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Vias de Comunicação
João P. Silva 1
Vias de Comunicação II
João Pedro Silva
Departamento de Engenharia Civil da ESTG
Instituto Politécnico de LeiriaInstituto Politécnico de Leiria
Misturas Betuminosas
Misturas BetuminosasMisturas Betuminosas
Características gerais das Misturas BetuminosasCaracterísticas gerais das Misturas Betuminosas
Estabilidade
Durabilidade
Flexibilidade
Resistência à fadiga
Aderência
Impermeabilidade
Trabalhabilidade
Vias de Comunicação
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Características gerais das Misturas BetuminosasCaracterísticas gerais das Misturas Betuminosas
EstabilidadeEstabilidade
Consiste em obter uma mistura com a
capacidade adequada para resistir às
deformações produzidas pelas cargas a que
fica sujeita em serviço
Depende essencialmente da fricção interna
dos materiais e da sua coesão
Misturas BetuminosasMisturas Betuminosas
Características gerais das Misturas BetuminosasCaracterísticas gerais das Misturas Betuminosas
DurabilidadeDurabilidade
Pretende caracterizar a resistência à
desintegração causada pelas solicitações
climáticas e pelo tráfego
O betume pode, sofrer oxidações ou perda de
componentes por volatilização, enquanto que
o agregado pode sofrer danos devidos a ciclos
de gelo/degelo
Misturas BetuminosasMisturas Betuminosas
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Características gerais das Misturas BetuminosasCaracterísticas gerais das Misturas Betuminosas
FlexibilidadeFlexibilidade
Tem que ver com a capacidade para se adaptar
gradualmente aos movimentos do seu suporte
Ocasionalmente, ocorrem assentamentos
diferenciais dos aterros. Além disso, algumas
zonas tendem a comprimir-se sob a acção do
tráfego.
No os entanto, esses fenómenos devem ocorrer
sem que haja fendilhamento do pavimento.
Misturas BetuminosasMisturas Betuminosas
Características gerais das Misturas BetuminosasCaracterísticas gerais das Misturas Betuminosas
Resistência à fadigaResistência à fadiga
Fenómeno originado pela passagem repetida
de veículos que induzem nos materiais ligados
extensões de tracção com por duas
componentes: uma reversível (ou elástica) e
outra irreversível
Uma mistura betuminosa resiste à fadiga
tanto melhor quanto maior for a durabilidade
(e, portanto, a percentagem em betume)
Misturas BetuminosasMisturas Betuminosas
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Características gerais das Misturas BetuminosasCaracterísticas gerais das Misturas Betuminosas
AderênciaAderência
As superfícies dos pavimentos devem
apresentar boas características de aderência
Para tal, é conveniente não utilizar betume
em excesso, para que este não exsude
É também importante escolher agregados
com textura superfícial rugosa e que tenham
boa resistência ao desgaste, de modo a
manterem essa rugosidade
Misturas BetuminosasMisturas Betuminosas
Características gerais das Misturas BetuminosasCaracterísticas gerais das Misturas Betuminosas
ImpermeabilidadeImpermeabilidade
Deve existir uma boa resistência à passagem
da água e do ar através das camadas do
pavimento
Normalmente, a quantidade de vazios é uma
boa indicação da impermeabilidade embora a
interligação dos vazios e o seu contacto com a
superfície do pavimento tenham maior
importância na sua aferição
Misturas BetuminosasMisturas Betuminosas
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Características gerais das Misturas BetuminosasCaracterísticas gerais das Misturas Betuminosas
TrabalhabilidadeTrabalhabilidade
É fundamental que o material possa ser
colocado e compactado com facilidade
Normalmente, o respeito pelas regras de
operação dos equipamentos e a correcta
formulação da mistura permitem resolver as
questões relativas à trabalhabilidade dos
materiais
Misturas BetuminosasMisturas Betuminosas
Misturas Betuminosas a QuenteMisturas Betuminosas a Quente
Macadame por penetração e por semi-
penetração
Macadame betuminoso
Mistura betuminosa densa
Misturas de alto modulo de deformabilidade
Betão betuminoso
Betão betuminoso drenante
Micro-betão betuminoso rugoso
Argamassa betuminosa
Principais tiposPrincipais tiposPrincipais tiposPrincipais tiposPrincipais tiposPrincipais tiposPrincipais tiposPrincipais tipos
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Misturas Betuminosas a QuenteMisturas Betuminosas a Quente
Macadame por penetração e por Macadame por penetração e por
semisemi--penetraçãopenetração
Camadas de base e de regularização de estradas
de pouca importância, sobretudo a "semi-
penetração" que ainda hoje se utiliza em obras
municipais
Consistem na execução de uma camada
granular, com material tipo 20/40 (ou maior, do
tipo 40/60), posteriormente "regada" com um
betume a quente do tipo 160/220
Misturas Betuminosas a QuenteMisturas Betuminosas a Quente
Macadame por penetração e por Macadame por penetração e por
semisemi--penetraçãopenetração
Pode também empregar-se uma emulsão
betuminosa catiónica de rotura rápida ou
média, dependendo das condições climatéricas
Como a superfície fica relativamente aberta,
deve espalhar-se um agregado de
recobrimento, mais fino, de tipo 4/10 mm ou
4/14 mm, compactado por cilindramento, de
modo a penetrar nos vazios superficiais
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Misturas Betuminosas a QuenteMisturas Betuminosas a Quente
Macadame betuminosoMacadame betuminoso
4% < porosidade < 8%
4% < Pb < 5%
•Tipicamente um material para camada de base e regularização de pavimentos novos•Nos trabalhos de reabilitação tem aplicação no reperfilamento de pavimentos, exigindo a aplicação de camadas de desgaste que resistam bem à reflexão de fendas
Agregado 0/25 (ou 0/37,5) + betume 50/70 (ou 35/50)
AplicabilidadeCaracterísticas Gerais
Misturas Betuminosas a QuenteMisturas Betuminosas a Quente
Macadame betuminosoMacadame betuminoso
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Misturas Betuminosas a QuenteMisturas Betuminosas a Quente
Mistura betuminosa densaMistura betuminosa densa
VMA>13%
3% < porosidade < 5%
Pb > 5%
•Material para camada de base e regularização de pavimentos novos•Nos trabalhos de reabilitação tem aplicação no reperfilamento de pavimentos, exigindo a aplicação de camadas de desgaste que resistam bem à reflexão de fendas
Agregado 0/20 + betume 50/70 (ou 35/50)
AplicabilidadeCaracterísticas Gerais
Misturas Betuminosas a QuenteMisturas Betuminosas a Quente
Mistura betuminosa densaMistura betuminosa densa
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Misturas Betuminosas a QuenteMisturas Betuminosas a Quente
Mistura Betuminosa de Alto Módulo Mistura Betuminosa de Alto Módulo
Pb > 5%
•Tipicamente um material para realização de camadas estruturais mas também regularização e reforço
Agregado 0/20 (ou 0/14) (ou 0/10) + betume 10/20
AplicabilidadeCaracterísticas Gerais
Misturas Betuminosas a QuenteMisturas Betuminosas a Quente
Mistura Betuminosa de Alto Módulo Mistura Betuminosa de Alto Módulo
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Misturas Betuminosas a QuenteMisturas Betuminosas a Quente
Betão BetuminosoBetão Betuminoso
6% < porosidade < 6%
5% < Pb < 6%
•Camadas de desgaste, repavimentações de pavimentos relativamente pouco deformados, para estradas pouco utilizadas
Agregado 0/10 (ou 0/14) + betume 50/70
AplicabilidadeCaracterísticas Gerais
Misturas Betuminosas a QuenteMisturas Betuminosas a Quente
Betão BetuminosoBetão Betuminoso
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Misturas Betuminosas a QuenteMisturas Betuminosas a Quente
Betão Betuminoso drenanteBetão Betuminoso drenante
22% < porosidade < 30%
• Camadas de desgaste em locais tendencialmente sujeitos àacumulação de água
Agregado 0/14 descontínua
AplicabilidadeCaracterísticas Gerais
Misturas Betuminosas a QuenteMisturas Betuminosas a Quente
Betão Betuminoso drenanteBetão Betuminoso drenante
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Misturas Betuminosas a QuenteMisturas Betuminosas a Quente
Micro Betão Betuminoso RugosoMicro Betão Betuminoso Rugoso
• Camadas de desgaste delgadas entre 2,5 e 3,5 cm, tratamentos superficiais
Agregado 0/2 e 6/10
AplicabilidadeCaracterísticas Gerais
Misturas Betuminosas a QuenteMisturas Betuminosas a Quente
Micro Betão Betuminoso RugosoMicro Betão Betuminoso Rugoso
Betume modificado (> 5%)
• Camadas de desgaste delgadas entre 2,5 e 3,5 cm, Melhorar a textura de pavimento que apresentam adequada capacidade estrutural
Agregado 0/10 descontínua
AplicabilidadeCaracterísticas Gerais
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Misturas Betuminosas a QuenteMisturas Betuminosas a Quente
Argamassa BetuminosaArgamassa Betuminosa
• Camada de desgaste em superfícies recuperadas de forma minimalista para situações de tráfego pouco severo• Sobre camada com fissuração generalizada para retardar a reflexão de fendas
Agregado fino (areia)
AplicabilidadeCaracterísticas
Gerais
Misturas Betuminosas a FrioMisturas Betuminosas a Frio
Agregado britado de granulometria
extensa tratado com emulsão betuminosa
Mistura betuminosa aberta a frio
Principais tiposPrincipais tiposPrincipais tiposPrincipais tiposPrincipais tiposPrincipais tiposPrincipais tiposPrincipais tipos
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Misturas Betuminosas a FrioMisturas Betuminosas a Frio
FabricoFabricoFabricoFabricoFabricoFabricoFabricoFabrico
Misturas Betuminosas a FrioMisturas Betuminosas a Frio
Agregado Britado de Agregado Britado de GranulometriaGranulometria
Extensa Tratado com Emulsão BetuminosaExtensa Tratado com Emulsão Betuminosa
Pb residual mínimo = 3%(material parcialmente
ligado, correspondendo a um macadame hidráulico melhorado, com elevada
capacidade de degradação de cargas)
• Regularização de pavimentos muito deformados (reperfilamento), susceptível a servir de camada de apoio a camadas de desgaste a quente para condições de tráfego e de fundação não muito exigentes
• Sensibilidade à água devida à baixa quantidade de ligante (garantir boas condições de drenagem interna)
Agregado 0/20 + emulsão de rotura lenta
AplicabilidadeCaracterísticas
Gerais
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Misturas Betuminosas a FrioMisturas Betuminosas a Frio
Mistura Betuminosa Aberta a Frio Mistura Betuminosa Aberta a Frio
Pb residual – o que resultar da aplicação do ensaios Cantábrico
• Vias de baixo tráfego
• Camada de base
• Tapagem de covas
Agregado 4/10 (ou 4/14) (ou 4/20) consoante a espessura +
emulsão de rotura média
AplicabilidadeCaracterísticas Gerais
Tratamentos Superficiais Tratamentos Superficiais
Principais tiposPrincipais tiposPrincipais tiposPrincipais tiposPrincipais tiposPrincipais tiposPrincipais tiposPrincipais tipos
Microaglomerado betuminoso a frio
Revestimento superficial betuminoso
Lama asfáltica ("Slurry Seal")
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Tratamentos Superficiais Tratamentos Superficiais
MicroaglomeradoMicroaglomerado Betuminoso a FrioBetuminoso a Frio
11 kg/m2 < Taxa média de mistura < 14 kg/m2
Pb residual min.= 6%;
Agregado 4/8 + emulsão modificada (2ª camada)
5 kg/m2 < Taxa média de mistura < 8 kg/m2
Pb residual min.= 8%; 10%<w<20%
Agregado 0/4 + emulsão modificada (1ª camada)
•Duplo
8 kg/m2 < Taxa média de mistura < 11 kg/m2
Pb residual min.= 7%; 10%<w<15%
Agregado 0/6 + emulsão modificada
•Adapta-se bem a situações de deformações acentuadas e avançados estados de fissuração•Resiste bem ao envelhecimento e propicia condições de textura e aderência aceitáveis•É necessário garantir antecipadamente um bom nível de regularidade do suporte•Aplicação rápida e não muito dispendiosa
•Simples
AplicabilidadeCaracterísticas Gerais
Tratamentos Superficiais Tratamentos Superficiais
Revestimento Superficial Betuminoso Revestimento Superficial Betuminoso
•Simples com duplo espalhamento de
agregado
Betume residual= 0,6 l/ m2
Agregado 2/4 (ou 4/6) c/ 6 a 7 l/m2 + emulsão mod. (2ª camada)
5 kg/m2 < Taxa média de mistura < 8 kg/m2
Betume residual= 1,0 l/ m2
Agregado 6/10 (ou 10/14) c/ 10 a 11 l/m2
+ emulsão mod. (1ª camada)
•Duplo
Betume residual= 0,8 l/ m2
Agregado 6/10 c/ 8 a 9 l/m2 + emulsão modificada
•Necessidade de mecanização do processo através da utilização de auto-gravilhadorese de equipamentos que controlem a taxa de aglutinante•Adapta-se bem a situações de deformações acentuadas e avançados estados de fissuração•Resiste bem ao envelhecimento e propicia condições de textura e aderência aceitáveis•É necessário garantir antecipadamente um bom nível de regularidade do suporte•Aplicação rápida e não muito dispendiosa
•Simples
AplicabilidadeCaracterísticas Gerais
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Tratamentos Superficiais Tratamentos Superficiais
Revestimento Superficial Betuminoso Revestimento Superficial Betuminoso
Simples
Simples com duplo
espalhamento de
gravilha
Duplo
Tratamentos Superficiais Tratamentos Superficiais
EXECUÇÃO DE REVESTIMENTO SUPERFICIAL DUPLO
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Tratamentos Superficiais Tratamentos Superficiais
Lama asfáltica (Lama asfáltica (slurryslurry sealseal) )
8 kg/m2 < Taxa média de mistura < 11 kg/m2
Pb residual= 7%; 10%<w<15%
Agregado 0/6 + emulsão modificada (2ª camada)
5 kg/m2 < Taxa média de mistura < 8 kg/m2
Pb residual min.= 8%; 10%<w<20%
Agregado 0/4 + emulsão (1ª camada)
•Duplo
8 kg/m2 < Taxa média de mistura < 11 kg/m2
Pb residual= 7%; 10%<w<15%
Agregado 0/6 + emulsão •Colmatagem de fissuras, para impermeabilizar o pavimento e lhe conferir algumas características de regularidade•Tratamento prévio de pavimentos fissurados antes da colocação de uma interface “anti-fissuras”
•Simples
AplicabilidadeCaracterísticas Gerais
Referências BibliográficasReferências Bibliográficas
• http://www.hotmix.org/
• http://www.slurry.org/
• http://www.worldofasphalt.com/
• http://www.asphaltinstitute.org/
• http://www.cepsa.com/home-pt.htm
• http://www.mincad.com.au/pavenet/
• http://www.rubberpavements.org/
• http://www.pavement-online.org/
• http://www.pavia-sa.pt/
• http://www.shell.com/home/Framework?siteId=pt-pt
• http://www.wsdot.wa.gov/biz/mats/Apps/EPG.htm
• http://www.highwaysmaintenance.com/
• http://www.betterroads.com/
• http://www.amskan.com/Nota:As apresentações servem de suporte às aulas. Não substituem os apontamentos tradicionais ou o trabalho de pesquisa.
Pavimentos RodoviáriosPavimentos Rodoviários -- Branco, F.; Pereira, P.; Santos, L.P.; ISBN972Branco, F.; Pereira, P.; Santos, L.P.; ISBN972--86928692--0202--1, Livraria Almedina1, Livraria Almedina
Vias de Comunicação IIVias de Comunicação II –– Branco, F., Santos, L.P. Capitão S., FCTUCBranco, F., Santos, L.P. Capitão S., FCTUC
Conservação e Reabilitação de PavimentosConservação e Reabilitação de Pavimentos –– Apresentações de suporte às aulas, Capitão, Silvino Dias, ISEC Apresentações de suporte às aulas, Capitão, Silvino Dias, ISEC
CoimbraCoimbra
Norma de PavimentaçãoNorma de Pavimentação -- Junta Autónoma de EstradasJunta Autónoma de Estradas
Especificação LNEC EEspecificação LNEC E--240240, Solos , Solos –– Classificação para fins rodoviáriosClassificação para fins rodoviários
Especificação LNEC EEspecificação LNEC E--242242, Solos Terraplenagens, Solos Terraplenagens
Classificação de solos ASTM D 2487Classificação de solos ASTM D 2487--8585
AsphaltAsphalt PavementPavement ThicknessThickness DesignDesign, , AsphaltAsphalt InstituteInstitute, , LexingtonLexington, , KentuckyKentucky USAUSA
PavementPavement GuideGuide, Washington , Washington StateState DepartementDepartement ofof TransportationTransportation, 1999, 1999
Sinistralidade Rodoviária 2004 Sinistralidade Rodoviária 2004 –– Elementos Estatísticos, Direcção Geral de ViaçãoElementos Estatísticos, Direcção Geral de Viação
Vias de Comunicação II Vias de Comunicação II –– Apresentações de suporte às aulasApresentações de suporte às aulas, Silva, J. P., ESTG Leiria, Silva, J. P., ESTG Leiria