
1,00E+04
1,00E+05
1,00E+06
1,00E+07
1,00E+08
1,00E+09
1,00E+10
1,00E+11
1,00E+12
1,00E+13
CAP 30/45 Borracha HiMA Polímero Alto-Módulo
Nf
Ligante Asfáltico
Faixa EGL 12,5mm
Jambeiro
Pombal
Jambeiro
Pombal
Jambeiro
Pombal
Jambeiro
Pombal
Jambeiro
Pombal
1,00E+04
1,00E+05
1,00E+06
1,00E+07
1,00E+08
1,00E+09
1,00E+10
1,00E+11
1,00E+12
1,00E+13
CAP 30/45 Borracha HiMA Polímero Alto-Módulo
Nf
Ligante Asfáltico
Faixa EGL 12,5mm
JambeiroPombal
JambeiroPombal
JambeiroPombal
JambeiroPombal
Jambeiro
Pombal
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
129
Nas Figuras 5.9 a 5.12 são apresentados os resultados da previsão da vida de fadiga para as
misturas asfálticas com Faixa EGL 9,5mm, considerando rigidez inicial e final, para as duas
estruturas de pavimentos analisadas.
Nessas misturas asfálticas nota-se claramente a o ligante asfáltico modificado com borracha
moída de pneu produziu as maiores vidas de fadiga, tanto para a estrutura de pavimento
semi-rígido como para a estrutura de pavimento flexível. Nessa mistura destaca-se ainda o
emprego dos agregados da Pedreira Pombal (RJ) sobre as misturas que utilizaram agregados
da Pedreira Jambeiro (SP).
Na sequência as misturas asfálticas com CAP-HiMA, CAP-Polímero e CAP-Alto-Módulo,
apresentaram boa previsão de vida de fadiga, superiores à obtida na mistura com CAP
convencional (CAP-30/45).
Com relação à fonte de agregados, as misturas asfálticas com CAP-Borracha e CAP-HiMA e
agregados da Pedreira Pombal (RJ) foram as que apresentaram maior previsão de vida de
fadiga. Já nas outras misturas, com CAP-30/45, CAP-Polímero e CAP-HiMA, o emprego de
agregados da Pedreira Jambeiro (SP) foi mais favorável.
Nestas misturas também se notou que a estrutura de pavimento semi-rígida possibilitaria
maior vida de fadiga das misturas asfálticas.
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
130
Figura 5.9: Vida de fadiga prevista para a rigidez na flexão inicial das misturas asfálticas com
granulometria Faixa EGL 9,5mm, na estrutura de pavimento semi-rígido
Figura 5.10: Vida de fadiga prevista para a rigidez na flexão final das misturas asfálticas com
granulometria Faixa EGL 9,5mm, na estrutura de pavimento semi-rígido
1,00E+04
1,00E+05
1,00E+06
1,00E+07
1,00E+08
1,00E+09
1,00E+10
1,00E+11
1,00E+12
1,00E+13
CAP 30/45 Borracha HiMA Polímero Alto-Módulo
Nf
Ligante Asfáltico
Faixa EGL 9,5mm
JambeiroPombal
JambeiroPombal
JambeiroPombal
JambeiroPombal
JambeiroPombal
1,00E+04
1,00E+05
1,00E+06
1,00E+07
1,00E+08
1,00E+09
1,00E+10
1,00E+11
1,00E+12
1,00E+13
CAP 30/45 Borracha HiMA Polímero Alto-Módulo
Nf
Ligante Asfáltico
Faixa EGL 9,5mm
JambeiroPombal
JambeiroPombal
JambeiroPombal
JambeiroPombal
JambeiroPombal
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
131
Figura 5.11: Vida de fadiga prevista para a rigidez na flexão inicial das misturas asfálticas com
granulometria Faixa EGL 9,5mm, na estrutura de pavimento flexível
Figura 5.12: Vida de fadiga prevista para a rigidez na flexão final das misturas asfálticas com
granulometria Faixa EGL 9,5mm, na estrutura de pavimento flexível
1,00E+04
1,00E+05
1,00E+06
1,00E+07
1,00E+08
1,00E+09
1,00E+10
1,00E+11
1,00E+12
1,00E+13
CAP 30/45 Borracha HiMA Polímero Alto-Módulo
Nf
Ligante Asfáltico
Faixa EGL 9,5mm
Jambeiro
Pombal
Jambeiro
Pombal
Jambeiro
Pombal
Jambeiro
Pombal
Jambeiro
Pombal
1,00E+04
1,00E+05
1,00E+06
1,00E+07
1,00E+08
1,00E+09
1,00E+10
1,00E+11
1,00E+12
1,00E+13
CAP 30/45 Borracha HiMA Polímero Alto-Módulo
Nf
Ligante Asfáltico
Faixa EGL 9,5mm
Jambeiro
Pombal
Jambeiro
PombalJambeiro
Pombal
Jambeiro
Pombal
Jambeiro
Pombal
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
132
Finalmente, nas Figuras 5.13 a 5.16 são apresentados os resultados de previsão de vida de
fadiga das misturas asfálticas com granulometria na Faixa Gap Graded. Nestas misturas o
emprego de ligante asfáltico de alto módulo foi o que promoveu uma maior vida de fadiga,
junto com ligante asfáltico altamente modificado por polímero (HiMA). Seguidamente a
mistura com CAP-Borracha e CAP-Polímero apresentaram boa previsão de vida de fadiga,
superior à esperada na mistura asfáltica com CAP 30/45.
Essas tendências foram observadas tanto na estrutura de pavimento semi-rígido como na
estrutura de pavimento flexível. Contudo, também neste caso a estrutura de pavimento semi-
rígido apresentaria uma maior vida de fadiga para as misturas asfálticas.
Com relação à fonte de agregados, nas misturas com CAP-30/45, CAP-HiMA e CAP-Polímero e
agregados da Pedreira Jambeiro (SP) notou-se maior vida de fadiga do que a observada nas
misturas com agregados da Pedreira Pombal (RJ). Já nas misturas com ligante asfáltico CAP-
Borracha e CAP-Alto-Módulo, a tendência foi oposta.
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
133
Figura 5.13: Vida de fadiga prevista para a rigidez na flexão inicial das misturas asfálticas com
granulometria Faixa Gap Graded, na estrutura de pavimento semi-rígido
Figura 5.14: Vida de fadiga prevista para a rigidez na flexão final das misturas asfálticas com
granulometria Faixa Gap Graded, na estrutura de pavimento semi-rígido
1,00E+04
1,00E+05
1,00E+06
1,00E+07
1,00E+08
1,00E+09
1,00E+10
1,00E+11
1,00E+12
1,00E+13
CAP 30/45 Borracha HiMA Polímero Alto-Módulo
Nf
Ligante Asfáltico
Faixa Gap Graded
JambeiroPombal
JambeiroPombal
JambeiroPombal
JambeiroPombal
JambeiroPombal
1,00E+04
1,00E+05
1,00E+06
1,00E+07
1,00E+08
1,00E+09
1,00E+10
1,00E+11
1,00E+12
1,00E+13
CAP 30/45 Borracha HiMA Polímero Alto-Módulo
Nf
Ligante Asfáltico
Faixa Gap Graded
JambeiroPombal
JambeiroPombal
JambeiroPombal
JambeiroPombal
JambeiroPombal
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
134
Figura 5.15: Vida de fadiga prevista para a rigidez na flexão inicial das misturas asfálticas com
granulometria Faixa Gap Graded, na estrutura de pavimento flexível
Figura 5.16: Vida de fadiga prevista para a rigidez na flexão final das misturas asfálticas com
granulometria Faixa Gap Graded, na estrutura de pavimento flexível
1,00E+04
1,00E+05
1,00E+06
1,00E+07
1,00E+08
1,00E+09
1,00E+10
1,00E+11
1,00E+12
1,00E+13
CAP 30/45 Borracha HiMA Polímero Alto-Módulo
Nf
Ligante Asfáltico
Faixa Gap Graded
Jambeiro
Pombal
Jambeiro
Pombal
Jambeiro
Pombal
Jambeiro
PombalJambeiroPombal
1,00E+04
1,00E+05
1,00E+06
1,00E+07
1,00E+08
1,00E+09
1,00E+10
1,00E+11
1,00E+12
1,00E+13
CAP 30/45 Borracha HiMA Polímero Alto-Módulo
Nf
Ligante Asfáltico
Faixa Gap Graded
JambeiroPombal
JambeiroPombal
JambeiroPombal
JambeiroPombal
JambeiroPombal
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
135
Notou-se que cada em cada faixa granulométrica houve um ligante asfáltico que se destacou
pela elevada vida de fadiga, aliado à fonte de agregados, seja Jambeiro (SP) ou Pombal (RJ). Na
Tabela 5.7 apresenta-se um resumo da maior vida de fadiga obtida para cada faixa
granulométrica e na condição simulada, seja na estrutura semi-rígida ou flexível,
considerando a rigidez inicial ou final.
Para a Faixa-DERSA, o emprego de ligante asfáltico de Alto-Módulo com agregados da
Pedreira Jambeiro (SP) produziu misturas asfálticas com a maior previsão de vida de fadiga,
para as condições consideradas e nas duas estruturas de pavimentos. Já a mistura asfáltica
com faixa granulométrica EGL 12,5mm teve melhor previsão de vida de fadiga com o ligante
asfáltico altamente modificado (HiMA) e também agregados da Pedreira Jambeiro (SP).
A mistura asfáltica com ligante asfáltico modificado por pó de borracha de pneus moídos
(CAP-Borracha) e agregados da pedreira Pombal (RJ) foi a que apresentou maior vida de
fadiga na faixa granulométrica EGL 9,5mm, para as duas estruturas de pavimentos, como
pode-se notar na Tabela 5.7.
Finalmente, para as misturas asfálticas com granulometria na faixa Gap Graded houve um
comportamento diferenciado. O emprego de CAP-Alto-Módulo e agregados da pedreira
Pombal (RJ), foi mais favorável para a estrutura de pavimento semi-rígida, enquanto que para
a mistura de pavimento flexível, a utilização de ligante asfáltico tipo HiMA com agregados da
pedreira Jambeiro (SP) produziu misturas asfálticas com maior previsão de vida de fadiga.
Esse comportamento foi observado, tanto para a rigidez na flexão inicial como na final, como
apresenta a Tabela 5.7. Vale ressaltar que a análise da mistura asfáltica com Gap Graded é
meramente ilustrativa, já que essa granulometria na prática, não é utilizada para composição
integral do camada asfáltica, mas apenas como um revestimento final melhorador de atrito e
redutor de ruído produzido pela interface pneu-pavimento.
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
136
Tabela 5.7: Resumo da maior vida de fadiga prevista para cada faixa granulométrica, de
acordo com a estrutura de pavimento, considerando a rigidez na flexão inicial e final
Faixa Granulométrica
Rigidez na Flexão Inicial Rigidez na Flexão Final
Estrutura Semi-Rígida
Estrutura Flexível
Estrutura Semi-Rígida
Estrutura Flexível
III-DERSA CAP-Alto-Módulo CAP-Alto-Módulo CAP-Alto-Módulo CAP-Alto-Módulo
Jambeiro Jambeiro Jambeiro Jambeiro
EGL 12,5mm CAP-HiMA CAP-HiMA CAP-HiMA CAP-HiMA
Jambeiro Jambeiro Jambeiro Jambeiro
EGL 9,5mm CAP-Borracha CAP-Borracha CAP-Borracha CAP-Borracha
Pombal Pombal Pombal Pombal
Gap Graded CAP-Alto-Módulo CAP-HiMA CAP-Alto-Módulo CAP-HiMA
Pombal Jambeiro Pombal Jambeiro
Nota-se, portanto, que dependendo da faixa granulométrica utilizada, existe um ligante
asfáltico com o qual pode ser obtida a maior vida de fadiga da mistura asfáltica, e também a
seleção do agregado pode influenciar nessa resistência ao trincamento.
Vale salientar que, as comparações realizadas entre a estrutura de pavimento semi-rígido e
flexível, são válidas para o caso em que a camada rígida de BGTC tenha uma vida de fadiga
superior à do revestimento asfáltico. Caso contrário, deve se analisar o ciclo no qual a BGTC
não apresenta mais comportamento de uma camada cimentada, mas de uma camada granular.
Nessa situação, devem ser realizadas novas simulações, que não são objetivo deste trabalho.
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
137
6. CONCLUSÕES E CONSIDERAÇÕES FINAIS
O objetivo desta pesquisa foi avaliar a influência do tipo de ligante asfáltico na vida de fadiga
de misturas asfálticas, à luz de dois tipos de ensaio: um ensaio simples de ruptura diametral
com velocidade controlada realizado em corpos de prova obtidos no compactador Marshall; e
um ensaio de fadiga por flexão de viga apoiada em quatro pontos.
Para composição das misturas asfálticas utilizaram-se cinco ligantes asfálticos (CAP 30/45,
CAP-Borracha, CAP-HiMA, CAP-Polímero e CAP-Alto-Módulo); quatro faixas granulométricas
(III-DERSA, 12,5mm, 9,5mm, Gap Graded 3/8”); e duas fontes de agregados (Pedreira
Jambeiro e Pedreira Pombal); totalizando quarenta misturas asfálticas.
Inicialmente os materiais foram caracterizados em laboratório e as dosagens das misturas
asfálticas foram realizadas com a moldagem dos corpos de prova no compactador Marshall,
com energia de 75 golpes por face. O teor de projeto de ligante asfáltico, assim determinado,
foi utilizado para preparar os corpos de prova utilizados nos dois ensaios de fadiga estudados
nesta pesquisa. Vale salientar que, conforme era esperado, para cada composição
granulométrica e cada fonte de agregados obteve-se um teor de projeto distinto e esse fator
pode influenciar diretamente na vida de fadiga da mistura asfáltica. Contudo, o objetivo do
estudo é investigar misturas asfálticas reais que poderiam ser aplicadas na conservação ou
construção de novas faixas da Rodovia Presidente Dutra.
6.1. Ensaio de fadiga por ruptura diametral com velocidade controlada
Neste ensaio as misturas asfálticas com granulometria EGL 12,5mm e EGL 9,5mm
apresentaram boa previsão de vida de fadiga com o emprego do ligante asfáltico modificado
por pó de borracha de pneus moída (CAP-Borracha) e agregados da Pedreira Pombal (RJ). No
caso dos outros ligantes asfálticos, não houve diferenciação muito significativa dos valores de
vida de fadiga com relação aos resultados na mistura asfáltica com CAP 30/45.
A utilização de CAP-HiMA e CAP-Polímero foi mais favorável nas misturas asfálticas com
granulometria Faixa III-DERSA e agregados da Pedreira Pombal (RJ). Já a mistura asfáltica
com CAP 30/45 foi a que apresentou menor expectativa de resistência ao trincamento por
fadiga.
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
138
As misturas asfálticas com a faixa granulométrica descontínua tipo Gap Graded apresentaram
previsão de vida de fadiga muito próxima, para as composições com os ligantes asfálticos
testados. O CAP-Polímero destacou-se nessas misturas devido à baixa previsão de vida de
fadiga.
Os resultados de previsão de fadiga obtidos para as diversas faixas granulométricas mostram
que as misturas asfálticas com granulometria Faixa EGL 9,5mm é a que apresenta maior vida
de fadiga, com relação às outras misturas testadas. Esse comportamento pode ser atribuído ao
emprego de teores de ligante asfáltico de projeto levemente superiores às misturas com
outras faixas granulométricas.
De modo geral, observou-se que as misturas asfálticas com agregados da Pedreira Pombal (RJ)
tenderam a apresentar maior vida de fadiga, quando comparadas com os resultados obtidos
com agregados da Pedreira Jambeiro (RJ). Contudo os ensaios de laboratório mostram que os
agregados da Pedreira Pombal apresentam uma menor resistência à abrasão Los Angeles, do
que os agregados da Pedreira Jambeiro, o que poderia levar a misturas asfálticas com menor
durabilidade. Esse comportamento pode ser atribuída ao fato que o ensaio por velocidade
controlada aplica o carregamento de forma estática, ao tempo de aplicação de carga muito
pequeno e à forma de carregamento.
6.2. Ensaio de fadiga por flexão cíclica de viga apoiada em quatro pontos
O número de ciclos obtido no ensaio para os níveis de deformação de 300, 450 e
600microstrain, indicou que as misturas asfálticas com ligante asfáltico modificado por
borracha são as que apresentam, de modo geral, maior vida de fadiga. Contudo, verificou-se
também que para níveis de deformação elevados (600microstrain) a vida de fadiga é muito
baixa, independentemente do tipo de ligante asfáltico utilizado.
Vale notar que, a mistura asfáltica com CAP-Borracha apresentou os menores valores de
rigidez na flexão, portanto, é esperado que sejam obtidos elevados valores de vida de fadiga
neste ensaio de deformação controlada. Os maiores valores de rigidez foram obtidos nas
misturas asfálticas com CAP-30/45, CAP-HiMA e CAP-Alto-Módulo. Contudo, neste ensaio
pode-se diferenciar a boa resistência ao trincamento por fadiga destes dois últimos, quando
comparados com o CAP-30/45. Os valores de rigidez na flexão elevados indicam que as
misturas asfálticas compostas com os ligantes asfálticos CAP-HiMA e CAP-Alto-Módulo podem
apresentar boa resistência à deformação permanente, além da boa resistência ao trincamento
por fadiga.
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
139
Para facilitar as comparações entre as quarenta misturas asfálticas testadas, empregaram-se
as leis de fadiga determinadas no ensaio para estimar a vida de fadiga com deformação de
100microstrain, que é um valor mais próximo ao observado usualmente em estruturas de
pavimentos. Nessa avaliação, as misturas asfálticas com ligante asfáltico tipo CAP-Borracha,
CAP-Alto-Módulo e CAP-HiMA foram as que apresentaram melhor previsão de vida de fadiga
nas quatro faixas granulométricas analisadas.
A análise estatística realizada com os resultados de número de ciclos até a ruptura por fadiga
confirmou que o tipo de ligante asfáltico é o único fator influente na resistência ao
trincamento por fadiga das misturas asfálticas aqui estudadas. Isto é, as faixas
granulométricas selecionadas não influenciaram na vida de fadiga. A fonte de agregados
tampouco foi significativo nos resultados de fadiga das misturas asfálticas.
6.3. Análises mecanicistas
Para avaliar as leis de fadiga obtidas neste estudo, foram determinadas as deformações na
fibra inferior do revestimento asfáltico de duas estruturas de pavimentos recentemente
utilizadas pela CCR NovaDutra na construção de vias marginais. Uma estrutura tem
característica de pavimento invertido semi-rígido e a outra estrutura é um pavimento flexível.
Nessas análises se prevê que o ligante asfáltico de Alto Módulo apresentaria a maior vida de
fadiga na mistura asfáltica com granulometria Faixa III-DERSA e agregados da Pedreira
Jambeiro (SP), para as duas estruturas de pavimentos.
No caso da mistura asfáltica com faixa granulométrica EGL 12,5mm, o emprego de ligante
asfáltico altamente modificado por polímeros (HiMA) e também agregados da Pedreira
Jambeiro (SP) é a combinação mais benéfica para prevenir o trincamento por fadiga no
revestimento asfáltico das duas estruturas avaliadas.
A mistura asfáltica de granulometria EGL 9,5mm com agregados da Pedreira Pombal
apresentaria a maior vida de fadiga com o ligante asfáltico modificado por pó de borracha de
pneus moída (CAP-Borracha), tanto na estrutura de pavimento flexível como na estrutura de
pavimento semi-rígido.
Na mistura asfáltica com faixa granulométrica Gap Graded observou-se um comportamento
diferenciado. O emprego de CAP-Alto-Módulo com agregados da Pedreira Pombal (RJ)
produziria misturas asfálticas com maior vida de fadiga para a estrutura de pavimento semi-
rígida. Contudo, na estrutura de pavimento flexível, seria mais benéfico o emprego de CAP-
HiMA com agregados da Pedreira Jambeiro (SP). Vale ressaltar que a análise da mistura
asfáltica com Gap Graded é meramente ilustrativa, já que essa granulometria na prática, não é
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
140
utilizada para composição integral do camada asfáltica, mas apenas como um revestimento
final melhorador de atrito e redutor de ruído produzido pela interface pneu-pavimento.
6.4. Comentários com relação aos ensaios utilizados
O ensaio de fadiga por compressão diametral com velocidade controlada de corpos de prova
cilíndricos é um ensaio prático e muito simples de ser executado em laboratórios com
equipamentos básicos, como o compactador Marshall e uma prensa com controle de aplicação
de carga e leitura de deslocamento.
Vale notar que o ensaio de fadiga por compressão diametral com velocidade controlada
apresenta algumas limitações já que, utiliza equações preditivas determinadas pelo Instituto
de Asfalto no ano 1982, determinadas para materiais diferentes aos testados neste estudo.
Notou-se neste estudo que o ensaio não identificou claramente misturas com ligantes
asfálticos modificados. Vale ainda notar que, neste ensaio é utilizada a teoria da elasticidade
para formular o modelo de fadiga, mas é bem sabido que os materiais asfálticos apresentam
um comportamento viscoelástico dependente da temperatura e frequência de aplicação de
carregamentos.
O ensaio de fadiga por flexão cíclica de viga apoiada em quatro pontos é um ensaio bastante
sofisticado, já que permite obter vários parâmetros da mistura asfáltica além das leis de
fadiga, como por exemplo, a rigidez na flexão, o ângulo de fase e a energia de trabalho durante
o ensaio.
Contudo, vale notar que o ensaio por flexão cíclica de viga demanda bastante tempo, tanto na
preparação dos corpos de prova (vigotas) como na própria execução do ensaio. Para poder
avaliar uma única mistura asfáltica pode se demorar de duas semanas até seis semanas, já que
são necessários vários corpos de prova testados em diversos níveis de deformação. Nas
misturas asfálticas com baixa rigidez na flexão, como as produzidas com CAP-Borracha, por
exemplo, demandaram até dez dias para testar uma única vigota no nível de deformação de
300microstrain.
Ressalta-se ainda que, os ensaios executados neste estudo atenderam as normativas
americanas AASHTO T 321 e ASTM D 7460-10, que recomendam realizar o ensaio na
temperatura de 20oC, com frequência de carregamento de 10Hz. Contudo, essas condições do
ensaio deveriam ser revistas para a realidade brasileira e, inclusive, adotar períodos de
descanso durante o ensaio para considerar o resselagem (healing) da mistura asfáltica.
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
141
A previsão de vida de fadiga das misturas asfálticas no ensaio de fadiga por ruptura diametral
com velocidade controlada é levemente superior, quando comparados com os resultados de
previsão de vida de fadiga obtidos no ensaio de fadiga por flexão cíclica de viga apoiada em
quatro pontos. Contudo, vale notar que nesses ensaios os corpos de prova de geometria
distinta são submetidos a carregamentos e estados de tensão diferentes. Além disso, o
primeiro ensaio utiliza a temperatura de 25oC enquanto que no segundo a temperatura
recomendada é de 20oC.
Assim, é difícil poder realizar comparações entre os dois ensaios utilizados nesta pesquisa,
dadas essas diferenças. Mas vale notar que, no ensaio de flexão cíclica de viga apoiada em
quatro pontos, as condições de campo são simuladas de melhor maneira do que no ensaio de
ruptura diametral por velocidade controlada.
6.5. Considerações finais
Finalmente, conclui-se que o tipo de ligante asfáltico é influente na vida de fadiga das misturas
asfálticas, para as faixas granulométricas testadas neste estudo. Destacam-se as misturas
asfálticas com CAP-Borracha para a Faixa EGL 9,5mm, o CAP-HiMA para a Faixa EGL 12,5mm
e o CAP-Alto-Módulo para a Faixa III-DERSA.
Salienta-se que outros ensaios devem ser também executados em conjunto com o ensaio de
fadiga, como por exemplo, ensaios em múltiplas frequências e temperaturas, ensaios de
deformação permanente, com o objetivo de entender melhor o comportamento mecânico de
uma mistura asfáltica e poder realizar sua aplicação racional.
Dessa forma, a seleção de uma mistura asfáltica para sua aplicação em atividades de
manutenção e construção de pavimentos pode ser otimizada para atender as especificações
de projeto, as condições climatológicas e as solicitações do tráfego.
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
142
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
ABOJARADEH, M. (2003). Predictive Fatigue Models for Arizona Asphalt Concrete Mixtures,
Ph.D. Dissertation, Arizona State University, Tempe AZ.
ADHIKARI, S.; YOU, Z. Fatigue Evaluation of Asphalt Pavement using Beam Fatigue Apparatus, The Technology Interface Journal, Volume 10, Nº3, ISSN # 1523-9926, Spring 2010.
BAZIN, P., AND SAUNIER, J.B. "Deformability, Fatigue and Healing Properties of Asphalt Mixes." Second International Conference on The Structural Design of Asphalt Pavements Proc. Ann Arbor, Michigan, 1967.
BERNUCCI, L. B.; MOTTA, L. M. G.; CERATTI, J. A. P.; SOARES, J. B. Pavimentação asfáltica: Formação básica para engenheiros. Rio de Janeiro: PETROBRAS: ABEDA, 3ª reimp., 2010.
CAPITÃO, S. D. Caracterização Mecânica de Misturas Betuminosas de Alto Módulo de Deformabilidade. Tese de Doutorado. Universidade de Coimbra. Coimbra, Portugal, 2003.
CARPENTER, S. H. E SHEN, S. (2007). Dissipated energy concepts for HMA performance: Fatigue and Healing. COE Final Report No. 29. Federal Aviation Administration. University of Illinois at Urbana-Champaing. Illinois, Estados Unidos.
CARPENTER, S.H.; GHUZLAN, K.A.; SHEN, S. A Fatigue Endurance Limit for Highway and Airport Pavements. Proceedings Highway Research Board, Washington, 2003.
CARPENTER, SAMUEL H., AND M. JANSEN. "Fatigue Behavior Under New Airaraft Loading Conditions." Aircraft/Pavement technology. ASCE, 1997.
CAVALCANTI, L. S. Efeito de Alguns Modificadores de Ligantes na Vida de Fadiga e Deformação Permanente de Misturas Asfálticas. Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Rio de Janeiro - UFRJ/COPPE, Rio de Janeiro, RJ, 177 p., 2010.
CHIANGMAI, C.N. (2010). Fatigue –Fracture Relation on Asphalt Concrete Mixtures. Dissertação de Mestrado. Universidade de Illinois, Urbana, Champaign.
Di BENEDETTO, H.; DE LA ROCHE, C. State of the Art in Stiffiness Modulus and Fatigue of Bituminous Mixtures. RILEM Report 17. Bituminous Binders and Mixes. Brussles, Belgium. 1998
Di BENEDETTO, H.; DE LA ROCHE, C. State of the Art in Stiffiness Modulus and Fatigue of Bituminous Mixtures. RILEM Report 17. Bituminous Binders and Mixes. Brussles, Belgium. 1998
EPPS, J.A.; MONISMITH, C.L. Influence of Mixture Variables on the Flexural Fatigue Properties of Asphalt Concrete. Journal of the Association of Asphalt Paving Technologists, v. 38, 1969.
EPPS, JON A., MONISMITH, C.L. "Fatigue of Asphalt Concrete Mixtures-Summary of Existing Information." In Fatigue of Compacted Bituminious Aggregate Mixtures, pp.19-45. ASTM STP508, American Society for Testing materials, 1971.
FONTES, L. P. T. L. Optimização do Desempenho de Misturas Betuminosas com Betume Modificado com Borracha para Reabilitação de Pavimentos. Tese de Doutorado. Universidade do Minho. Universidade Federal de Santa Catarina. 545 p., 2009.
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
143
FONTES, L. P. T. L.; TRICHÊS, G.; PEREIRA, P.; PAIS, J.C. Comportamento à Fadiga e à Deformação Permanente de Misturas Asfálticas Confeccionadas com Asfalto-Borracha Brasileiro. 19° Encontro de Asfalto, realizado no período de 9 a 11 de junho de 2008, Instituto Brasileiro de Petróleo, Gás e Biocombustíveis - IBP. Rio de Janeiro, RJ.
Instituto Brasileiro de Petróleo, Gás e Biocombustíveis - IBP. Rio de Janeiro, RJ. HUANG, Y.H. Pavement Analysis and Design. Englewood-Cliffs: Prentice-Hall, 1993. JIMENEZ, R.A., AND GALLAWAY, B.M. "Behavior of Asphaltic Concrete Diaphragms to
Loadings." International Conference on The Structural Design of Asphalt Pavements. Ann Arbor, Michigan, 1962.
KIM, R. Y., LEE, H.-J., AND LITTLE, D. N. (1998). "Fundamental Properties of Asphalts and Modified Asphalts." Texas A&M University, Volume 4, final report.
KIM, Y. R., LEE, H.-J., AND LITTLE, D. N. (1997). "Fatigue Characterization of Asphalt Concrete Using Viscoelasticity and Continuum Damage Theory." Journal of the Association of Asphalt Paving Technologists (AAPT), Vol.66, pp.520-569.
KIM, Y. R., LITTLE, D. N., AND BENSON, F. (1990). "Chemical and Mechanical Evaluation on Healing Mechanism of Asphalt Concrete." Journal of the Association of Asphalt Paving Technologists (AAPT), Vol. 59, pp.240-276.
LEE, H.-J. (1996). "Uniaxial Constitutive Modeling of Asphalt Concrete Using Viscoelasticity and Continuum Damage Theory," Ph.D. Thesis, North Carolina State University, Raleigh, NC.
LITTLE, D.N., LYTTON, R.L., WILLIAMS, D., AND CHEN, C.W. Microdamage Healing in Asphalt and Asphalt Concrete, Volume I: Microdamage and Microdamage Healing Project Summary Report, Report Number FHWA-RD-98-141, Federal Highway Administration, Washington, D.C., June 2001.
MAJIDZADEH, K., KAUFMANN, E. M., AND RAMSAMOOJ, D. V. (1971). "Application of Fracture Mechanics in the Analysis of Pavement Fatigue." Journal of the Association of Asphalt Paving Technology (AAPT), Vol.40, pp.227-246.
MEDINA, J.; MOTTA, L.M.G. Mecânica dos Pavimentos. 2. ed. Rio de Janeiro, RJ, 2005. MINER, M.A. Cumulative Damage in Fatigue. Vol. 67. Transactions of the American Society of
Mechanical Engineers, Vol 67, 1945. MONISMITH, C. L., AND SALAM, Y. M. (1973). "Distress Characteristics of Asphalt Concrete
Mixes." Proceedings of Asphalt Paving Technology (AAPT), Vol. 42. MONISMITH, C. L., EPPS, J. A., AND FINN, F. N. (1985). "Improved Asphalt Mix Design." Journal
of AAPT, Vol. 55, pp.347-406. MONISMITH, C. L.; EPPS, J. A.; KASIANCHUK, A.; McLEAN, D. B. Asphalt mixture behaviour on
repeated flexure. Report nº. TE 70-5, University of California, Berkeley, USA, 1971. MONISMITH, C.L., AND DEACON, J.A. "Fatigue of Asphalt Paving Mixtures." Transportation
Engineering Journal, Proc. of the American Society of Civil Engineers, Vol.95, 1969: No. TE2.
MYRE, JOSTEIN. "Fatigue of Asphalt pavements." pp.703-714. Norway: Third International Conference on Bearing Capacity of Roads and Airfields, 1990.
NASCIMENTO, L. A. H. Nova Abordagem da Dosagem de Misturas Asfálticas Densas com Uso do Compactador Giratório e Foco na Deformação Permanente. Dissertação de mestrado, Programa de Engenharia Civil, COPPE, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, RJ, 2008.
NCHRP (2013). Validating and Endurance Limit for HMA Pavements: Laboratory Experiment and Algorithm Development. Project No. NCHRP 9-44 A. Appendix 2, Endurance Limit for HMA Based on Healing Phenomena Using Viscoelastic Continuum Damage Analysis. National Cooperative Higway Research Program. Submitted by, Witczak, M.; Mamlouk, M.; Souliman, M.; Waleed, Z.
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
144
PAIS, J. C. Consideração da Propagação de Fendas no Dimensionamento de Reforços de Pavimentos Flexíveis. Tese de Doutoramento, Universidade do Minho. Guimarães, Portugal, 1999.
PARK, S. W., R. Y. KIM, ET AL. (1996). "A Viscoelastic Continuum Damage Model and Its Application to Uniaxial Behavior of Asphalt Concrete." Mechanics of Materials, Vol. 24(No. 4), pp. 241-255.
PARREIRA, A. B. (2006). Notas de aula na matéria de Infraestrutura de Pavimentos. Escola de Engenharia de São Carlos. Universidade de São Paulo.
PAVESYS ENGENHARIA. www.pavesys.com.br PELL, P. S. (1967). "Fatigue of Asphalt Pavement Mixes." Proceedings of the Second
International Conference on the Structural Design of Asphalt Pavements, Ann Arbor, Michigan, pp. 577-594.
PELL, P.S. Fatigue Characteristics of Bitumen and Bituminous Mixes. An Arbor, Michigan: International Conference on The Structural Design of Asphalt Pavements, 1962.
PELL, P.S., and Cooper, K.E. "The Fatigue of Testing and Mix Variables on The Fatigue Performance of Bituminous Materials." Baltimore, Phoenix, Arizona: Association of Asphalt Paving Technologists, Vol.44 Proc., 1975.
PELL, P.S., AND TAYLOR, I.F. "Asphaltic Road Materials in Fatigue." pp.577-593. Los Angeles, California: Proc. Vol.38, Association of the Asphalt Pavement Technologists, 1969.
PINTO, S. Estudo do Comportamento à Fadiga de Misturas Betuminosas e Aplicação na Avaliação Estrutural de Pavimentos. 1991. 478 f. Tese (Doutorado) - Coordenação dos Programas de Pós-graduação de Engenharia, Universidade Federal do Rio de Janeiro, RIO DE JANEIRO, 1991.
Procedimento REDE 04/2010 - Determinação da fadiga de misturas betuminosas Procedimento REDE 05/2010 - Determinação do Flow Number Procedimento REDE 08/2010 - Método Bailey de Escolha Granulométrica PRONK, A. C. Collaborative study with 4BP device in Europe. “Round Robin test with three
reference beams”. Preliminary Results. 2º Workshop on Four Bending Point, University of Minho, ISBN 978-972-8692-42-1, 2009.
PRONK, A.C.; HOPMAN, P.C. Energy Dissipation: the Leading Factor of Fatigue in Highway Research: Sharing the Benefits. Proceedings of a Conference of the United States Strategic Highway Research Program, London, p. 255-67, 1990.
RAO TANGELLA, R., CRAUS, J., DEACON, J.A., & MONISMITH, C.L. (1990). Summary report on fatigue response of asphalt mixtures. Rep. to Strategic Highway Research Program, Washington, D.C., USA.
RODRIGUES, R.M. Estudo do Trincamento dos Pavimentos. 1991. Tese (Doutorado) - Coordenação dos Programas de Pós-graduação de Engenharia, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 1991.
SCHAPERY, R. A. (1984). "Correspondence Principles and a Generalized J Integral for Large Deformation and Fracture Analysis of Viscoelastic Media." International Journal of Fracture, Vol. 25.
SHRP - STRATEGIC HIGHWAY RESEARCH PROGRAM. Fatigue Response of Asphalt-Aggregate Mixes. A-404. Washington, 1994.
SHRP-A-404 Report. (1995). Fatigue Response of Asphalt-Aggregate Mixes. Strategic Highway Research Program, National Research Council. Washington, D. C., USA.
TANGELLA, S. C., CRAUS, J., DEACON, J. A., AND MONISMITH, C. L. (1990). "Summary Report on Fatigue Response of Asphalt Mixtures." Technical Memorandum No.TM-UCB-A-003A-
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
145
89-3M, prepared for SHRP Project A-003A. SHRP-A/IR-90-011. Institute of Transportation Studies, University of California, Berkeley.
TAYEBALI, A.A.; DEACON, J.A.; COPLANTZ, J.S.; MONISMITH, C.L. Modeling Fatigue Response of Asphalt-Aggregate Mixtures. Journal of the Association of Asphalt Paving Technologists, v. 62, p. 285-421, 1993.
TRB - Transportation Research Circular E-C124. Practical approaches to hot-mix asphalt mix design and production quality control testing, pp. 12-32, Washington, D.C., EUA, Dezembro, 2007.
VAN DIJK, W. "The Energy Approach to Fatigue for Pavement Design ." Proc., Association of Asphalt Paving Technologists, Vol.46, 1977: pp.1-40.
VAN DIJK, W. Practical Fatigue Characterization of Bituminous Mixes, Journal of the Association of Asphalt Paving Technologists, 44: 38-72. 1975.
VAVRIK, W. R.; PINE, W. J.; HUBER, G. A. et al. The Bailey Method of Gradation Evaluation: The influence of aggregate gradation and packing characteristics on voids in mineral aggregate. Journal of the Association of Asphalt Paving Technologists, Vol.70, 2001.
WAY, G.B.; KALOUSH, K. E.; SOUZA, J. M.; et al. Arizona’s 15 Years of Experience Using the Four Bending Beam Test. 2º Workshop on Four Bending Point, University of Minho, ISBN 978-972-8692-42-1, 2009.
WU, R.; TSAI, B. W.; HARVE, J.; ULLIDTZ, P.; BASHEER, I.; HOLLAND, J. (2009). Using Four-Point Bending Tests in Calibration of the California Mechanistic-Empirical Pavements Design System. 2º Workshop on Four Bending Point, University of Minho, ISBN 978-972-8692-42-1.
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
146
ANEXOS
ANEXO 1. RESULTADOS DO ENSAIO DE FADIGA POR RUPTURA DIAMETRAL COM
VELOCIDADE CONTROLADA
Tabela A1.1: Parâmetros obtidos no software Fadiga 2.0 nas misturas asfálticas com granulometria Faixa III-DERSA e agregados da Pedreira Jambeiro (SP)
MISTURA 1 2 3 4 5
Agregados Jambeiro Jambeiro Jambeiro Jambeiro Jambeiro
Faixa Granuulom. III-DERSA III-DERSA III-DERSA III-DERSA III-DERSA
Ligante Asfáltico CAP 30/45 Borracha HiMA Polímero Alto-Módulo
n 3,442 3,662 3,351 3,926 3,721
RT (kgf) 11,6 13,8 14,7 12,9 11,9
Fc de n 0,955 0,971 0,841 1,110 0,901
Epsf (%) 2,301 2,332 2,485 2,492 2,439
Smax 8.922 8.227 17.103 3.983 7
a 5,4E+01 3,5E+01 9,1E+01 -2,0E+06 5,9E+01
b 1,0E-01 6,8E-02 9,4E-02 7,5E-02 5,0E-02
r2 0,81 0,68 0,76 0,62 0,74
MR (kgf/cm2) 43.752 41.972 61.067 28.943 59.513
Fc T.A.I. 1,9E-01 1,3E-01 1,2E-01 1,2E-01 1,3E-01
WR0 30,95 42,99 34,17 52,33 45,05
EpsR 1,23E-02 1,27E-02 1,33E-02 1,38E-02 1,29E-02
Fc de WR0 0,612 0,952 0,879 0,989 0,753
Edyn a 25oC 45.361 37.835 73.207 18.205 54.631
K 2,63E-07 1,14E-07 5,23E-07 4,99E-08 4,90E-08
Nf (ciclos) 7,92E+05 2,07E+06 9,90E+05 5,60E+06 5,05E+06
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
147
Tabela A1.2: Parâmetros obtidos no software Fadiga 2.0 nas misturas asfálticas com granulometria Faixa EGL 12,5mm e agregados da Pedreira Jambeiro (SP)
MISTURA 6 7 8 9 10
Agregados Jambeiro Jambeiro Jambeiro Jambeiro Jambeiro
Faixa Granuulom. EGL 12,5mm EGL 12,5mm EGL 12,5mm EGL 12,5mm EGL 12,5mm
Ligante Asfáltico CAP 30/45 Borracha HiMA Polímero Alto-Módulo
n 3,507 3,353 3,923 3,568 3,495
RT (kgf) 11,6 12,0 12,9 11,3 11,9
Fc de n 0,996 0,852 1,060 1,009 1,010
Epsf (%) 2,703 2,533 2,385 2,481 2,598
Smax 5.926 6.717 3.039 3.324 4.865
a 3,0E+01 2,2E+01 -4,2E+06 -1,8E+06 2,7E+01
b 1,1E-01 1,4E-01 5,6E-02 7,1E-02 1,9E-02
r2 0,81 0,88 0,59 0,47 0,67
MR (kgf/cm2) 35.477 37.828 25.198 26.380 35.456
Fc T.A.I. 1,9E-01 4,5E-02 6,6E-02 9,9E-02 6,2E-02
WR0 36,58 38,00 56,87 42,80 36,99
EpsR 1,47E-02 1,41E-02 1,31E-02 1,34E-02 1,42E-02
Fc de WR0 0,681 0,963 1,207 0,806 0,931
Edyn a 25oC 27.329 25.912 17.278 22.401 19.583
K 3,72E-07 6,22E-07 4,06E-08 2,09E-07 2,98E-07
Nf (ciclos) 1,60E+06 7,84E+05 3,85E+06 1,12E+06 8,02E+06
Tabela A1.3: Parâmetros obtidos no software Fadiga 2.0 nas misturas asfálticas com granulometria Faixa EGL 9,5mm e agregados da Pedreira Jambeiro (SP)
MISTURA 11 12 13 14 15
Agregados Jambeiro Jambeiro Jambeiro Jambeiro Jambeiro
Faixa Granuulom. EGL 9,5mm EGL 9,5mm EGL 9,5mm EGL 9,5mm EGL 9,5mm
Ligante Asfáltico CAP 30/45 Borracha HiMA Polímero Alto-Módulo
n 3,904 4,240 4,059 3,153 3,643
RT (kgf) 10,3 12,3 12,0 11,8 11,6
Fc de n 1,097 1,157 1,038 0,919 1,060
Epsf (%) 2,346 2,288 2,324 2,609 2,395
Smax 3.750 5.066 19.127 5.187 3.951
a -6,7E+06 -4,8E+06 1,2E+02 9,7E+00 -5,9E+06
b 5,1E-02 9,8E-02 6,0E-02 7,5E-02 4,8E-02
r2 0,73 0,93 0,84 0,74 0,70
MR (kgf/cm2) 28.063 32.738 64.668 33.136 43.254
Fc T.A.I. 1,0E-01 9,8E-02 1,7E-01 2,0E-01 1,9E-01
WR0 39,63 49,03 30,88 36,54 39,54
EpsR 1,27E-02 1,24E-02 1,27E-02 1,46E-02 1,29E-02
Fc de WR0 0,755 1,026 0,760 0,644 0,658
Edyn a 25oC 24.486 25.365 99.901 28.615 42.598
K 3,89E-08 8,32E-09 1,98E-08 1,63E-06 6,54E-07
Nf (ciclos) 3,54E+06 1,42E+07 1,57E+07 3,49E+05 1,09E+07
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
148
Tabela A1.4: Parâmetros obtidos no software Fadiga 2.0 nas misturas asfálticas com granulometria Faixa Gap Graded e agregados da Pedreira Jambeiro (SP)
MISTURA 16 17 18 19 20
Agregados Jambeiro Jambeiro Jambeiro Jambeiro Jambeiro
Faixa Granuulom. Gap Graded Gap Graded Gap Graded Gap Graded Gap Graded
Ligante Asfáltico CAP 30/45 Borracha HiMA Polímero Alto-Módulo
n 3,279 2,979 3,461 2,808 3,120
RT (kgf) 9,4 8,0 8,3 8,4 8,9
Fc de n 0,848 0,875 1,016 0,781 1,095
Epsf (%) 2,433 2,428 2,608 2,504 2,495
Smax 5.471 2.901 8.468 3.757 4.595
a 1,7E+01 -9,7E+00 8,2E+01 1,5E+01 1,6E+01
b 1,5E-01 8,0E-02 7,6E-02 8,1E-02 1,4E-01
r2 0,84 0,87 0,84 0,66 0,54
MR (kgf/cm2) 34.054 24.605 42.596 28.089 38.156
Fc T.A.I. 4,6E-02 1,3E-01 4,1E-01 9,9E-02 3,5E-01
WR0 0,69 0,43 0,36 20,46 0,55
EpsR 1,30E-02 1,30E-02 1,40E-02 1,30E-02 1,38E-02
Fc de WR0 0,691 0,426 0,360 0,417 0,556
Edyn a 25oC 23.357 15.988 51.015 22.545 39.546
K 7,40E-07 2,60E-06 4,00E-07 5,56E-06 7,54E-07
Nf (ciclos) 4,60E+05 1,04E+05 1,38E+06 6,10E+04 5,69E+05
Tabela A1.5: Parâmetros obtidos no software Fadiga 2.0 nas misturas asfálticas com granulometria Faixa III-DERSA e agregados da Pedreira Pombal (RJ)
MISTURA 21 22 23 24 25
Agregados Pombal Pombal Pombal Pombal Pombal
Faixa Granuulom. III-DERSA III-DERSA III-DERSA III-DERSA III-DERSA
Ligante Asfáltico CAP 30/45 Borracha HiMA Polímero Alto-Módulo
n 3,284 3,816 4,118 4,118 3,998
RT 10,5 9,1 10,6 10,6 10,2
Fc de n 0,932 1,073 1,165 1,165 1,053
Epsf (%) 2,732 2,611 2,506 2,506 2,536
Smax 3.937 2.783 54.346 54.346 52.624
a -8,6E+06 -2,2E+06 2,0E+02 2,0E+02 -7,5E+06
b 2,3E-01 9,5E-02 1,3E-01 1,3E-01 2,8E-02
r2 0,92 0,76 0,78 0,78 0,72
MR 28.769 24.085 110.428 110.428 98.226
Fc T.A.I. 9,7E-02 6,9E-02 1,2E+00 1,2E+00 9,2E-02
WR0 37,79 37,96 22,27 22,27 36,55
EpsR 1,52E-02 1,47E-02 1,33E-02 1,33E-02 1,45E-02
Fc de WR0 0,704 0,723 0,419 0,419 0,594
Edyn a 25oC 14.472 16.339 280.130 280.130 19.856
K 1,07E-06 1,00E-07 1,89E-08 1,89E-08 1,29E-08
Nf 6,06E+05 3,79E+06 4,41E+07 4,41E+07 8,75E+06
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
149
Tabela A1.6: Parâmetros obtidos no software Fadiga 2.0 nas misturas asfálticas com granulometria Faixa EGL 12,5mm e agregados da Pedreira Pombal (RJ)
MISTURA 26 27 28 29 30
Agregados Pombal Pombal Pombal Pombal Pombal
Faixa Granuulom. EGL 12,5mm EGL 12,5mm EGL 12,5mm EGL 12,5mm EGL 12,5mm
Ligante Asfáltico CAP 30/45 Borracha HiMA Polímero Alto-Módulo
n 4,070 4,355 3,689 4,127 4,058
RT 11,9 12,5 12,7 12,9 11,6
Fc de n 1,046 1,117 0,956 1,121 1,012
Epsf (%) 2,497 2,497 2,532 2,398 2,502
Smax 3.466 11.047 8.354 7.019 9.886
a -2,5E+01 6,4E+01 4,0E+01 2,3E+01 -2,1E+01
b 9,3E-02 7,1E-02 7,8E-02 8,0E-02 8,9E-02
r2 0,85 0,89 0,80 0,78 0,68
MR 26.950 48.814 42.302 38.690 45.236
Fc T.A.I. 3,2E-02 1,0E-01 7,5E-02 1,3E-01 2,1E-01
WR0 51,43 43,39 40,43 48,54 49,56
EpsR 1,35E-02 1,37E-02 1,40E-02 1,32E-02 1,39E-02
Fc de WR0 1,249 1,054 0,968 1,016 1,202
Edyn a 25oC 17.993 60.532 43.062 34.209 45.513
K 2,42E-08 7,65E-09 1,45E-07 1,74E-08 1,66E-08
Nf 8,24E+06 5,35E+07 3,33E+06 1,40E+07 9,53E+06
Tabela A1.7: Parâmetros obtidos no software Fadiga 2.0 nas misturas asfálticas com granulometria Faixa EGL 9,5mm e agregados da Pedreira Pombal (RJ)
MISTURA 31 32 33 34 35
Agregados Pombal Pombal Pombal Pombal Pombal
Faixa Granuulom. EGL 9,5mm EGL 9,5mm EGL 9,5mm EGL 9,5mm EGL 9,5mm
Ligante Asfáltico CAP 30/45 Borracha HiMA Polímero Alto-Módulo
n 4,467 5,311 3,853 4,438 4,028
RT 10,9 12,8 10,9 12,5 11,5
Fc de n 1,264 1,422 1,074 1,177 1,351
Epsf (%) 2,557 2,456 2,342 2,369 2,369
Smax 7.282 19.711 4.754 5.788 12.548
a 4,4E+01 1,2E+02 7,3E+00 2,0E+01 2,9E+02
b 6,9E-02 3,8E-02 6,4E-02 4,5E-02 6,1E-02
r2 0,86 0,90 0,46 0,76 0,68
MR 39.427 65.674 31.689 35.051 49.543
Fc T.A.I. 2,7E-01 4,2E-01 1,3E-01 1,2E-01 3,1E-01
WR0 40,33 45,86 40,05 50,17 42,26
EpsR 1,38E-02 1,32E-02 1,28E-02 1,29E-02 1,39E-02
Fc de WR0 0,751 0,987 0,782 1,111 0,859
Edyn a 25oC 40.089 115.002 29.523 31.365 35.545
K 4,96E-09 1,04E-10 5,14E-08 4,14E-09 9,55E-08
Nf 6,89E+07 3,32E+09 3,45E+06 3,93E+07 2,16E+07
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
150
Tabela A1.8: Parâmetros obtidos no software Fadiga 2.0 nas misturas asfálticas com granulometria Faixa Gap Graded e agregados da Pedreira Pombal (RJ)
MISTURA 36 37 38 39 40
Agregados Pombal Pombal Pombal Pombal Pombal
Faixa Granuulom. Gap Graded Gap Graded Gap Graded Gap Graded Gap Graded
Ligante Asfáltico CAP 30/45 Borracha HiMA Polímero Alto-Módulo
n 3,442 3,523 3,118 2,936 3,350
RT 10,4 7,8 8,5 9,5 9,9
Fc de n 0,687 0,975 0,872 0,785 0,752
Epsf (%) 2,508 2,491 2,440 2,410 2,512
Smax 12.206 5.411 8.342 7.725 7.569
a 8,6E+01 4,7E+01 5,8E+01 5,1E+01 4,9E+01
b 1,0E-01 7,4E-02 1,3E-01 1,3E-01 1,9E-01
r2 0,85 0,45 0,96 0,90 0,75
MR 51.374 33.861 42.271 40.639 40.548
Fc T.A.I. 1,2E-01 1,7E-01 2,9E-01 1,5E-01 2,1E-01
WR0 23,60 22,39 20,49 21,04 22,65
EpsR 1,40E-02 1,40E-02 1,30E-02 1,40E-02 1,35E-02
Fc de WR0 0,626 0,461 0,405 0,473 0,495
Edyn a 25oC 61.237 34.744 38.834 34.832 52.658
K 3,85E-07 2,77E-07 1,40E-06 3,27E-06 4,26E-07
Nf 1,35E+06 1,30E+06 2,74E+05 1,36E+05 8,56E+05
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
151
ANEXO 2. RESULTADOS DO ENSAIO DE FADIGA FLEXÃO CÍCLICA DE VIGA APOIADA EM
QUATRO PONTOS
Tabela A2.1: Parâmetros obtidos no software UTS015, para a mistura asfáltica 1, com CAP-30/45, granulometria Faixa III-DERSA e agregados da Pedreira Jambeiro (SP)
Mistura
Agregados
Faixa Granulom.
Ligante Asfáltico
Utilizado nos
cálculosSim Sim Sim Sim Sim Sim Não Não Não Não
CP 114-11 114-02 114-12 114-03 114-10 114-08 114-01 114-04 114-05 114-06
Vv(%) 4,2 3,7 3,1 4,2 4,5 4,2 3,7 3,4 4,4 4,4
Número de Ciclos 76.740 137.710 26.460 28.700 5.750 4.870 26.780 9.600 2.780 2.770
Tensão Inicial (kPa) 3601 4213 5533 5725 5954 7426 4236 5832 6805 7344
Tensão Final (kPa) 1798 2099 2753 2845 2945 3694 2102 2868 3350 3567
Deformação na
tração inicial ()300 301 450 451 601 601 300 451 602 604
Deformação na
traçãofinal ()300 300 450 450 599 599 299 450 601 600
Ângulo de fase inicial
(°)18,5 15,8 19,7 15,2 23 21,7 17,7 16,7 20,9 17,8
Ângulo de fase final
(°)24,7 22,5 25,1 25,7 30,2 29,9 18,8 26,3 26,8 27,5
Rigidez na flexão
inicial (MPa)11996 14011 12297 12706 9908 12352 14129 12925 11302 12168
Rigidez na flexão
final (MPa)5993 6985 6121 6327 4914 6161 7029 6369 5571 5946
Módulo de
elasticidade inicial
(MPa)
12720 14891 13039 13504 10531 13097 15017 13736 12012 12932
Módulo de
elasticidade final
(MPa)
6355 7424 6490 6724 5223 6533 7470 6769 5921 6320
Energia dissipada
inicial (kJ/m3)2,357 2,708 5,415 5,626 7,795 9,904 2,752 5,697 8,965 9,639
Energia dissipada
final (kJ/m3)1,234 1,433 2,816 2,864 4,033 5,045 1,414 2,906 4,574 4,809
Módulo na flexão de
conclusão de ensaio
(MPa)
5998 7005 6148 6353 4954 6176 7065 6462 5651 6084
Módulo normalizado
(Pa/Pa)766,827 1373,05 263,412 285,823 57,035 48,585 266,447 94,616 27,407 27,073
Energia dissipada
acumulada (MJ/m3)119,951 248,525 94,878 100,863 30,022 29,394 50,604 36,525 15,765 17,45
Jambeiro
III-DERSA
CAP 30/45
1
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
152
Tabela A2.2: Parâmetros obtidos no software UTS015, para a mistura asfáltica 2, com CAP-Borracha, granulometria Faixa III-DERSA e agregados da Pedreira Jambeiro (SP)
Mistura
Agregados
Faixa Granulom.
Ligante Asfáltico
Utilizado nos
cálculosSim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Não Não Não
CP 214-38 214-39 214-41 214-44 214-45 214-46 214-48 214-40 214-43 214-47
Vv(%) 4,4 4,4 4 4,4 4,4 4,9 4,9 4,8 4,7 4,9
Número de Ciclos 5.194.640 1.835.420 3.077.100 233.520 167.270 36.230 43.690 540.940 42.360 5.540
Tensão Inicial (kPa) 1.730 1.632 2.085 2.955 2.574 3.167 3.001 1.651 2.806 2.953
Tensão Final (kPa) 1.097 816 1.037 1.544 1.283 1.578 1.485 824 1.390 1.449
Deformação na
tração inicial ()300 300 300 449 451 601 606 300 450 600
Deformação na
traçãofinal ()299 300 300 449 450 600 600 300 450 599
Ângulo de fase inicial
(°)24,5 24,6 23,5 30,6 27,5 31,6 40,1 26,9 37,8 32,3
Ângulo de fase final
(°)43,5 41 45,5 40,6 43,4 41,3 39,1 46,2 47,7 39,2
Rigidez na flexão
inicial (MPa)5.745 5.447 6.945 6.575 5.704 5.271 4.952 5.509 6.235 4.919
Rigidez na flexão
final (MPa)3.667 2.721 3.457 3.439 2.850 2.631 2.475 2.750 3.090 2.419
Módulo de
elasticidade inicial
(MPa)
6.106 57.898 7.381 6.988 6.063 5.602 5.263 5.855 6.627 5.228
Módulo de
elasticidade final
(MPa)
3.897 2.891 3.675 3.655 3.029 2.796 2.630 2.922 3.284 2.571
Energia dissipada
inicial (kJ/m3)1,16 1,08 1,38 2,91 2,58 4,19 4,01 1,09 2,77 3,94
Energia dissipada
final (kJ/m3)0,73 0,56 0,72 1,59 1,29 2,12 1,99 0,56 1,41 1,90
Módulo na flexão de
conclusão de ensaio
(MPa)
2.873 2.723 3.473 3.287 2.852 2.635 2.476 2.755 3.118 2.460
Módulo normalizado
(Pa/Pa)66310,31 18335,60 30637,59 2442,67 1671,54 361,68 436,39 5399,94 419,87 54,49
Energia dissipada
acumulada (MJ/m3)
3688,30 1071,20 2558,20 392,40 232,58 82,87 98,87 358,49 69,32 13,60
III-DERSA
CAP-Borracha
2
Jambeiro
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
153
Tabela A2.3: Parâmetros obtidos no software UTS015, para a mistura asfáltica 3, com CAP-HiMA, granulometria Faixa III-DERSA e agregados da Pedreira Jambeiro (SP)
Mistura
Agregados
Faixa Granulom.
Ligante Asfáltico
Utilizado nos
cálculosSim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim
CP 414-26 414-27 414-29 414-30 414-31 414-32 414-34 414-35
Vv(%) 4,1 3,9 3,6 3,8 3,3 3,8 5,1 4,1
Número de Ciclos 283.110 530.700 638.830 26.140 27.430 3.420 7.000 4.380
Tensão Inicial (kPa) 3.152 2.838 3.802 5.199 5.387 6.262 5.582 5.657
Tensão Final (kPa) 1.569 1.420 1.904 2.589 2.666 3.067 2.763 2.809
Deformação na
tração inicial ()299 299 299 451 452 603 603 601
Deformação na
traçãofinal ()299 300 300 450 450 598 599 600
Ângulo de fase inicial
(°)19,2 17,7 14,3 15,5 13,5 20,1 18,5 19,5
Ângulo de fase final
(°)25,4 30,4 22 29,4 30,7 27,4 27,6 28,2
Rigidez na flexão
inicial (MPa)10.543 9.479 12.694 11.535 11.924 10.380 9.264 9.407
Rigidez na flexão
final (MPa)5.245 4.735 6.336 5.754 5.928 5.126 4.610 4.683
Módulo de
elasticidade inicial
(MPa)
11.205 10.074 13.491 12.260 12.673 11.032 9.845 9.998
Módulo de
elasticidade final
(MPa)
5.574 5.032 6.734 6.115 6.300 5.448 4.899 4.978
Energia dissipada
inicial (kJ/m3)2,05 1,83 2,44 5,07 5,26 8,27 7,33 7,44
Energia dissipada
final (kJ/m3)
1,07 0,98 1,28 2,66 2,71 4,18 3,76 3,88
Módulo na flexão de
conclusão de ensaio
(MPa)
5.271 4.739 6.347 5.768 5.962 5.190 4.632 4.704
Módulo normalizado
(Pa/Pa)2816,76 5301,45 6377,56 260,79 272,73 33,78 69,66 43,61
Energia dissipada
acumulada (MJ/m3)
382,96 611,80 932,41 85,13 91,55 17,86 31,86 20,63
3
Jambeiro
III-DERSA
CAP-HiMA
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
154
Tabela A2.4: Parâmetros obtidos no software UTS015, para a mistura asfáltica 4, com CAP-Polímero, granulometria Faixa III-DERSA e agregados da Pedreira Jambeiro (SP)
Mistura
Agregados
Faixa Granulom.
Ligante Asfáltico
Utilizado nos
cálculosSim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Não Não Não
CP 314-21 314-24 314-13 314-15 314-B 314-19 314-18 314-16 314-14 314-D
Vv(%) 4,3 4,3 5,1 5,1 4,5 4,7 3,8 4,3 4,1 4,8
Número de Ciclos 79.770 53.390 76.900 49.320 17.120 4.310 3.420 10.660 1.750 1.980
Tensão Inicial (kPa) 2.592 2.658 2.429 3.578 3.728 6.086 6.536 5.202 3.432 3.190
Tensão Final (kPa) 1.294 1.325 1.219 1.777 1.834 3.021 3.185 2.569 1.676 1.580
Deformação na
tração inicial ()300 300 300 449 451 602 603 450 449 450
Deformação na
traçãofinal ()300 300 302 449 449 600 601 450 450 451
Ângulo de fase inicial
(°)20,6 20,5 21,7 22,7 22,4 20,3 16,6 18,5 23,3 20,6
Ângulo de fase final
(°)26 23,3 26,8 32,7 25,2 28,8 23,2 21 31,3 26
Rigidez na flexão
inicial (MPa)8.647 8.856 8.100 7.961 8.268 10.117 10.836 11.549 7.638 7.086
Rigidez na flexão
final (MPa)4.310 4.416 4.037 3.955 4.088 5.033 5.304 5.712 3.721 3.504
Módulo de
elasticidade inicial
(MPa)
9.190 9.412 8.608 8.461 8.787 10.753 11.517 12.274 8.117 7.531
Módulo de
elasticidade final
(MPa)
4.581 4.693 4.291 4.204 4.345 5.349 5.637 6.071 3.955 3.724
Energia dissipada
inicial (kJ/m3)1,71 1,75 1,61 3,54 3,69 7,98 8,61 5,07 3,40 3,16
Energia dissipada
final (kJ/m3)
0,89 0,91 0,85 1,83 1,89 4,12 4,37 2,65 1,75 1,65
Módulo na flexão de
conclusão de ensaio
(MPa)
4.324 4.428 4.050 3.981 4.134 5.059 5.418 5.774 3.819 3.543
Módulo normalizado
(Pa/Pa)795,27 532,47 766,64 490,04 169,29 42,88 33,48 105,45 17,05 19,58
Energia dissipada
acumulada (MJ/m3)
91,25 59,08 84,53 105,00 37,35 21,58 19,24 36,14 4,14 3,87
4
Jambeiro
III-DERSA
CAP-Polímero
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
155
Tabela A2.5: Parâmetros obtidos no software UTS015, para a mistura asfáltica 5, com CAP-Alto-Módulo, granulometria Faixa III-DERSA e agregados da Pedreira Jambeiro (SP)
Mistura
Agregados
Faixa Granulom.
Ligante Asfáltico
Utilizado nos
cálculosSim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Não
CP 514-402 514-403 514-406 515-407 515-408 515-410 515-411 515-413 514-404
Vv(%) 3,9 4,4 4,7 3,6 4,4 4,2 4,2 5 3,8
Número de Ciclos 159.740 188.310 35.560 42.830 62.470 2.240 4.120 2.060 68.090
Tensão Inicial (kPa) 4.178 3.958 5.160 5.482 5.282 6.230 6.239 4.092 4.243
Tensão Final (kPa) 2.080 1.975 2.585 2.731 2.640 3.061 3.011 2.008 2.117
Deformação na
tração inicial ()350 351 447 450 449 602 601 601 351
Deformação na
traçãofinal ()350 350 450 451 450 601 601 600 351
Ângulo de fase inicial
(°)16,4 15 17,6 15,9 17,1 20,3 18,5 20,4 16
Ângulo de fase final
(°)19,2 21,3 18,2 19,8 20,8 17,8 18 19,9 19,6
Rigidez na flexão
inicial (MPa)11.939 11.286 11.535 12.155 11.758 10.343 10.389 6.813 12.103
Rigidez na flexão
final (MPa)5.945 5.641 5.741 6.063 5.865 51 5.013 3.346 6.032
Módulo de
elasticidade inicial
(MPa)
12.688 11.995 12.260 12.918 12.497 10.993 11.041 7.241 12.864
Módulo de
elasticidade final
(MPa)
6.319 5.995 6.101 6.444 6.233 5.410 5.328 3.557 6.411
Energia dissipada
inicial (kJ/m3)3,15 3,00 4,95 5,35 5,12 8,21 8,14 5,44 3,18
Energia dissipada
final (kJ/m3)
1,68 1,59 2,64 2,78 2,68 4,21 4,19 2,82 1,68
Módulo na flexão de
conclusão de ensaio
(MPa)
5.969 5.643 5.768 6.077 5.879 5.171 5.194 3.407 6.052
Módulo normalizado
(Pa/Pa)1590,93 1882,42 353,94 427,29 623,18 22,05 39,76 20,24 678,68
Energia dissipada
acumulada (MJ/m3)
363,90 387,21 119,36 150,12 209,41 13,05 26,01 7,80 159,92
CAP-Alto-Módulo
5
Jambeiro
III-DERSA
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
156
Tabela A2.6: Parâmetros obtidos no software UTS015, para a mistura asfáltica 6, com CAP-30/45, granulometria Faixa EGL 12,5mm e agregados da Pedreira Jambeiro (SP)
Mistura
Agregados
Faixa Granulom.
Ligante Asfáltico
Utilizado nos
cálculosSim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim
CP 111-331 111-332 111-330 111-334 111-335 111-337 111-338 111-341 111-339 111-340
Vv(%) 5 5,2 3,7 4,5 3,7 4,6 5 5 4,5 3,7
Número de Ciclos 22.960 35.940 28.350 14.020 16.490 11.980 4.720 4.110 4.410 5.200
Tensão Inicial (kPa) 3.968 4.046 4.544 5.288 5.685 4.550 6.446 6.319 7.592 7.752
Tensão Final (kPa) 1.989 2.028 2.256 2.606 2.837 2.261 3.169 3.119 3.744 3.780
Deformação na
tração inicial ()349 349 351 449 449 451 601 601 603 604
Deformação na
traçãofinal ()352 350 351 447 450 452 599 601 599 598
Ângulo de fase inicial
(°)17,9 17,6 16,9 18,7 18,2 19,2 20,8 19,2 20,3 20,3
Ângulo de fase final
(°)19,8 20,2 19,5 22,3 22,3 25,3 23,3 21,2 22,3 23,1
Rigidez na flexão
inicial (MPa)11.363 11.590 12.936 11.769 12.662 10.100 10.730 10.521 12.597 12.832
Rigidez na flexão
final (MPa)5.655 5.790 6.426 5.830 6.306 5.000 5.288 5.192 6.255 6.322
Módulo de
elasticidade inicial
(MPa)
12.077 12.318 13.749 12.509 13.457 10.734 11.404 11.182 13.388 13.638
Módulo de
elasticidade final
(MPa)
6.010 6.154 6.830 6.196 6.702 5.314 5.620 5.518 6.648 6.719
Energia dissipada
inicial (kJ/m3)2,98 3,05 3,45 5,13 5,50 4,43 8,43 8,18 9,93 10,11
Energia dissipada
final (kJ/m3)1,58 1,62 1,79 2,65 2,86 2,33 4,31 4,24 5,08 5,09
Módulo na flexão de
conclusão de ensaio
(MPa)
5.682 5.795 6.468 5.885 6.331 5.050 5.365 5.260 6.299 6.416
Módulo normalizado
(Pa/Pa)228,51 359,08 281,67 138,90 164,24 118,61 46,52 40,57 43,80 51,24
Energia dissipada
acumulada (MJ/m3)48,82 81,43 73,17 52,18 62,93 38,24 29,18 24,22 31,45 36,52
6
Jambeiro
EGL 12,5mm
CAP 30/45
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
157
Tabela A2.7: Parâmetros obtidos no software UTS015, para a mistura asfáltica 7, com CAP-Borracha, granulometria Faixa EGL 12,5mm e agregados da Pedreira Jambeiro (SP)
Mistura
Agregados
Faixa Granulom.
Ligante Asfáltico
Utilizado nos
cálculosSim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim
CP 211-294 211-295 211-296 211-297 211-298 211-299 211-300 211-301 211-302 211-303
Vv(%) 4,9 3,4 4,3 3,9 5 4,5 4,1 4,1 4,8 3,7
Número de Ciclos 823.460 1.139.260 602.210 63.580 52.520 46.310 34.680 14.500 9.600 11.110
Tensão Inicial (kPa) 2.080 2.441 2.322 3.312 2.829 2.330 3.146 3.167 2.865 3.185
Tensão Final (kPa) 1.036 1.221 1.153 1.642 1.403 1.165 1.564 1.578 1.407 1.579
Deformação na
tração inicial ()351 350 351 450 452 448 450 599 599 601
Deformação na
traçãofinal ()350 350 349 449 450 450 450 599 599 600
Ângulo de fase inicial
(°)22 21,1 20,9 20,3 19,1 22,6 17 33 21,1 24,3
Ângulo de fase final
(°)44 36,6 38,3 27,7 29,7 26,9 31,2 32 31 30,8
Rigidez na flexão
inicial (MPa)5.925 6.985 6.615 7.362 6.263 5.198 6.989 5.286 4.781 5.296
Rigidez na flexão
final (MPa)2.955 3.483 3.305 3.660 3.121 2.590 3.478 2.634 2.349 2.630
Módulo de
elasticidade inicial
(MPa)
6.298 7.423 7.030 7.824 6.656 5.524 7.428 5.618 5.082 5.629
Módulo de
elasticidade final
(MPa)
3.141 3.701 3.513 3.890 3.317 2.752 3.697 2.799 2.497 2.796
Energia dissipada
inicial (kJ/m3)1,62 1,87 1,81 3,29 2,80 2,36 3,13 4,30 3,85 4,83
Energia dissipada
final (kJ/m3)0,81 0,94 0,89 1,70 1,42 1,13 1,61 2,01 1,83 1,98
Módulo na flexão de
conclusão de ensaio
(MPa)
2.963 3.492 3.307 3.681 3.132 2.599 3.494 2.643 2.391 2.648
Módulo normalizado
(Pa/Pa)8213,84 11360,65 6018,32 632,23 523,35 461,43 345,20 144,51 94,33 110,36
Energia dissipada
acumulada (MJ/m3)
768,23 1211,87 642,10 145,43 96,78 70,90 72,59 39,05 22,90 30,07
EGL 12,5mm
CAP-Borracha
7
Jambeiro
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
158
Tabela A2.8: Parâmetros obtidos no software UTS015, para a mistura asfáltica 8, com CAP-HiMA, granulometria Faixa EGL 12,5mm e agregados da Pedreira Jambeiro (SP)
Mistura
Agregados
Faixa Granulom.
Ligante Asfáltico
Utilizado nos
cálculosSim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim
CP 411-306 411-312 411-308 211-309 411-310 411-313 411-311 411-315 411-314 411-316 411-317
Vv(%) 3,3 4,6 4 3,1 5 3,6 3,6 5 3,3 3,4 4,8
Número de Ciclos 375.100 487.920 119.420 245.210 51.400 27.020 50.930 4.360 6.160 8.990 4.400
Tensão Inicial (kPa) 3.948 3.373 3.847 4.122 3.989 4.705 4.619 5.595 4.956 5.168 5.739
Tensão Final (kPa) 1.962 1.675 1.913 2.049 1.992 2.330 2.300 2.757 2.462 2.546 2.874
Deformação na
tração inicial ()350 351 351 354 449 453 451 600 601 602 597
Deformação na
traçãofinal ()349 349 351 354 449 449 451 599 600 600 601
Ângulo de fase inicial
(°)15,5 16,4 19,4 16,2 24,6 17,5 20,1 22,1 22,4 22,1 21,3
Ângulo de fase final
(°)21,8 28,5 29,2 22,4 22,6 25,1 21,8 26,9 23,2 24,7 22,5
Rigidez na flexão
inicial (MPa)11.271 9.607 10.953 11.656 8.880 10.396 10.239 9.318 8.243 8.590 9.612
Rigidez na flexão
final (MPa)5.619 4.797 5.448 5.788 4.435 5.188 5.102 4.604 4.103 4.240 4.779
Módulo de
elasticidade inicial
(MPa)
11.979 10.211 11.641 12.388 9.437 11.049 10.883 9.903 8.761 9.129 10.216
Módulo de
elasticidade final
(MPa)
5.972 5.098 5.790 6.152 4.714 5.514 5.423 4.893 4.361 4.507 5.079
Energia dissipada
inicial (kJ/m3)2,98 2,56 2,93 3,13 3,88 4,63 4,55 7,31 6,55 6,86 7,49
Energia dissipada
final (kJ/m3)
1,56 1,31 1,52 1,64 2,03 2,37 2,38 3,82 3,40 3,51 4,00
Módulo na flexão de
conclusão de ensaio
(MPa)
5.635 4.804 5.477 5.828 4.440 5.198 5.120 4.659 4.121 4.295 4.806
Módulo normalizado
(Pa/Pa)3740,03 4872,30 1187,85 2435,28 513,49 269,72 507,59 43,09 61,33 88,76 43,75
Energia dissipada
acumulada (MJ/m3)
777,49 476,81 248,86 510,66 131,18 82,74 147,17 22,56 27,05 40,60 23,38
CAP-HiMA
EGL 12,5mm
Jambeiro
8
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
159
Tabela A2.9: Parâmetros obtidos no software UTS015, para a mistura asfáltica 9, com CAP-Polímero, granulometria Faixa EGL 12,5mm e agregados da Pedreira Jambeiro (SP)
Mistura
Agregados
Faixa Granulom.
Ligante Asfáltico
Utilizado nos
cálculosSim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Não
CP 311-318 311-319 311-320 311-321 311-322 311-323 311-325 311-326 311-328 311-327
Vv(%) 4,8 4 3,1 4,4 4,6 4,4 3,1 3,6 4,4 4,2
Número de Ciclos 94.650 93.370 117.260 32.850 22.050 32.460 5.500 7.060 4.670 1.470
Tensão Inicial (kPa) 3.362 3.271 3.492 4.036 3.648 3.959 5.403 5.042 4.516 4.266
Tensão Final (kPa) 1.645 1.638 1.748 2.004 18 1.973 2.667 2.492 229 2.093
Deformação na
tração inicial ()351 349 349 451 449 448 601 601 599 598
Deformação na
traçãofinal ()350 350 351 451 450 451 597 600 599 599
Ângulo de fase inicial
(°)18,6 19,1 18,7 20,4 23,3 21,6 24,5 24 21,7 24,5
Ângulo de fase final
(°)27,1 24,2 29,1 22,4 24,5 26,9 27,9 27,8 24,5 26,6
Rigidez na flexão
inicial (MPa)9.580 9.383 10.008 8.953 8.119 8.833 8.986 8.393 7.536 7.134
Rigidez na flexão
final (MPa)4.701 4.675 4.980 4.440 4.046 4.377 4.467 4.152 3.687 3.493
Módulo de
elasticidade inicial
(MPa)
10.182 9.972 10.636 9.516 8.629 9.387 9.550 8.920 8.009 7.583
Módulo de
elasticidade final
(MPa)
4.997 4.968 5.293 4.719 4.300 4.652 4.747 4.413 3.918 3.712
Energia dissipada
inicial (kJ/m3)2,57 2,48 2,67 3,97 3,56 3,88 7,17 6,58 5,99 5,65
Energia dissipada
final (kJ/m3)
1,33 1,31 1,42 2,11 1,86 2,02 3,52 3,32 2,96 2,86
Módulo na flexão de
conclusão de ensaio
(MPa)
4.790 4.691 5.004 4.477 4.060 4.416 4.493 4.196 3.768 3.567
Módulo normalizado
(Pa/Pa)929,00 930,38 1167,09 325,79 219,77 321,69 54,68 69,86 45,69 14,39
Energia dissipada
acumulada (MJ/m3)
178,53 171,25 238,02 93,70 53,10 84,70 27,03 33,07 20,80 6,04
9
Jambeiro
EGL 12,5mm
CAP-Polímero
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
160
Tabela A2.10: Parâmetros obtidos no software UTS015, para a mistura asfáltica 10, com CAP-Alto-Módulo, granulometria Faixa EGL 12,5mm e agregados da Pedreira Jambeiro (SP)
Mistura
Agregados
Faixa Granulom.
Ligante Asfáltico
Utilizado nos
cálculosSim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim
CP 511-414 511-415 511-417 511-418 511-419 511-420 511-421 511-422 511-423
Vv(%) 4,7 4,8 3,2 3,4 3,4 3,4 3,4 3,3 4,6
Número de Ciclos 219.780 124.540 149.410 38.680 39.030 25.000 10.510 5.260 3.600
Tensão Inicial (kPa) 3.544 3.603 3.944 4.702 4.619 4.729 6.526 6.334 5.562
Tensão Final (kPa) 1.764 1.800 1.977 2.343 2.297 2.352 3.248 3.124 2.719
Deformação na
tração inicial ()350 349 350 450 452 451 601 602 602
Deformação na
traçãofinal ()350 350 351 450 451 450 600 600 599
Ângulo de fase inicial
(°)16,3 19 17,5 21,6 19,1 19,3 20,2 20,5 21,3
Ângulo de fase final
(°)22,6 27,8 23,7 23,5 23,3 22,4 20,3 20 18,4
Rigidez na flexão
inicial (MPa)10.103 10.329 11.282 10.453 10.218 10.493 10.857 10.526 9.246
Rigidez na flexão
final (MPa)5.045 5.150 5.638 5.209 5.097 5.227 5.417 5.204 4.537
Módulo de
elasticidade inicial
(MPa)
10.738 10.978 11.990 11.109 10.860 11.152 11.539 11.187 9.827
Módulo de
elasticidade final
(MPa)
5.362 5.473 5.992 5.537 5.417 5.555 5.757 5.531 4.822
Energia dissipada
inicial (kJ/m3)2,69 2,74 2,96 4,58 4,50 4,64 8,59 8,30 7,35
Energia dissipada
final (kJ/m3)
1,41 1,39 1,57 2,37 2,34 2,42 4,43 4,25 3,73
Módulo na flexão de
conclusão de ensaio
(MPa)
5.052 5.165 5.641 5.226 5.109 5.246 5.429 5.263 4.623
Módulo normalizado
(Pa/Pa)2194,83 1241,83 1493,24 385,55 389,35 249,06 104,87 52,01 35,33
Energia dissipada
acumulada (MJ/m3)
417,42 221,78 306,02 116,97 122,14 79,78 60,87 29,65 18,91
EGL 12,5mm
CAP-Alto-Módulo
10
Jambeiro
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
161
Tabela A2.11: Parâmetros obtidos no software UTS015, para a mistura asfáltica 11, com CAP-30/45, granulometria Faixa EGL 9,5mm e agregados da Pedreira Jambeiro (SP)
Mistura
Agregados
Faixa Granulom.
Ligante Asfáltico
Utilizado nos
cálculosSim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim
CP 112-227 112-229 112-230 112-231 112-232 112-233 112-234 112-235 112-228
Vv(%) 3,9 3,9 3,9 3,3 3 3,9 3 3,1 4,3
Número de Ciclos 140.890 202.100 27.720 34.620 31.110 4.560 7.570 4.250 78.690
Tensão Inicial (kPa) 3.625 3.843 5.097 5.058 5.079 6.050 6.154 6.174 3.415
Tensão Final (kPa) 1.799 1.917 2.543 2.530 2.531 2.971 3.054 2.994 1.698
Deformação na
tração inicial ()301 300 450 448 449 601 603 603 300
Deformação na
traçãofinal ()300 300 451 449 450 599 600 598 300
Ângulo de fase inicial
(°)16,2 18,1 19,9 19,2 19,2 21,7 22,3 21,5 16,9
Ângulo de fase final
(°)25,9 21,1 25,1 23,7 23,1 21,5 24,1 25,7 24,2
Rigidez na flexão
inicial (MPa)12.061 12.808 113 11.290 11.315 10.066 10.211 10.243 11.375
Rigidez na flexão
final (MPa)5.989 6.392 5.636 5.629 5.623 4.960 5.087 5.003 5.662
Módulo de
elasticidade inicial
(MPa)
12.819 13.613 12.031 11.999 12.026 10.698 10.853 10.886 12.090
Módulo de
elasticidade final
(MPa)
6.365 6.793 5.990 5.983 5.976 5.271 5.406 5.318 6.018
Energia dissipada
inicial (kJ/m3)2,34 2,49 5,00 4,96 4,94 7,94 8,12 8,14 2,21
Energia dissipada
final (kJ/m3)1,21 1,30 2,60 2,57 2,61 4,08 4,18 4,16 1,15
Módulo na flexão de
conclusão de ensaio
(MPa)
6.031 6.404 5.660 5.645 5.657 5.033 5.106 5.121 5.688
Módulo normalizado
(Pa/Pa)1399,09 2017,16 276,01 345,23 309,20 44,94 75,42 41,52 783,35
Energia dissipada
acumulada (MJ/m3)246,55 366,67 87,05 109,32 103,85 23,56 37,97 23,41 127,89
11
Jambeiro
EGL 9,5mm
CAP 30/45
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
162
Tabela A2.12: Parâmetros obtidos no software UTS015, para a mistura asfáltica 12, com CAP-Borracha, granulometria Faixa EGL 9,5mm e agregados da Pedreira Jambeiro (SP)
Mistura
Agregados
Faixa Granulom.
Ligante Asfáltico
Utilizado nos
cálculosSim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim
CP 212-191 212-201 212-245 212-194 212-242 212-195 212-197 212-202 212-243
Vv(%) 3,2 3,4 3,4 3,7 3,2 3,7 3,5 4,7 4,9
Número de Ciclos 2.446.300 1.812.030 1.166.920 328.260 278.610 239.450 37.750 62.420 17.850
Tensão Inicial (kPa) 2.321 2.028 2.825 3.468 3.507 3.087 3.906 3.368 3.820
Tensão Final (kPa) 1.151 1.007 1.402 1.718 1.745 1.547 1.945 1.664 1.900
Deformação na
tração inicial ()351 350 351 452 451 449 601 602 601
Deformação na
traçãofinal ()349 350 350 449 449 451 600 601 599
Ângulo de fase inicial
(°)23 29,2 21,6 23 20 25,5 29,8 27,3 22,9
Ângulo de fase final
(°)38,7 35,2 43,5 39,1 35,8 39,9 35,5 34,1 24,3
Rigidez na flexão
inicial (MPa)6.618 5.794 8.057 7.679 7.783 6.881 6.502 5.594 6.353
Rigidez na flexão
final (MPa)3.294 2.874 4.011 3.824 3.883 3.432 3.241 2.770 3.172
Módulo de
elasticidade inicial
(MPa)
7.034 6.158 8.564 8.161 8.271 7.313 6.910 5.946 6.752
Módulo de
elasticidade final
(MPa)
3.501 3.054 4.263 4.064 4.127 3.648 3.444 2.944 3.371
Energia dissipada
inicial (kJ/m3)1,78 1,59 2,15 3,45 3,47 3,10 5,16 4,47 5,06
Energia dissipada
final (kJ/m3)0,92 0,76 1,07 1,72 1,77 1,59 2,58 2,24 2,52
Módulo na flexão de
conclusão de ensaio
(MPa)
3.309 2.897 4.029 3.839 3.891 3.441 3.251 2.797 3.177
Módulo normalizado
(Pa/Pa)24350,00 17976,42 11617,08 3269,30 2779,93 2388,71 376,32 618,06 178,22
Energia dissipada
acumulada (MJ/m3)
2757,58 1841,91 1517,03 613,24 599,87 395,17 105,46 168,30 55,84
12
Jambeiro
EGL 9,5mm
CAP-Borracha
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
163
Tabela A2.13: Parâmetros obtidos no software UTS015, para a mistura asfáltica 13, com CAP-HiMA, granulometria Faixa EGL 9,5mm e agregados da Pedreira Jambeiro (SP)
Mistura
Agregados
Faixa Granulom.
Ligante Asfáltico
Utilizado nos
cálculosSim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim
CP 412-203 412-205 412-204 412-206 412-212 412-211 412-208 412-210 412-209
Vv(%) 4,3 4,5 4,3 4 4 4,3 4,3 4,2 4
Número de Ciclos 422.580 486.480 341.050 45.290 36.940 38.050 6.570 4.030 4.610
Tensão Inicial (kPa) 3.332 3.251 3.303 3.810 4.542 4.608 5.736 5.471 5.685
Tensão Final (kPa) 1.659 1.619 1.652 1.912 2.257 2.294 2.855 2.679 2.779
Deformação na
tração inicial ()301 300 299 447 451 450 601 602 602
Deformação na
traçãofinal ()299 299 300 450 450 451 600 600 601
Ângulo de fase inicial
(°)14,6 16,4 15,8 21,2 18,3 19 19 21,3 21,3
Ângulo de fase final
(°)27,6 31,3 28,6 29,1 23,1 27,9 25,9 29,9 24,8
Rigidez na flexão
inicial (MPa)11.085 10.849 11.033 8.517 10.077 10.232 9.549 9.093 9.447
Rigidez na flexão
final (MPa)5.540 5.406 5.508 4.248 5.019 5.091 4.756 4.462 4.624
Módulo de
elasticidade inicial
(MPa)
11.782 11.530 11.726 9.052 10.711 10.875 10.149 9.665 10.041
Módulo de
elasticidade final
(MPa)
5.888 5.746 5.854 4.515 5.334 5.411 5.055 4.742 4.914
Energia dissipada
inicial (kJ/m3)2,13 2,09 2,13 3,75 4,41 4,51 7,52 7,18 7,54
Energia dissipada
final (kJ/m3)
1,10 1,07 1,12 1,96 2,30 2,35 3,93 3,65 3,82
Módulo na flexão de
conclusão de ensaio
(MPa)
5.543 5.424 5.516 4.258 5.039 5.116 4.775 4.547 4.724
Módulo normalizado
(Pa/Pa)4224,03 488,74 3405,05 451,79 367,92 378,64 65,44 39,55 45,12
Energia dissipada
acumulada (MJ/m3)
594,59 719,31 511,93 108,10 117,43 107,51 31,03 18,79 22,01
13
Jambeiro
EGL 9,5mm
CAP-HiMA
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
164
Tabela A2.14: Parâmetros obtidos no software UTS015, para a mistura asfáltica 14, com CAP-Polímero, granulometria Faixa EGL 9,5mm e agregados da Pedreira Jambeiro (SP)
Mistura
Agregados
Faixa Granulom.
Ligante Asfáltico
Utilizado nos
cálculosSim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim
CP 312-217 312-224 312-216 312-218 312-220 312-219 312-221 312-222 312-223
Vv(%) 3,6 4,8 3,6 4,2 3,9 4,4 3,9 4,8 3,4
Número de Ciclos 374.000 452.150 651.180 72.490 53.330 31.780 10.370 9.010 9.610
Tensão Inicial (kPa) 3.012 2.900 3.275 3.915 4.070 3.864 5.520 4.400 5.773
Tensão Final (kPa) 1.503 1.446 1.637 1.943 2.022 1.923 2.736 2.181 2.845
Deformação na
tração inicial ()300 301 300 451 450 450 598 600 603
Deformação na
traçãofinal ()300 300 301 449 449 450 599 599 599
Ângulo de fase inicial
(°)18,7 17,8 19 21,9 22,3 20,6 23,3 21,4 21,7
Ângulo de fase final
(°)24,8 33,5 23,5 30,4 29,1 27,3 26,6 24,8 28,9
Rigidez na flexão
inicial (MPa)10.030 9.648 10.929 8.689 9.051 8.579 9.230 7.327 9.580
Rigidez na flexão
final (MPa)5.010 4.818 5.446 4.328 4.503 4.271 4.568 3.638 4.750
Módulo de
elasticidade inicial
(MPa)
10.661 10.254 11.615 9.235 9.620 9.118 9.809 7.788 10.182
Módulo de
elasticidade final
(MPa)
5.325 5.120 5.788 4.600 4.786 4.539 4.855 3.867 5.048
Energia dissipada
inicial (kJ/m3)1,96 1,89 2,12 3,86 4,02 3,83 7,26 5,79 7,66
Energia dissipada
final (kJ/m3)
1,03 0,99 1,11 2,02 2,10 1,99 3,73 2,93 3,81
Módulo na flexão de
conclusão de ensaio
(MPa)
5.015 4.824 5.464 4.344 4.525 4.289 4.615 3.664 4.790
Módulo normalizado
(Pa/Pa)3736,06 4515,42 6489,94 722,15 530,65 316,44 102,65 89,48 95,29
Energia dissipada
acumulada (MJ/m3)
541,61 629,46 912,64 167,27 144,70 77,84 48,31 31,99 48,41
14
Jambeiro
EGL 9,5mm
CAP-Polímero
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
165
Tabela A2.15: Parâmetros obtidos no software UTS015, para a mistura asfáltica 15, com CAP-Alto-Módulo, granulometria Faixa EGL 9,5mm e agregados da Pedreira Jambeiro (SP)
Mistura
Agregados
Faixa Granulom.
Ligante Asfáltico
Utilizado nos
cálculosSim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim
CP 512-426 512-427 512-428 512-430 512-432 512-433 512-434 512-435 512-436
Vv(%) 4,9 3,4 4,7 4,6 4,6 3,4 3,4 3,1 4,7
Número de Ciclos 101.360 74.290 137.490 44.080 22.090 38.970 7.470 10.310 4.550
Tensão Inicial (kPa) 3.473 4.037 3.608 4.842 4.885 4.619 6.469 7.038 6.242
Tensão Final (kPa) 1.732 2.018 1.802 2.418 2.436 2.291 3.202 3.471 3.075
Deformação na
tração inicial ()350 350 350 447 449 451 602 602 601
Deformação na
traçãofinal ()350 351 350 450 450 450 600 600 600
Ângulo de fase inicial
(°)18,5 16,9 16 18,9 17,5 19,2 20,2 18,2 18,3
Ângulo de fase final
(°)23,5 22,5 22 19,8 16,5 17,6 18,6 12,9 18
Rigidez na flexão
inicial (MPa)9.915 11.548 10.312 10.824 10.874 10.240 10.738 11.684 10.387
Rigidez na flexão
final (MPa)4.949 5.757 5.148 5.375 5.410 5.090 5.334 5.784 5.127
Módulo de
elasticidade inicial
(MPa)
10.538 12.273 10.960 11.504 11.557 10.883 11.413 12.418 11.039
Módulo de
elasticidade final
(MPa)
5.260 6.119 5.471 5.713 5.750 5.410 5.669 6.148 5.450
Energia dissipada
inicial (kJ/m3)2,63 3,05 2,73 4,73 4,74 4,51 8,47 9,16 8,13
Energia dissipada
final (kJ/m3)
1,39 1,61 1,43 2,49 2,52 2,34 4,41 4,77 4,21
Módulo na flexão de
conclusão de ensaio
(MPa)
4.958 5.774 5.156 5.412 5.437 5.120 5.369 5.842 5.193
Módulo normalizado
(Pa/Pa)1011,82 740,76 1372,68 437,79 219,83 387,45 74,21 102,08 44,92
Energia dissipada
acumulada (MJ/m3)
194,82 167,42 261,42 145,27 76,60 119,78 45,88 66,23 26,52
EGL 9,5mm
CAP-Alto-Módulo
15
Jambeiro
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
166
Tabela A2.16: Parâmetros obtidos no software UTS015, para a mistura asfáltica 16, com CAP- 30/45, granulometria Faixa Gap Graded e agregados da Pedreira Jambeiro (SP)
Mistura
Agregados
Faixa Granulom.
Ligante Asfáltico
Utilizado nos
cálculosSim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim
CP 115-133 115-132 115-134 115-136 115-137 115-135 115-139 115-140 115-138
Vv(%) 5,9 4 5,8 5,3 4,3 4,5 5 5 4,6
Número de Ciclos 116.180 103.450 121.610 13.840 11.800 9.590 6.040 4.190 5.080
Tensão Inicial (kPa) 2.933 3.495 3.073 4.614 4.739 3.987 6.132 5.775 6.165
Tensão Final (kPa) 1.466 1.743 1.533 2.291 2.359 1.952 3.056 2.840 3.049
Deformação na
tração inicial ()299 300 300 449 450 452 600 601 603
Deformação na
traçãofinal ()300 301 300 449 450 450 600 600 600
Ângulo de fase inicial
(°)18,4 18,3 17,1 19 19,1 19,8 22,3 23,2 24,1
Ângulo de fase final
(°)28 23,9 26,7 25,8 24,4 23,9 23,6 25,5 25,4
Rigidez na flexão
inicial (MPa)9.794 11.653 10.258 10.269 10.522 8.820 10.212 9.606 10.226
Rigidez na flexão
final (MPa)4.890 5.796 5.117 5.099 5.240 4.341 5.098 4.733 5.083
Módulo de
elasticidade inicial
(MPa)
10.409 12.385 10.902 10.914 11.182 9.374 10.854 10.209 10.868
Módulo de
elasticidade final
(MPa)
5.197 6.160 5.438 5.419 5.569 4.614 5.418 5.030 5.403
Energia dissipada
inicial (kJ/m3)1,90 2,27 2,00 4,52 4,65 3,93 8,15 7,67 8,20
Energia dissipada
final (kJ/m3)0,97 1,19 1,03 2,31 2,40 2,00 4,16 3,88 4,15
Módulo na flexão de
conclusão de ensaio
(MPa)
4.897 5.826 5.129 5.135 5.261 4.410 5.106 4.803 5.113
Módulo normalizado
(Pa/Pa)1160,12 1029,17 1213,20 137,44 117,53 94,41 60,30 41,29 50,51
Energia dissipada
acumulada (MJ/m3)135,67 152,81 151,47 40,98 36,18 26,14 29,96 20,64 25,71
16
Jambeiro
Gap Graded
CAP 30/45
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
167
Tabela A2.17: Parâmetros obtidos no software UTS015, para a mistura asfáltica 17, com CAP- Borracha, granulometria Faixa Gap Graded e agregados da Pedreira Jambeiro (SP)
Mistura
Agregados
Faixa Granulom.
Ligante Asfáltico
Utilizado nos
cálculosSim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Não Não
CP 215-103 215-104 215-106 215-100 215-101 215-105 215-96 215-97 215-99 215-107 215-102
Vv(%) 5,7 6 4,8 5,1 5,3 6,2 5,4 4,8 4,4 4,5 5,3
Número de Ciclos 1.712.360 2.131.920 6.116.480 74.920 59.040 137.330 32.670 32.180 56.740 667.280 43050
Tensão Inicial (kPa) 1.658 1.873 1.854 2.477 2.606 2.313 3.340 3.681 3.757 1.880 2192
Tensão Final (kPa) 824 929 923 1.237 1.290 1.157 1.658 1.842 1.877 941 1092
Deformação na
tração inicial ()302 302 301 450 450 450 601 600 600 300 450
Deformação na
traçãofinal ()300 300 300 450 450 451 600 600 601 300 450
Ângulo de fase inicial
(°)22,6 25,1 24,8 29,2 29,5 27 30,5 24,6 22,1 23,9 29,3
Ângulo de fase final
(°)40,5 42,4 42,5 41,6 45,6 39 36,5 35,5 36,9 37,7 39
Rigidez na flexão
inicial (MPa)5.496 6.209 6.154 5.508 5.785 5.141 5.553 6.139 6.263 6.272 4873
Rigidez na flexão
final (MPa)2.745 3.101 3.075 2.748 2.864 2.567 2.765 3.069 3.124 3.133 2425
Módulo de
elasticidade inicial
(MPa)
5.842 6.599 6.540 5.854 6.149 5.464 5.902 6.524 6.656 6.666 5179
Módulo de
elasticidade final
(MPa)
2.918 3.296 3.268 2.920 3.044 2.729 2.939 3.262 3.321 3.330 2577
Energia dissipada
inicial (kJ/m3)1,10 1,25 1,15 2,48 2,57 2,31 4,43 4,87 5,06 1,25 2,175
Energia dissipada
final (kJ/m3)0,57 0,62 0,61 1,26 1,31 1,16 2,20 2,44 2,50 0,64 1,109
Módulo na flexão de
conclusão de ensaio
(MPa)
2.748 3.104 3.077 2.754 2.893 2.570 2.777 3.069 3.131 3.136 2436
Módulo normalizado
(Pa/Pa)17106,38 21298,53 61126,49 747,53 584,65 1371,71 325,38 321,80 566,12 6666,67 428,509
Energia dissipada
acumulada (MJ/m3)
1022,75 1413,87 4020,11 109,75 87,27 177,90 80,89 88,69 149,87 485,60 53,111
17
Jambeiro
Gap Graded
CAP-Borracha
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
168
Tabela A2.18: Parâmetros obtidos no software UTS015, para a mistura asfáltica 18, com CAP-HiMA, granulometria Faixa Gap Graded e agregados da Pedreira Jambeiro (SP)
Mistura
Agregados
Faixa Granulom.
Ligante Asfáltico
Utilizado nos
cálculosSim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Não Não Não
CP 415-110 415-112 415-113 415-115 415-114 415-118 415-119 415-117 415-111 415-109 415-116
Vv(%) 4,5 6,6 4,3 5,4 4,3 4,8 5,4 5,3 4,6 5,9 6,1
Número de Ciclos 906.560 1.168.450 812.980 84.210 80.470 6.470 7.220 12.250 480.620 19.420 31260
Tensão Inicial (kPa) 2.982 2.615 2.851 3.678 3.829 4.425 4.508 5.136 2.891 4.012 3692
Tensão Final (kPa) 1.482 1.302 1.418 1.833 1.933 2.198 2.221 2.557 1.442 1.994 1837
Deformação na
tração inicial ()301 301 301 449 446 599 603 600 300 451 452
Deformação na
traçãofinal ()300 300 300 450 451 600 600 601 300 450 450
Ângulo de fase inicial
(°)20 21,4 19,1 22,1 21,8 20 22,9 19,6 19,1 18,2 20,9
Ângulo de fase final
(°)25,9 27,4 34,1 32,6 33,8 29,7 29,3 32,4 25,2 28 30,6
Rigidez na flexão
inicial (MPa)9.904 8.691 9.478 8.187 8.583 7.382 7.478 8.559 9.625 8.896 8174
Rigidez na flexão
final (MPa)4.941 4.341 4.731 4.076 4.287 3.663 3.701 4.256 4.810 44 4079
Módulo de
elasticidade inicial
(MPa)
10.526 9.237 10.074 87 9.122 7.846 7.947 9.097 10.229 9.455 8687
Módulo de
elasticidade final
(MPa)
5.251 4.614 5.028 4.332 4.556 3.893 3.934 4.524 5.112 4.708 4335
Energia dissipada
inicial (kJ/m3)1,95 1,71 1,86 3,62 3,68 5,79 5,98 6,74 1,89 3,94 3,596
Energia dissipada
final (kJ/m3)
1,01 0,90 0,95 1,88 1,97 2,96 3,04 3,48 1,00 2,04 1,898
Módulo na flexão de
conclusão de ensaio
(MPa)
4.952 4.346 4.739 4.094 4.292 3.691 3.739 4.280 4.812 4.448 4087
Módulo normalizado
(Pa/Pa)9045,02 11673,22 8115,96 838,44 803,84 64,20 71,47 121,84 4803,31 193,40 311,964
Energia dissipada
acumulada (MJ/m3)
1098,78 1195,91 928,92 175,40 192,01 24,30 27,53 50,43 621,98 48,24 72,967
18
Jambeiro
Gap Graded
CAP-HiMA
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
169
Tabela A2.19: Parâmetros obtidos no software UTS015, para a mistura asfáltica 19, com CAP-Polímero, granulometria Faixa Gap Graded e agregados da Pedreira Jambeiro (SP)
Mistura
Agregados
Faixa Granulom.
Ligante Asfáltico
Utilizado nos
cálculosSim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Não
CP 315-121 315-122 315-123 315-125 315-126 315-127 315-128 315-130 315-120
Vv(%) 4,8 4,4 5,8 5,8 3,9 4 5,3 4,2 6,1
Número de Ciclos 665.170 300.990 51.000 58.170 47.680 11.310 9.570 7.710 187.700
Tensão Inicial (kPa) 2.359 2.558 3.223 2.765 3.395 3.867 4.000 4.189 2.070
Tensão Final (kPa) 1.181 1.273 1.606 1.375 1.681 1.920 1.979 2.075 1.036
Deformação na
tração inicial ()300 301 450 449 450 602 602 602 300
Deformação na
traçãofinal ()300 300 450 449 448 601 600 598 301
Ângulo de fase inicial
(°)22,2 20,8 21 24 23,7 27,9 25,4 25,9 22,2
Ângulo de fase final
(°)27,2 30,6 27,5 28,8 34 31,1 32,2 27,5 31,3
Rigidez na flexão
inicial (MPa)7.871 8.506 7.168 6.156 7.538 6.424 6.646 6.962 6.903
Rigidez na flexão
final (MPa)3.933 4.246 3.572 3.059 3.749 3.194 3.297 3.472 3.446
Módulo de
elasticidade inicial
(MPa)
8.365 9.040 7.618 6.542 8.011 6.827 7.064 7.399 7.337
Módulo de
elasticidade final
(MPa)
4.180 4.513 3.797 3.251 3.985 3.394 3.505 3.690 3.663
Energia dissipada
inicial (kJ/m3)1,55 1,69 3,20 2,76 3,36 5,21 5,37 5,59 1,36
Energia dissipada
final (kJ/m3)
0,82 0,87 1,61 1,38 1,71 2,58 2,64 2,79 0,72
Módulo na flexão de
conclusão de ensaio
(MPa)
3.935 4.253 3.584 3.078 3.769 3.212 3.323 3.481 3.452
Módulo normalizado
(Pa/Pa)6647,23 3005,00 508,39 578,11 474,30 112,46 94,96 76,90 1874,16
Energia dissipada
acumulada (MJ/m3)
660,43 339,27 100,40 93,65 96,84 34,94 31,67 26,37 173,12
19
Jambeiro
Gap Graded
CAP-Polímero
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
170
Tabela A2.20: Parâmetros obtidos no software UTS015, para a mistura asfáltica 20, com CAP-Alto-Módulo, granulometria Faixa Gap Graded e agregados da Pedreira Jambeiro (SP)
Mistura
Agregados
Faixa Granulom.
Ligante Asfáltico
Utilizado nos
cálculosSim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim
CP 514-438 514-439 514-440 514-442 514-443 514-444 514-446 514-447 514-449
Vv(%) 4,9 5,4 5 4,5 4,2 5,3 5,5 4,3 3,8
Número de Ciclos 234.380 192.250 264.690 30.550 41.390 37.080 5.850 7.650 9.140
Tensão Inicial (kPa) 3.894 3.660 4.219 4.985 4.524 4.385 5.198 5.209 5.521
Tensão Final (kPa) 1.945 1.829 2.102 2.475 2.259 2.183 2.558 2.602 2.731
Deformação na
tração inicial ()350 350 350 451 450 450 600 600 604
Deformação na
traçãofinal ()350 350 349 449 450 450 600 600 600
Ângulo de fase inicial
(°)16,5 17,9 17,1 19,7 20,1 19,9 20,6 20,9 21,5
Ângulo de fase final
(°)24,3 21,8 21,8 22,6 23,5 21,2 18,9 20,3 21,7
Rigidez na flexão
inicial (MPa)11.134 10.476 12.047 11.050 10.049 9.736 8.659 8.684 9.140
Rigidez na flexão
final (MPa)5.554 5.228 6.021 5.507 5.018 4.847 4.262 4.335 4.551
Módulo de
elasticidade inicial
(MPa)
11.833 11.134 12.804 11.744 10.681 10.347 9.203 9.229 9.714
Módulo de
elasticidade final
(MPa)
5.903 5.556 6.399 5.853 5.333 5.152 4.530 4.608 4.837
Energia dissipada
inicial (kJ/m3)2,94 2,79 3,20 4,91 4,40 4,33 6,82 6,88 7,36
Energia dissipada
final (kJ/m3)
1,54 1,45 1,67 2,53 2,32 2,22 3,57 3,56 3,75
Módulo na flexão de
conclusão de ensaio
(MPa)
5.567 5.238 6.023 5.525 5.025 4.868 4.329 4.342 4.570
Módulo normalizado
(Pa/Pa)2338,41 1918,87 2645,71 304,51 413,35 369,24 57,59 76,38 91,03
Energia dissipada
acumulada (MJ/m3)
487,47 372,49 596,86 104,28 129,42 109,60 29,89 36,41 45,67
Gap Graded
CAP-Alto-Módulo
20
Jambeiro
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
171
Tabela A2.21: Parâmetros obtidos no software UTS015, para a mistura asfáltica 21, com CAP-30/45, granulometria Faixa III-DERSA e agregados da Pedreira Pombal (RJ)
Mistura
Agregados
Faixa Granulom.
Ligante Asfáltico
Utilizado nos
cálculosSim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Não Não Não
CP 124-72 124-74 124-81 124-76 124-77 124-79 124-80 124-73 124-75 124-78
Vv(%) 5,2 4,5 5,4 4,8 5,1 4,1 5,2 5 4,1 4,1
Número de Ciclos 375.620 98.930 244.080 18.110 23.100 5.320 4.830 53.880 10.850 1870
Tensão Inicial (kPa) 3.137 3.258 2.753 4.204 3.876 5.388 4.977 3.012 4.760 5450
Tensão Final (kPa) 1.560 1.620 1.372 2.095 19 2.652 2.459 1.497 2.354 2594
Deformação na
tração inicial ()300 300 300 451 450 602 601 300 452 601
Deformação na
traçãofinal ()299 300 300 450 450 598 601 300 451 601
Ângulo de fase inicial
(°)15 15,2 14,9 21,1 20,4 21,9 21,9 15,8 17,8 20,4
Ângulo de fase final
(°)21,8 21,1 21,4 27 27,1 23,6 23,5 29,1 22,9 25,5
Rigidez na flexão
inicial (MPa)10.456 10.865 9.169 9.331 8.606 8.957 8.287 10.023 10.540 9068
Rigidez na flexão
final (MPa)5.210 5.402 4.573 4.651 4.294 4.434 4.093 4.992 5.221 4319
Módulo de
elasticidade inicial
(MPa)
11.113 11.548 9.745 9.918 9.146 9.520 8.807 10.652 11.202 9637
Módulo de
elasticidade final
(MPa)
5.537 5.741 4.860 4.943 4.564 4.713 4.350 5.305 5.549 4590
Energia dissipada
inicial (kJ/m3)2,01 2,10 1,80 4,12 3,79 7,10 6,56 1,95 4,66 7,152
Energia dissipada
final (kJ/m3)1,05 1,11 0,94 2,15 1,99 3,55 3,33 1,03 2,42 3,545
Módulo na flexão de
conclusão de ensaio
(MPa)
5.228 5.433 4.584 4.666 4.303 4.479 4.143 5.011 5.270 4534
Módulo normalizado
(Pa/Pa)3743,02 983,69 2434,70 180,51 230,53 51,78 47,71 536,68 107,49 17,814
Energia dissipada
acumulada (MJ/m3)474,48 146,49 278,71 48,48 56,69 23,26 20,24 70,04 33,77 9,577
21
Pombal
III-DERSA
CAP 30/45
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
172
Tabela A2.22: Parâmetros obtidos no software UTS015, para a mistura asfáltica 22, com CAP-Borracha, granulometria Faixa III-DERSA e agregados da Pedreira Pombal (RJ)
Mistura
Agregados
Faixa Granulom.
Ligante Asfáltico
Utilizado nos
cálculosSim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Não Não
CP 224-51 224-56 224-50 224-49 224-52 224-55 224-59 224-57 224-48 224-53
Vv(%) 4,1 4,7 5,5 5,5 4,8 5 4,4 4,9 4,9 4,4
Número de Ciclos 370.400 425.360 2.294.830 4.960.840 193.110 154.420 17.640 13.580 142.370 597220
Tensão Inicial (kPa) 1.794 1.879 1.519 1.207 2.865 2.223 3.248 2.940 1.575 2630
Tensão Final (kPa) 897 939 760 885 1.424 1.106 1.615 1.459 781 1311
Deformação na
tração inicial ()300 300 299 299 450 450 600 601 300 450
Deformação na
traçãofinal ()300 301 300 300 450 450 601 601 299 451
Ângulo de fase inicial
(°)21,9 23,4 23,8 35,5 27,4 33,6 26,6 26,6 29,1 26,8
Ângulo de fase final
(°)34,7 33,6 40,1 43,7 33,4 32,9 33,6 35,5 36,1 34,8
Rigidez na flexão
inicial (MPa)5.979 6.260 5.073 4.041 6.361 4.940 5.412 4.895 5.250 5843
Rigidez na flexão
final (MPa)2.987 3.123 2.533 2.947 3.161 2.460 2.687 2.425 2.606 2909
Módulo de
elasticidade inicial
(MPa)
6.355 6.653 5.391 4.295 6.761 5.251 5.752 5.202 5.579 6210
Módulo de
elasticidade final
(MPa)
3.175 3.319 2.692 3.132 3.360 2.614 2.855 2.578 2.770 3092
Energia dissipada
inicial (kJ/m3)1,17 1,25 1,00 0,81 2,84 2,22 4,39 3,98 1,05 2,626
Energia dissipada
final (kJ/m3)0,63 0,65 0,52 0,59 1,45 1,15 2,09 1,89 0,54 1,34
Módulo na flexão de
conclusão de ensaio
(MPa)
2.990 3.130 2.536 2.021 3.181 2.470 2.706 2.447 2.625 2921
Módulo normalizado
(Pa/Pa)3701,14 4244,12 22921,20 72354,50 1919,47 1537,76 175,13 134,59 1413,60 5947,51
Energia dissipada
acumulada (MJ/m3)
285,62 315,82 1409,50 2716,62 309,89 223,57 44,91 31,73 92,69 880,389
III-DERSA
CAP-Borracha
22
Pombal
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
173
Tabela A2.23: Parâmetros obtidos no software UTS015, para a mistura asfáltica 23, com CAP-HiMA, granulometria Faixa III-DERSA e agregados da Pedreira Pombal (RJ)
Mistura
Agregados
Faixa Granulom.
Ligante Asfáltico
Utilizado nos
cálculosSim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Não
CP 424-61 424-62 424-63 424-65 424-66 424-67 424-68 424-69 424-71 424-64
Vv(%) 3,5 4,1 4,1 4,3 5 4,6 4,5 4,7 4,8 4,7
Número de Ciclos 100.580 233.350 823.970 55.970 32.350 57.570 14.570 28.260 7.790 74960
Tensão Inicial (kPa) 1.936 2.921 2.714 3.885 3.751 3.965 5.024 4.719 4.475 2188
Tensão Final (kPa) 691 1.447 1.355 1.934 1.872 1.980 2.491 2.341 2.229 1080
Deformação na
tração inicial ()300 300 299 449 450 450 602 601 600 303
Deformação na
traçãofinal ()299 299 300 449 450 450 600 600 600 300
Ângulo de fase inicial
(°)32,3 19,8 20,3 19 20,8 20,4 21,2 20,4 23 22,4
Ângulo de fase final
(°)27,7 26 24,5 26 27,7 25,5 25,1 24,5 26,7 29
Rigidez na flexão
inicial (MPa)6.462 9.720 9.065 8.647 8.331 8.817 8.349 7.848 7.463 7214
Rigidez na flexão
final (MPa)3.213 4.839 4.519 4.308 4.162 4.400 4.151 3.904 3.712 3596
Módulo de
elasticidade inicial
(MPa)
6.868 10.331 9.634 9.191 8.854 9.371 8.873 8.341 7.931 7667
Módulo de
elasticidade final
(MPa)
3.415 5.143 4.803 4.579 4.424 4.676 4.412 4.149 3.945 3822
Energia dissipada
inicial (kJ/m3)1,29 1,90 1,76 3,78 3,66 3,89 6,65 6,21 5,88 1,45
Energia dissipada
final (kJ/m3)
0,66 0,99 0,93 1,96 1,92 2,01 3,38 3,17 3,03 0,756
Módulo na flexão de
conclusão de ensaio
(MPa)
3.231 4.860 4.533 4.324 4.165 4.409 4.174 3.924 3.731 3607
Módulo normalizado
(Pa/Pa)1000,23 2323,47 8214,73 557,72 323,24 574,57 144,90 281,16 77,49 474,282
Energia dissipada
acumulada (MJ/m3)
76,78 288,95 962,58 127,93 68,11 130,15 57,31 103,38 28,14 73,53
23
Pombal
III-DERSA
CAP-HiMA
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
174
Tabela A2.24: Parâmetros obtidos no software UTS015, para a mistura asfáltica 24, com CAP-Polímero, granulometria Faixa III-DERSA e agregados da Pedreira Pombal (RJ)
Mistura
Agregados
Faixa Granulom.
Ligante Asfáltico
Utilizado nos
cálculosSim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Não Não
CP 324-84 324-94 324-95 324-88 324-89 324-91 324-90 324-90 324-92 324-86
Vv(%) 5,2 5,7 5,5 5,5 4,5 5,5 5,1 5,1 4,5 4,5
Número de Ciclos 300.950 576.510 19.080 29.470 29.150 14.200 16.000 16.000 29.670 58820
Tensão Inicial (kPa) 2.637 2.381 3.238 3.351 3.457 4.374 4.720 4.720 4.236 2491
Tensão Final (kPa) 1.314 1.188 1.599 1.649 1.722 2.166 2.336 2.336 2.113 1236
Deformação na
tração inicial ()300 300 450 450 450 601 602 602 599 300
Deformação na
traçãofinal ()300 300 449 450 450 598 601 601 600 301
Ângulo de fase inicial
(°)20,2 20,3 19,8 19,8 20,1 22,8 20,7 20,7 23,5 16,3
Ângulo de fase final
(°)24,4 24,7 28,8 26,8 27 25 24,1 24,1 24,7 21,9
Rigidez na flexão
inicial (MPa)8.794 7.929 7.196 7.452 7.683 7.282 7.845 7.845 7.067 8300
Rigidez na flexão
final (MPa)4.376 3.959 3.561 3.662 3.825 3.622 3.889 3.889 3.522 4109
Módulo de
elasticidade inicial
(MPa)
9.346 8.427 7.648 7.920 8.165 7.739 8.338 8.338 7.511 8821
Módulo de
elasticidade final
(MPa)
4.651 4.208 3.784 3.892 4.065 3.849 4.133 4.133 3.744 4368
Energia dissipada
inicial (kJ/m3)1,74 1,55 3,23 3,31 3,42 5,80 6,25 6,25 5,65 1,624
Energia dissipada
final (kJ/m3)
0,90 0,83 1,65 1,71 1,76 2,92 3,22 3,22 2,87 0,862
Módulo na flexão de
conclusão de ensaio
(MPa)
4.397 3.964 3.598 3.726 3.841 3.641 3.923 3.923 3.533 4150
Módulo normalizado
(Pa/Pa)2995,32 5757,07 188,81 289,66 290,23 141,25 158,64 158,64 295,76 582,489
Energia dissipada
acumulada (MJ/m3)
334,73 578,82 40,97 61,07 58,74 50,88 62,39 62,39 98,56 63,924
Pombal
III-DERSA
24
CAP-Polímero
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
175
Tabela A2.25: Parâmetros obtidos no software UTS015, para a mistura asfáltica 25, com CAP-Alto-Módulo, granulometria Faixa III-DERSA e agregados da Pedreira Pombal (RJ)
Mistura
Agregados
Faixa Granulom.
Ligante Asfáltico
Utilizado nos
cálculosSim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim
CP 524-451 524-452 524-453 524-454 524-455 524-457 524-459 524-460 524-461
Vv(%) 5 4,1 5 3,4 4,5 4,8 4,7 4,7 4,8
Número de Ciclos 327.430 237.810 433.900 57.360 33.130 69.880 7.160 4.450 11.190
Tensão Inicial (kPa) 3.488 4.040 3.490 4.409 4.861 4.373 5.585 5.087 4.876
Tensão Final (kPa) 1.744 2.015 1.739 2.197 2.406 2.186 2.750 2.510 2.414
Deformação na
tração inicial ()350 351 350 450 451 450 600 600 604
Deformação na
traçãofinal ()350 350 349 449 449 450 599 600 599
Ângulo de fase inicial
(°)15,8 15 14,6 16,2 16,5 17 21,2 20 22,6
Ângulo de fase final
(°)19,4 20,5 18,6 17,7 18,8 19,4 22 20,9 21,1
Rigidez na flexão
inicial (MPa)9.971 11.526 9.980 9.793 10.767 9.718 9.306 8.474 8.073
Rigidez na flexão
final (MPa)4.985 5.760 4.979 4.892 5.356 4.858 4.590 4.185 4.029
Módulo de
elasticidade inicial
(MPa)
10.597 12.250 10.607 10.409 11.444 10.328 9.890 9.006 8.581
Módulo de
elasticidade final
(MPa)
5.298 6.121 5.291 5.199 5.693 5.163 4.878 4.448 4.282
Energia dissipada
inicial (kJ/m3)2,63 3,05 2,63 4,32 4,76 4,27 7,31 6,70 6,50
Energia dissipada
final (kJ/m3)
1,39 1,61 1,39 2,26 2,48 2,27 3,83 3,47 3,36
Módulo na flexão de
conclusão de ensaio
(MPa)
4.985 5.763 4.990 4.897 5.384 4.859 4.653 4.237 4.037
Módulo normalizado
(Pa/Pa)3274,30 2376,69 4329,29 573,05 329,60 698,71 70,63 43,96 111,68
Energia dissipada
acumulada (MJ/m3)
597,37 475,18 756,68 162,74 117,48 205,19 37,93 21,82 50,50
III-DERSA
CAP-Alto-Módulo
25
Pombal
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
176
Tabela A2.26: Parâmetros obtidos no software UTS015, para a mistura asfáltica 26, com CAP-30/45, granulometria Faixa EGL 12,5mm e agregados da Pedreira Pombal (RJ)
Mistura
Agregados
Faixa Granulom.
Ligante Asfáltico
Utilizado nos
cálculosSim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Não Não
CP 121-377 121-379 121-380 121-381 121-382 121-383 121-386 121-387 121-388
Vv(%) 4,4 3,1 3,9 3,2 4,6 4,4 4,3 3,4 3,4
Número de Ciclos 58.190 52.940 54.980 23.000 16.230 19.890 5.020 3.830 6.670
Tensão Inicial (kPa) 4.556 4.064 4.598 5.711 5.209 5.231 6.444 7.073 6.951
Tensão Final (kPa) 2.257 2.017 2.298 2.840 2.577 2.593 3.161 3.467 3.458
Deformação na
tração inicial ()352 351 349 450 452 451 601 600 600
Deformação na
traçãofinal ()351 350 350 450 450 448 599 601 600
Ângulo de fase inicial
(°)17,1 14,9 15,3 16,6 17 16,1 19,8 20,5 19,9
Ângulo de fase final
(°)20,1 21,2 19,1 14,4 13,7 18,5 21,7 20,7 20,7
Rigidez na flexão
inicial (MPa)12.936 11.583 13.166 12.679 11.534 11.595 10.718 11.782 11.593
Rigidez na flexão
final (MPa)6.436 5.766 6.564 6.312 5.730 5.784 5.274 5.772 5.760
Módulo de
elasticidade inicial
(MPa)
13.748 12.311 13.993 13.475 12.259 12.323 11.391 12.522 12.321
Módulo de
elasticidade final
(MPa)
6.841 6.128 6.977 6.708 6.090 6.147 5.605 6.135 6.122
Energia dissipada
inicial (kJ/m3)3,48 3,06 3,45 5,55 5,09 5,08 8,48 9,28 9,08
Energia dissipada
final (kJ/m3)1,79 1,59 1,81 2,90 2,63 2,63 4,36 4,76 4,75
Módulo na flexão de
conclusão de ensaio
(MPa)
6.468 5.792 6.583 6.339 5.767 5.798 5.359 5.891 5.796
Módulo normalizado
(Pa/Pa)579,06 527,09 548,25 229,01 161,25 198,43 49,41 37,53 66,28
Energia dissipada
acumulada (MJ/m3)145,73 115,45 134,41 93,88 57,93 68,68 31,66 26,39 44,19
26
Pombal
EGL 12,5mm
CAP 30/45
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
177
Tabela A2.27: Parâmetros obtidos no software UTS015, para a mistura asfáltica 27, com CAP-Borracha, granulometria Faixa EGL 12,5mm e agregados da Pedreira Pombal (RJ)
Mistura
Agregados
Faixa Granulom.
Ligante Asfáltico
Utilizado nos
cálculosSim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Não Não Não
CP 221-341 221-343 221-344 221-345 221-346 221-347 221-348 221-349 221-350 221-351 221-342
Vv(%) 4 5 4,2 3,4 4,3 3,9 4,6 4,2 4,1 4,2 4,7
Número de Ciclos 208.110 163.330 349.750 31.490 28.640 45.200 69.220 5.090 4.210 7.530 86.300
Tensão Inicial (kPa) 2.344 2.244 2.504 2.832 2.399 2.420 2.573 3.352 3.297 3.009 2.481
Tensão Final (kPa) 1.170 1.119 1.233 1.408 1.197 1.202 1.286 1.660 1.629 1.488 1.232
Deformação na
tração inicial ()350 350 354 451 448 450 446 602 602 597 351
Deformação na
traçãofinal ()350 351 349 449 450 451 450 599 601 599 350
Ângulo de fase inicial
(°)29,3 17 20,1 18,7 23,5 17,9 19,7 22,4 22,8 21,4 18,6
Ângulo de fase final
(°)30,3 26 25,5 25,4 28,3 26,7 27,2 16,5 22,9 23,2 28,1
Rigidez na flexão
inicial (MPa)6.694 6.404 7.075 6.275 5.357 5.375 5.769 5.570 5.479 50 7.075
Rigidez na flexão
final (MPa)3.339 3.190 3.529 3.134 2.662 2.668 2.857 2.768 2.709 2.486 3.524
Módulo de
elasticidade inicial
(MPa)
7.115 6.806 7.519 6.670 5.694 5.713 6.131 5.920 5.823 5.353 7.520
Módulo de
elasticidade final
(MPa)
3.549 3.390 3.751 3.331 2.829 2.835 3.037 2.942 2.879 2.643 3.745
Energia dissipada
inicial (kJ/m3)1,80 1,74 1,93 2,84 2,40 2,43 2,58 4,49 4,47 4,04 1,90
Energia dissipada
final (kJ/m3)0,94 0,85 0,99 1,43 1,17 1,26 1,32 2,34 2,21 1,87 0,98
Módulo na flexão de
conclusão de ensaio
(MPa)
3.347 3.202 3.537 3.138 2.679 2.688 2.884 2.785 2.739 2.518 3.538
Módulo normalizado
(Pa/Pa)2075,97 1627,22 3489,54 314,52 284,57 448,63 685,73 50,60 41,64 74,35 859,64
Energia dissipada
acumulada (MJ/m3)
239,25 174,69 404,78 59,52 45,75 68,80 113,34 14,84 12,82 20,46 109,40
EGL 12,5mm
CAP-Borracha
27
Pombal
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
178
Tabela A2.28: Parâmetros obtidos no software UTS015, para a mistura asfáltica 28, com CAP-HiMA, granulometria Faixa EGL 12,5mm e agregados da Pedreira Pombal (RJ)
Mistura
Agregados
Faixa Granulom.
Ligante Asfáltico
Utilizado nos
cálculosSim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim
CP 411-353 411-354 411-355 411-364 411-357 411-359 411-362 411-361 411-363
Vv(%) 3,4 5 3,9 3,4 4,2 4,9 3,7 5 3,4
Número de Ciclos 42.440 58.050 90.910 28.810 35.310 26.950 4.540 4.340 4.030
Tensão Inicial (kPa) 3.278 3.003 3.323 4.121 4.380 4.106 4.578 4.432 4.829
Tensão Final (kPa) 1.656 1.496 1.660 2.057 2.196 2.038 2.249 2.198 2.402
Deformação na
tração inicial ()345 350 350 450 449 452 602 601 601
Deformação na
traçãofinal ()350 350 350 450 451 452 599 601 601
Ângulo de fase inicial
(°)16,6 15,6 16,3 17,7 18,8 19,7 23 21,5 22,3
Ângulo de fase final
(°)26,4 25,5 23,6 24,1 23,6 22,3 23,5 18,3 21,8
Rigidez na flexão
inicial (MPa)9.496 8.583 9.499 9.162 9.755 9.085 7.602 7.379 8.037
Rigidez na flexão
final (MPa)4.734 4.276 4.737 4.571 4.878 4.510 3.756 3.659 3.994
Módulo de
elasticidade inicial
(MPa)
10.093 9.122 10.096 9.738 10.368 9.656 8.079 7.843 8.542
Módulo de
elasticidade final
(MPa)
5.031 4.544 5.034 4.858 5.178 4.793 3.991 3.889 4.245
Energia dissipada
inicial (kJ/m3)2,43 2,28 2,52 4,04 4,27 4,05 6,14 5,82 6,38
Energia dissipada
final (kJ/m3)
1,32 1,19 1,32 2,11 2,24 2,10 3,17 3,09 3,38
Módulo na flexão de
conclusão de ensaio
(MPa)
4.748 4.292 4.750 4.581 4.877 4.543 3.801 3.690 4.019
Módulo normalizado
(Pa/Pa)423,10 578,36 906,59 287,48 352,69 267,56 44,86 43,04 40,06
Energia dissipada
acumulada (MJ/m3)
77,11 92,35 159,43 76,59 97,28 72,13 20,00 17,60 17,88
28
Pombal
EGL 12,5mm
CAP-HiMA
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
179
Tabela A2.29: Parâmetros obtidos no software UTS015, para a mistura asfáltica 29, com CAP-Polímero, granulometria Faixa EGL 12,5mm e agregados da Pedreira Pombal (RJ)
Mistura
Agregados
Faixa Granulom.
Ligante Asfáltico
Utilizado nos
cálculosSim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Não
CP 321-366 321-365 321-368 321-373 321-376 321-375 321-371 321-369 321-372 321-371
Vv(%) 3,4 3,4 4,9 3,9 4,3 3,2 3,4 3,4 3,4 3,4
Número de Ciclos 281.290 151.980 203.910 25.990 37.440 24.840 4.830 8.960 6.310 1.270
Tensão Inicial (kPa) 3.010 3.064 3.189 3.323 3.143 3.843 4.407 5.372 4.250 3.338
Tensão Final (kPa) 1.504 1.535 1.594 1.649 1.570 1.907 2.177 2.692 2.113 1.659
Deformação na
tração inicial ()350 348 349 450 450 451 601 596 600 600
Deformação na
traçãofinal ()350 351 351 450 450 451 599 600 600 600
Ângulo de fase inicial
(°)18,3 17,2 20,1 19,8 19,9 19 20,2 21,4 23,5 15
Ângulo de fase final
(°)26,4 28,9 27,1 24,9 23,6 21,5 20,3 23,3 19,5 8,3
Rigidez na flexão
inicial (MPa)8.600 8.800 9.134 7.383 6.990 8.521 7.333 9.019 7.089 5.565
Rigidez na flexão
final (MPa)4.299 4.379 4.544 3.667 3.491 4.231 3.633 4.484 3.522 2.766
Módulo de
elasticidade inicial
(MPa)
9.141 9.353 9.707 7.847 7.429 9.057 7.794 9.586 7.534 5.915
Módulo de
elasticidade final
(MPa)
569 4.654 4.830 3.898 3.711 4.496 3.861 4.765 3.743 2.940
Energia dissipada
inicial (kJ/m3)2,29 2,33 2,40 3,32 3,12 3,79 5,88 6,99 5,63 4,53
Energia dissipada
final (kJ/m3)
1,21 1,23 1,26 1,68 1,61 2,01 3,08 3,73 2,91 2,43
Módulo na flexão de
conclusão de ensaio
(MPa)
4.300 4.400 4.567 3.691 3.495 4.261 3.667 4.509 3.544 2.782
Módulo normalizado
(Pa/Pa)2812,26 1512,54 2029,02 258,21 373,99 246,65 35,27 89,09 62,70 12,63
Energia dissipada
acumulada (MJ/m3)
413,07 239,10 321,60 57,16 73,21 69,71 14,72 44,73 24,08 3,95
29
Pombal
EGL 12,5mm
CAP-Polímero
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
180
Tabela A2.30: Parâmetros obtidos no software UTS015, para a mistura asfáltica 30, com CAP-Alto Módulo, granulometria Faixa EGL 12,5mm e agregados da Pedreira Pombal (RJ)
Mistura
Agregados
Faixa Granulom.
Ligante Asfáltico
Utilizado nos
cálculosSim Sim Sim Sim Sim Sim Não Não Não
CP 521-474 521-475 521-478 521-480 521-484 521-485 521-476 521-481 521-483
Vv(%) 4,2 4,2 4,9 4,9 4,8 4,2 3,4 4,9 3,4
Número de Ciclos 164.970 66.270 50.440 35.050 15.940 18.610 32.710 27.950 29.030
Tensão Inicial (kPa) 3.300 3.488 4.689 5.260 5.687 5.776 3.304 4.202 5.907
Tensão Final (kPa) 1.653 1.736 2.337 2.622 2.814 2.874 1.655 2.090 2.942
Deformação na
tração inicial ()350 350 447 450 601 601 350 452 601
Deformação na
traçãofinal ()351 350 451 450 599 600 351 450 599
Ângulo de fase inicial
(°)14,7 15,6 16,6 17 21,1 20,2 15,5 18,4 20,6
Ângulo de fase final
(°)22,8 20,6 21,1 21,7 24,1 23,4 21,8 20,1 27,8
Rigidez na flexão
inicial (MPa)9.441 9.961 10.481 11.679 9.465 9.604 9.449 9.303 9.835
Rigidez na flexão
final (MPa)4.710 4.961 5.180 5.825 4.696 4.786 4.721 4.648 4.910
Módulo de
elasticidade inicial
(MPa)
10.034 10.586 11.139 12.413 10.060 10.207 10.042 9.887 10.453
Módulo de
elasticidade final
(MPa)
5.006 5.272 5.506 6.191 4.991 5.087 5.017 4.940 5.219
Energia dissipada
inicial (kJ/m3)2,49 2,62 4,52 5,13 7,50 7,59 2,51 4,,107 7,74
Energia dissipada
final (kJ/m3)
1,31 1,37 2,40 2,69 3,84 3,91 1,33 2,15 4,01
Módulo na flexão de
conclusão de ensaio
(MPa)
4.721 4.980 5.240 5.840 4.733 4.802 4.724 4.652 4.917
Módulo normalizado
(Pa/Pa)1645,91 660,06 498,63 349,62 158,18 185,50 326,86 279,29 289,88
Energia dissipada
acumulada (MJ/m3)
253,12 114,01 156,23 128,82 78,38 94,68 60,37 78,31 146,58
EGL 12,5mm
CAP-Alto-Módulo
30
Pombal
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
181
Tabela A2.31: Parâmetros obtidos no software UTS015, para a mistura asfáltica 31, com CAP-30/45, granulometria Faixa EGL 9,5mm e agregados da Pedreira Pombal (RJ)
Mistura
Agregados
Faixa Granulom.
Ligante Asfáltico
Utilizado nos
cálculosSim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim
CP 122-281 122-282 122-283
122-
283(t450
)
122-284 122-286 122-287 122-288 122-289 122-290
Vv(%) 4,8 4,1 4,3 3,8 5 4,1 5 3,4 4,9 4,4
Número de Ciclos 47.950 47.290 23.140 10.960 14.460 22.050 2.730 5.400 4.290 3.620
Tensão Inicial (kPa) 3.748 4.116 4.068 4.366 4.282 4.163 4.135 4.321 4.482 5.095
Tensão Final (kPa) 1.885 2.057 2.013 2.166 2.126 2.058 2.032 2.140 2.206 2.504
Deformação na
tração inicial ()348 350 352 449 451 452 600 600 602 602
Deformação na
traçãofinal ()350 350 350 450 451 450 599 599 600 600
Ângulo de fase inicial
(°)13,7 15 16 20,9 18,7 20,6 22,8 23 22,8 23,3
Ângulo de fase final
(°)24,3 21,7 24,8 26,3 23,2 26,6 22 21,6 22,5 20,4
Rigidez na flexão
inicial (MPa)10.771 11.766 11.558 9.718 9.502 9.211 6.895 7.203 7.446 8.467
Rigidez na flexão
final (MPa)5.378 5.878 5.748 4.818 4.717 4.574 3.391 3.570 3.676 4.176
Módulo de
elasticidade inicial
(MPa)
11.448 12.505 12.284 10.329 10.099 9.789 7.328 7.655 7.913 8.999
Módulo de
elasticidade final
(MPa)
5.716 6.248 6.109 5.121 5.013 4.861 3.604 3.795 3.906 4.438
Energia dissipada
inicial (kJ/m3)2,78 3,10 3,07 4,28 4,21 4,13 5,51 5,77 5,98 6,81
Energia dissipada
final (kJ/m3)1,49 1,62 1,59 2,21 2,20 2,10 2,78 2,94 2,98 3,45
Módulo na flexão de
conclusão de ensaio
(MPa)
5.386 5.883 5.779 4.859 4.751 4.605 3.447 3.601 3.723 4.234
Módulo normalizado
(Pa/Pa)478,85 472,52 230,16 108,68 143,56 218,99 26,85 53,53 42,31 35,70
Energia dissipada
acumulada (MJ/m3)95,71 105,77 50,98 35,36 46,06 61,22 10,96 21,71 17,47 17,37
31
Pombal
EGL 9,5mm
CAP 30/45
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
182
Tabela A2.32: Parâmetros obtidos no software UTS015, para a mistura asfáltica 32, com CAP-Borracha, granulometria Faixa EGL 9,5mm e agregados da Pedreira Pombal (RJ)
Mistura
Agregados
Faixa Granulom.
Ligante Asfáltico
Utilizado nos
cálculosSim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Não Não
CP 222-257 222-246 222-249 222-252 222-253 222-256 222-254 222-255 222-250 222-251
Vv(%) 3,4 4,7 3,9 4 3,2 4,6 3,8 3,5 3,9 3,4
Número de Ciclos 2.614.800 4.796.380 1.067.630 153.860 153.720 21.490 14.270 32.810 454.320 40.060
Tensão Inicial (kPa) 3.002 2.394 2.622 3.268 3.461 4.369 3.293 4.331 1.910 3.480
Tensão Final (kPa) 1.492 1.193 1.308 1.626 1.727 22 1.624 2.151 954 1.729
Deformação na
tração inicial ()350 350 350 452 451 599 600 600 350 450
Deformação na
traçãofinal ()349 350 350 450 450 598 600 600 350 450
Ângulo de fase inicial
(°)15,7 23,8 22,5 17,5 19,5 18,7 22 20,1 37,5 17,5
Ângulo de fase final
(°)23,8 36,2 28,9 23,7 32,5 20,7 17,5 21,4 37,4 20,1
Rigidez na flexão
inicial (MPa)8.582 6.830 7.497 7.235 7.680 7.289 5.483 7.213 5.462 7.739
Rigidez na flexão
final (MPa)4.271 3.412 3.731 3.617 3.835 3.639 2.708 3.587 2.721 3.840
Módulo de
elasticidade inicial
(MPa)
9.121 7.259 7.967 7.690 8.162 7.747 5.828 7.666 5.805 8.225
Módulo de
elasticidade final
(MPa)
4.540 3.627 3.965 3.844 4.076 3.867 2.879 3.812 2.892 4.082
Energia dissipada
inicial (kJ/m3)2,25 1,81 1,97 3,23 3,37 5,76 4,32 5,69 1,44 3,40
Energia dissipada
final (kJ/m3)1,18 0,95 1,03 1,63 1,74 2,96 2,25 2,89 0,78 1,75
Módulo na flexão de
conclusão de ensaio
(MPa)
4.291 3.415 3.748 3.618 3.840 3.645 2.742 3.607 2.731 3.869
Módulo normalizado
(Pa/Pa)26029,01 47924,07 10625,83 1538,15 1535,18 214,54 140,98 326,28 4527,29 397,61
Energia dissipada
acumulada (MJ/m3)
3919,87 5414,57 1379,40 319,66 316,48 80,11 49,95 119,32 435,34 94,04
32
Pombal
EGL 9,5mm
CAP-Borracha
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
183
Tabela A2.33: Parâmetros obtidos no software UTS015, para a mistura asfáltica 33, com CAP-HiMA, granulometria Faixa EGL 9,5mm e agregados da Pedreira Pombal (RJ)
Mistura
Agregados
Faixa Granulom.
Ligante Asfáltico
Utilizado nos
cálculosSim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Não Não Não
CP 422-257 422-258 422-260 422-262 422-264 422-266 422-267 422,268 422-259 422-261 422-265
Vv(%) 4,7 3,4 3,4 4,7 3,6 4,6 3,4 3,1 4,6 4,3 3,6
Número de Ciclos 165.530 149.390 312.240 85.310 55.570 4.070 7.280 6.970 6.760 6.890 3.650
Tensão Inicial (kPa) 3.500 3.915 3.593 4.999 4.927 5.263 5.121 5.471 2.752 4.369 5.508
Tensão Final (kPa) 1.741 1.942 1.800 2.491 2.457 2.615 2.526 2.670 1.373 2.174 2.720
Deformação na
tração inicial ()351 350 349 449 451 599 605 603 350 451 601
Deformação na
traçãofinal ()350 348 350 450 451 600 600 599 350 450 600
Ângulo de fase inicial
(°)13,1 16,6 15,8 16,5 15,3 17,9 20,1 19,3 15,5 16 18
Ângulo de fase final
(°)19,5 25,8 27,3 24,7 20,4 21,6 22,3 21,3 8 26,1 23,5
Rigidez na flexão
inicial (MPa)9.960 11.184 10.292 11.123 10.923 8.789 8.467 9.075 7.875 9.692 9.158
Rigidez na flexão
final (MPa)4.976 5.580 5.143 5.538 5.449 4.356 4.213 4.456 3.926 4.832 4.535
Módulo de
elasticidade inicial
(MPa)
10.586 11.887 10.938 11.822 11.609 9.341 8.999 9.645 8.369 10.301 9.733
Módulo de
elasticidade final
(MPa)
5.289 5.931 5.466 5.886 5.791 4.630 4.478 4.736 4.173 5.136 4.820
Energia dissipada
inicial (kJ/m3)2,64 2,94 2,69 4,83 4,76 6,86 6,76 7,21 2,11 4,26 7,21
Energia dissipada
final (kJ/m3)
1,37 1,53 1,39 2,51 2,48 3,61 3,49 3,71 1,14 2,20 3,77
Módulo na flexão de
conclusão de ensaio
(MPa)
4.980 5.592 5.146 5.562 5.462 4.394 4.234 4.538 3.937 4.846 4.579
Módulo normalizado
(Pa/Pa)1654,05 1490,70 3120,64 849,46 554,40 40,35 72,44 68,45 67,41 680,69 36,15
Energia dissipada
acumulada (MJ/m3)
291,61 315,76 565,46 272,74 177,25 19,65 32,46 36,18 9,32 192,99 18,88
33
Pombal
EGL 9,5mm
CAP-HiMA
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
184
Tabela A2.34: Parâmetros obtidos no software UTS015, para a mistura asfáltica 34, com CAP-Polímero, granulometria Faixa EGL 9,5mm e agregados da Pedreira Pombal (RJ)
Mistura
Agregados
Faixa Granulom.
Ligante Asfáltico
Utilizado nos
cálculosSim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Não Não
CP 322-269 322-270 322-272 322-274 322-276 322-277 322-279 322-280 322-273 322-275
Vv(%) 5 3,7 4,7 3,9 5 5 4,4 4,4 4 4,8
Número de Ciclos 160.030 177.570 113.400 48.900 28.320 6.190 9.740 7.550 6.010 6.650
Tensão Inicial (kPa) 3.219 3.853 3.478 3.723 3.865 4.908 5.486 5.204 3.520 3.826
Tensão Final (kPa) 1.601 1.921 1.734 1.850 1.932 2.409 2.727 2.587 1.748 1.901
Deformação na
tração inicial ()351 350 350 451 450 600 600 599 451 450
Deformação na
traçãofinal ()349 350 350 449 450 600 600 599 450 450
Ângulo de fase inicial
(°)17,3 14,2 17 20,9 19,5 25,3 21,1 21,5 20,6 20
Ângulo de fase final
(°)29,7 25,1 26,7 28,8 22,7 17,3 18 18,1 26,2 22,6
Rigidez na flexão
inicial (MPa)9.180 11.001 9.933 8.262 8.589 8.180 9.148 8.694 7.811 8.496
Rigidez na flexão
final (MPa)4.581 5.488 4.961 4.117 4.291 4.019 4.548 4.319 3.883 4.228
Módulo de
elasticidade inicial
(MPa)
9.757 11.692 10.557 8.781 9.129 8.694 9.722 9.240 8.301 9.029
Módulo de
elasticidade final
(MPa)
4.869 5.833 5.272 4.375 4.561 4.271 4.833 4.590 4.127 4.494
Energia dissipada
inicial (kJ/m3)2,43 2,92 2,64 3,71 3,78 6,42 7,20 6,83 3,48 3,78
Energia dissipada
final (kJ/m3)
1,24 1,53 1,34 1,89 1,97 3,34 3,74 3,55 1,73 1,94
Módulo na flexão de
conclusão de ensaio
(MPa)
4.590 5.501 4.966 4.131 4.295 4.090 4.574 4.347 3.905 4.248
Módulo normalizado
(Pa/Pa)1597,22 1771,76 1132,67 487,27 282,98 60,82 96,84 75,02 59,76 66,19
Energia dissipada
acumulada (MJ/m3)
252,99 368,43 198,28 116,76 72,93 28,33 49,72 35,57 14,61 18,13
34
Pombal
EGL 9,5mm
CAP-Polímero
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
185
Tabela A2.35: Parâmetros obtidos no software UTS015, para a mistura asfáltica 35, com CAP-Alto-Módulo, granulometria Faixa EGL 9,5mm e agregados da Pedreira Pombal (RJ)
Mistura
Agregados
Faixa Granulom.
Ligante Asfáltico
Utilizado nos
cálculosSim Sim Sim Sim Sim Sim Sim
CP 522-462 522-465 522-466 522-468 522-469 522-471 522-472
Vv(%) 5 3,4 5 4,3 4,5 3,4 4,8
Número de Ciclos 74.440 132.570 18.850 33.380 17.150 6.940 8.740
Tensão Inicial (kPa) 3.558 4.336 4.372 5.035 4.363 6.016 6.607
Tensão Final (kPa) 1.774 2.156 2.183 2.524 2.184 2.995 3.265
Deformação na
tração inicial ()350 352 449 448 448 600 602
Deformação na
traçãofinal ()350 350 450 450 450 599 600
Ângulo de fase inicial
(°)14,9 16,3 18,4 18,4 18,9 18,5 19,5
Ângulo de fase final
(°)21,1 17,1 22,1 21,6 19 19,4 21,1
Rigidez na flexão
inicial (MPa)10.173 12.324 9.733 11.240 9.731 10.026 10.984
Rigidez na flexão
final (MPa)5.070 6.157 4.851 5.611 4.850 4.996 5.437
Módulo de
elasticidade inicial
(MPa)
10.812 13.098 10.344 11.946 10.343 10.655 11.674
Módulo de
elasticidade final
(MPa)
5.389 6.544 5.155 5.964 5.155 5.310 5.779
Energia dissipada
inicial (kJ/m3)2,68 3,30 4,27 4,89 4,26 7,85 8,65
Energia dissipada
final (kJ/m3)
1,41 1,70 2,27 2,59 2,26 4,06 4,42
Módulo na flexão de
conclusão de ensaio
(MPa)
5.086 6.162 4.866 5.620 4.866 5.013 5.492
Módulo normalizado
(Pa/Pa)742,04 1324,73 187,89 333,26 170,94 69,17 86,53
Energia dissipada
acumulada (MJ/m3)
133,88 287,49 59,08 107,02 52,98 37,65 52,34
35
Pombal
EGL 9,5mm
CAP-Alto-Módulo
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
186
Tabela A2.36: Parâmetros obtidos no software UTS015, para a mistura asfáltica 36, com CAP-30/45, granulometria Faixa Gap Graded e agregados da Pedreira Pombal (RJ)
Mistura
Agregados
Faixa Granulom.
Ligante Asfáltico
Utilizado nos
cálculosSim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Não Não
CP 125-181 125-182 125-183 125-184 125-185 125-186 125-187 125-189 125-190 125-179 125-188
Vv(%) 4,6 6,1 5,9 4,4 4,4 5,2 5,7 4 5,8 4,8 5,5
Número de Ciclos 71.490 58.430 81.170 11.590 20.870 12.120 3.790 2.450 5.870 41.750 1.860
Tensão Inicial (kPa) 3.055 2.793 2.959 4.112 4.411 4.177 4.661 5.288 4.036 3.141 4.043
Tensão Final (kPa) 1.523 1.394 1.474 2.052 2.193 2.079 2.301 2.608 1.993 1.558 1.978
Deformação na
tração inicial ()300 300 300 448 450 450 602 600 602 302 600
Deformação na
traçãofinal ()300 300 300 450 449 449 600 601 600 301 600
Ângulo de fase inicial
(°)19,5 18,9 17,9 20,8 20,7 20,6 22,3 22,8 26,2 18,1 27,1
Ângulo de fase final
(°)22,3 23 25,1 23,3 26,1 24,3 21,8 27,8 25,2 21,2 21,3
Rigidez na flexão
inicial (MPa)10.170 9.309 9.872 9.181 9.792 9.279 7.744 8.810 6.705 10.390 6.740
Rigidez na flexão
final (MPa)5.076 4.651 4.917 4.562 4.879 4.626 3.834 4.343 3.324 5.178 3.297
Módulo de
elasticidade inicial
(MPa)
10.809 9.893 10.492 9.757 10.407 9.862 8.230 9.363 7.126 11.043 7.163
Módulo de
elasticidade final
(MPa)
5.395 4.944 5.225 4.848 5.185 4.917 4.075 4.616 3.533 5.503 3.504
Energia dissipada
inicial (kJ/m3)1,97 1,81 1,90 4,06 4,35 4,12 6,24 7,03 5,34 2,03 5,39
Energia dissipada
final (kJ/m3)1,03 0,94 0,98 2,12 2,24 2,13 3,11 3,60 2,71 1,05 2,75
Módulo na flexão de
conclusão de ensaio
(MPa)
5.085 4.654 4.936 4.590 4.896 4.640 3.872 4.405 3.353 5.195 3.370
Módulo normalizado
(Pa/Pa)713,70 583,93 808,53 115,18 207,97 120,85 37,53 24,16 58,20 416,11 18,20
Energia dissipada
acumulada (MJ/m3)90,23 66,39 94,88 30,96 56,59 31,81 14,09 11,03 18,94 59,41 6,56
36
Pombal
Gap Graded
CAP 30/45
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
187
Tabela A2.37: Parâmetros obtidos no software UTS015, para a mistura asfáltica 37, com CAP-Borracha, granulometria Faixa Gap Graded e agregados da Pedreira Pombal (RJ)
Mistura
Agregados
Faixa Granulom.
Ligante Asfáltico
Utilizado nos
cálculosSim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Não Não Não Não
CP 225-144 225-194 225-146 225-147 225-148 225-149 225-150 225-141 225-151 145-225 225-240
Vv(%) 5,5 5,4 5 4,2 4,3 4,6 5 6,8 6,8 4,1 4,2
Número de Ciclos 922.170 993.440 56.030 46.830 43.580 7.070 4.720 832.390 16.000 8.489.630 264.730
Tensão Inicial (kPa) 1.488 2.058 2.437 2.819 2.282 4.142 1.915 1.635 2.802 2.592 1.721
Tensão Final (kPa) 744 1.052 1.213 1.408 1.141 2.053 942 811 1.398 1.502 852
Deformação na
tração inicial ()300 293 452 450 449 601 600 300 601 301 300
Deformação na
traçãofinal ()300 300 450 450 450 600 599 299 600 300 298
Ângulo de fase inicial
(°)27,1 23,3 28,5 29,5 30,4 24,1 29,8 24,8 23,8 17,7 24,9
Ângulo de fase final
(°)35 30,1 33,5 31,8 38 25,7 35 35,9 28,5 27,2 34,1
Rigidez na flexão
inicial (MPa)4.965 7.012 5.394 6.263 5.078 6.896 3.191 5.457 4.661 8.622 5.746
Rigidez na flexão
final (MPa)2.480 3.503 2.697 3.131 2.535 3.420 1.574 2.712 2.328 5.005 2.859
Módulo de
elasticidade inicial
(MPa)
5.277 7.452 5.733 6.657 5.397 7.329 3.392 5.807 4.954 9.164 6.115
Módulo de
elasticidade final
(MPa)
2.636 3.723 2.866 3.328 2.695 3.635 1.673 2.886 2.474 8.320 3.042
Energia dissipada
inicial (kJ/m3)0,98 1,33 2,45 2,81 2,28 5,57 2,56 1,10 3,71 1,69 1,14
Energia dissipada
final (kJ/m3)0,50 0,71 1,25 1,47 1,20 2,84 1,22 0,55 1,95 1,01 0,57
Módulo na flexão de
conclusão de ensaio
(MPa)
2.482 3.506 2.697 3.132 2.539 3.448 1.596 2.729 2.331 4.311 2.873
Módulo normalizado
(Pa/Pa)9212,81 9927,46 560,15 468,19 435,18 70,13 46,56 8273,99 159,81 98565,19 2633,97
Energia dissipada
acumulada (MJ/m3)
478,28 887,35 74,43 77,54 61,06 24,06 7,26 485,64 33,30 8409,36 167,58
37
Pombal
Gap Graded
CAP-Borracha
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
188
Tabela A2.38: Parâmetros obtidos no software UTS015, para a mistura asfáltica 38, com CAP-HiMA, granulometria Faixa Gap Graded e agregados da Pedreira Pombal (RJ)
Mistura
Agregados
Faixa Granulom.
Ligante Asfáltico
Utilizado nos
cálculosSim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Não Não
CP 425-167 425-169 425-172 425-174 425-175 425-171 425-170 425-176 425-177 425-178
Vv(%) 4,1 5,7 3,8 5,5 5,8 6,1 4,3 5,7 4,1 4,7
Número de Ciclos 444.180 291.750 444.520 29.590 65.550 26.460 44.610 3.500 11.800 4.220
Tensão Inicial (kPa) 3.173 2.968 3.044 2.629 3.487 3.971 4.076 3.378 4.604 4.234
Tensão Final (kPa) 1.578 1.476 1.514 1.309 1.743 1.982 2.029 1.678 2.295 2.098
Deformação na
tração inicial ()301 299 301 450 450 451 451 599 602 601
Deformação na
traçãofinal ()300 299 300 451 450 451 450 601 600 601
Ângulo de fase inicial
(°)16,2 15 17,9 23,6 21,6 16,8 18,5 28,9 22,3 22,4
Ângulo de fase final
(°)22,3 27,5 22,1 26,2 29,3 27,1 30,8 28,6 31,8 26,8
Rigidez na flexão
inicial (MPa)10.535 9.917 10.109 5.847 7.755 8.805 9.045 5.637 7.652 7.040
Rigidez na flexão
final (MPa)5.266 4.938 5.046 2.904 3.874 4.396 4.504 2.792 3.824 3.493
Módulo de
elasticidade inicial
(MPa)
11.196 10.540 10.744 6.214 8.242 9.358 9.613 5.992 8.133 7.482
Módulo de
elasticidade final
(MPa)
5.597 5.248 5.362 3.087 4.118 4.673 4.787 2.967 4.064 3.712
Energia dissipada
inicial (kJ/m3)2,06 1,90 1,97 2,61 3,41 3,87 4,01 4,46 6,10 5,60
Energia dissipada
final (kJ/m3)
1,07 0,99 1,03 1,38 1,77 2,01 2,05 2,31 3,14 2,90
Módulo na flexão de
conclusão de ensaio
(MPa)
5.267 4.958 5.054 2.924 3.877 4.402 4.522 2.819 3.826 3.520
Módulo normalizado
(Pa/Pa)4440,97 2905,26 4437,36 293,94 654,97 264,25 444,34 34,66 117,92 41,87
Energia dissipada
acumulada (MJ/m3)
542,40 339,99 542,42 48,76 134,05 64,30 120,73 9,63 42,39 14,74
38
Pombal
Gap Graded
CAP-HiMA
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
189
Tabela A2.39: Parâmetros obtidos no software UTS015, para a mistura asfáltica 39, com CAP-Polímero, granulometria Faixa Gap Graded e agregados da Pedreira Pombal (RJ)
Mistura
Agregados
Faixa Granulom.
Ligante Asfáltico
Utilizado nos
cálculosSim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Não Não
CP 325-162 325-163 325-167 325-159 325-161 325-156 325-157 325-160 325-158
Vv(%) 4,2 4,1 5,7 3,8 4,5 4,3 4,6 3,9 4,1
Número de Ciclos 273.600 153.670 190.680 51.560 52.030 10.990 5.770 17.530 3.850
Tensão Inicial (kPa) 2.533 2.624 2.218 3.932 3.966 4.535 4.712 3.895 4.097
Tensão Final (kPa) 1.259 1.307 1.102 1.963 1.966 2.260 2.334 1.932 2.014
Deformação na
tração inicial ()302 300 299 450 451 600 601 450 602
Deformação na
traçãofinal ()300 300 299 449 450 601 600 451 600
Ângulo de fase inicial
(°)17,7 20,5 23,1 2,9 19,5 23,5 23,2 19,7 28,1
Ângulo de fase final
(°)23,3 27 31,3 29,5 30,4 28,7 22,8 28,1 24,4
Rigidez na flexão
inicial (MPa)8.399 8.747 7.414 8.745 8.802 7.558 7.845 8.647 68
Rigidez na flexão
final (MPa)4.197 4.350 3.680 4.369 4.370 3.759 3.889 4.287 3.356
Módulo de
elasticidade inicial
(MPa)
8.926 9.297 7.880 9.294 9.355 8.033 8.338 9.190 7.232
Módulo de
elasticidade final
(MPa)
4.461 4.624 3.912 4.643 4.645 3.995 4.134 4.556 3.567
Energia dissipada
inicial (kJ/m3)1,66 1,72 1,45 3,88 3,94 6,04 6,24 3,81 5,39
Energia dissipada
final (kJ/m3)
0,87 0,90 0,75 2,01 2,05 3,10 3,20 2,01 2,79
Módulo na flexão de
conclusão de ensaio
(MPa)
4.199 4.374 3.707 4.373 4.401 3.779 3.923 4.324 3.403
Módulo normalizado
(Pa/Pa)2734,68 1528,55 1893,06 515,17 516,65 109,32 57,21 173,80 37,98
Energia dissipada
acumulada (MJ/m3)
278,76 171,41 169,52 118,31 128,33 40,57 22,48 45,84 13,21
39
Pombal
Gap Graded
CAP-Polímero
Relatório Final - Determinação da resistência à fadiga de misturas asfálticas
190
Tabela A2.40: Parâmetros obtidos no software UTS015, para a mistura asfáltica 40, com CAP-Alto-Módulo, granulometria Faixa Gap Graded e agregados da Pedreira Pombal (RJ)
Mistura
Agregados
Faixa Granulom.
Ligante Asfáltico
Utilizado nos
cálculosSim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Não Não
CP 525-391 525-393 525-396 525-397 525-395 525-399 525-400 525-401 525-392
Vv(%) 3,4 4,3 4,1 5,5 3,4 5,3 4 3,4 3,4
Número de Ciclos 140.710 160.530 55.910 55.600 76.990 2.950 4.750 2.430 81.100
Tensão Inicial (kPa) 3.442 2.124 4.435 4.350 4.859 4.458 5.181 4.965 2.861
Tensão Final (kPa) 3.022 1.059 2.216 2.170 2.426 2.208 2.561 2.436 1.428
Deformação na
tração inicial ()348 351 450 451 450 599 601 601 350
Deformação na
traçãofinal ()351 350 450 450 449 600 600 601 350
Ângulo de fase inicial
(°)16 20,9 19,3 17,3 16,5 19,2 20,8 20,9 18
Ângulo de fase final
(°)19 23,5 25 19,7 20,1 20,6 22,2 18,3 26,2
Rigidez na flexão
inicial (MPa)9.878 6.058 9.852 9.656 10.807 7.437 8.626 8.265 8.172
Rigidez na flexão
final (MPa)5.767 3.023 4.922 4.819 5.398 3.680 4.270 4.056 4.082
Módulo de
elasticidade inicial
(MPa)
10.498 6.438 10.471 10.262 11.486 7.904 9.167 8.784 8.685
Módulo de
elasticidade final
(MPa)
6.129 3.212 5.232 5.122 5.738 3.911 4.538 4.311 4.338
Energia dissipada
inicial (kJ/m3)5,92 1,65 4,34 4,24 4,72 5,80 6,85 6,54 2,18
Energia dissipada
final (kJ/m3)
1,58 0,87 2,28 2,23 2,47 3,03 3,54 3,39 1,12
Módulo na flexão de
conclusão de ensaio
(MPa)
4.939 3.029 4.926 4.828 5.404 3.718 4.313 4.133 4.086
Módulo normalizado
(Pa/Pa)1642,98 1601,90 558,70 554,99 769,15 29,19 47,03 23,85 810,22
Energia dissipada
acumulada (MJ/m3)
260,89 196,57 163,34 153,72 232,22 12,20 22,34 11,44 120,23
40
Pombal
Gap Graded
CAP-Alto-Módulo