ASFALTOS Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfaltos Agregados para a Misturas...

ASFALTOS Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfaltos

Agregados para a

Misturas asfálticas:

Caracterização Brasileira

Bloco 3


As aulas contidas neste CD foram elaboradas pela seguinte equipe de professores:

AutoriaAutoria

Liedi Légi Bariani Bernucci - Universidade de São Paulo

Jorge Augusto Pereira Ceratti - Universidade Federal do Rio Grande do Sul

Laura Maria Goretti da Motta - Universidade Federal do Rio de Janeiro

Jorge Barbosa Soares - Universidade Federal do Ceará


Lista dos assuntos do cd completoLista dos assuntos do cd completo

Bloco 1 – Introdução

Bloco 2 – Asfaltos

Bloco 3 – Agregados e Fíler

Bloco 4 – Tipos de Revestimentos Asfálticos

Bloco 5 – Dosagem de Misturas Asfálticas e de Tratamento superficial

Bloco 6 – Propriedades Mecânicas de Misturas Asfálticas

Bloco 7 – Materiais de Bases e Soluções de Pavimentação Asfáltica

Bloco 8 – Técnicas Executivas

Bloco 9 – Avaliação de Pavimentos Asfálticos

Bloco 10 – Técnicas de Restauração e Reabilitação de Pavimentos Asfálticos

Este CD contém 30 aulas, em 10 blocos organizados por assunto:


ObservaçãoObservação

O conteúdo das aulas aqui apresentadas tem caráter educacional e foi elaborado pelos quatro autores a partir das respectivas experiências em ensino, pesquisa e extensão. As informações possuem a contribuição de alunos e profissionais envolvidos nestas atividades.

Na melhor de suas possibilidades, os autores registraram o crédito devido nas diversas informações, incluindo fotos e figuras. Nenhuma informação deverá ser entendida como conselho ou recomendação de qualquer ordem.

Os materiais referidos não poderão ser copiados, reproduzidos, adaptados, publicados ou distribuídos em qualquer forma sem o consentimento prévio dos autores.


Importância e Conceituação Importância e ConceituaçãoA proporção de agregados em misturas asfálticas é de aproximadamente 93 a 97% em peso.

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

1 2 3

Pe

rce

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Infl

uê

nci

a (

%)

Agregado

Ligante

ATR Fadiga Trinc. Térmico

Influência do agregado e do ligante no desempenho de uma mistura asfáltica. Fonte: FHWA (2002).


Os materiais pétreos usados em pavimentação, conhecidos genericamente como agregados, podem ser naturais ou artificiais: encontrados diretamente na natureza ou passam por algum tipo de processo para sua adequação.

Exemplo: Areia, Seixo Rolado, Pedra Britada, Escória, etc.

AgregadosAgregados


OrigemOrigemClasse Tipo Família

Calcário Calcário Dolomita Folhelo Arenito

Sílex Conglomerado

Sedimentar Silício

Brecha Granito

Sienito

Diorito

Gabro Peridoto Piroxênio

Intrusivo (textura grossa)

Hornblendito Obsidiana Púmice Tufo

Riolito Traquito Andesito

Ígneo

Extrusivo (textura fina)

Basalto Gnaisse Xisto

Anfibolito Foliáceo

Ardósia Quartzito Mármore

Metamórfico

Não Foliáceo Serpnetinita

Fonte: Manual do Asfalto - AI (2002)


Classificação Classificação

Natural (areia, seixo rolado etc)NATUREZA Artificial (areia de brita, pedra britada etc)

Reciclado (agregado de resíduo sólido )

Graúdo (retido na peneira de 2,0 mm)Miúdo (passante na peneira de 2,0mm)

TAMANHO De enchimento (65% a 100% passante na peneira 200e 100% passante na peneira 40)

Graduação Bem-graduada ou DensaDISTRIBUIÇÃO Graduação AbertaDOS GRÃOS Graduação Uniforme

Graduação em Degrau (descontínua)


GraduaçõesGraduações


Esquema Simplificado do Processo de Britagem

Produção de AgregadosProdução de Agregados


Exemplo de pedreiraExemplo de pedreira


Vista geral de uma britagemVista geral de uma britagem


Impacto

Impacto

+

Desgaste por atrito

Tipos de britagemTipos de britagem


Impacto

+

Cisalhamento

+

Compressão

Impacto

+

Compressão

Tipos de britagemTipos de britagem


DNER PRO 120/97 e NBR NM 26 (NBR 7616)

Coleta de Amostra de Agregados

DNER PRO 199/94 e NBR NM 27 (NBR 9941)

Redução de Amostra de Campo de Agregados para Ensaios de laboratório

Amostragem de AgregadosAmostragem de Agregados


Caracterização Tecnológica Caracterização Tecnológica

As características tecnológicas dos agregados servem para assegurar uma fácil distinção de materiais, de modo a poder comprovar sua homogeneidade, bem como selecionar um material que resista, de maneira adequada, às cargas e à ação ambiental às quais o pavimento irá sofrer.

Graduação

Absorção

Durabilidade

Massa específica real e aparente

Resistência ao Choque e ao Desgaste

Forma

Limpeza

Adesividade

Textura


Agregado Graúdo Agregado Graúdo

Amostragem – deve ser feita diretamente na correia transportadora ou em diversos pontos do monte, e então misturada e quarteada.


Redução de amostraRedução de amostra


Quarteamento ManualQuarteamento Manual


Redução de amostraRedução de amostra

1 2

3 4


Análise GranulométricaAnálise Granulométrica

Pode ser com ou sem lavagem.

Manual ou em peneirador automático.


Exemplo de Frações Típicas de Agregados em Misturas AsfálticasExemplo de Frações Típicas de Agregados em Misturas Asfálticas


Massa Específica Real, Aparente e Efetiva do GrãoMassa Específica Real, Aparente e Efetiva do Grão


Massa específica Real do Grão e Aparente do GrãoMassa específica Real do Grão e Aparente do Grão

Massa específica real do grão

)( 3cmg

VVV

MGsb

pppis

Massa específica aparente do grão

)( 3cm

gVV

MGsa

pis

)( 3cmg

VVV

MGsb

pppis

)( 3cmg

VVV

MGse

ppnpis

Massa específica efetiva do grão

Vppn= volume de poros permeáveis não preenchidos com asfalto


Cesto metálico e balança com dispositivo para pesagem hidrostática

No LaboratórioNo Laboratório

Dr = massa específica real

Da = massa específica aparente

a = absorção (%)


Agregados Graúdos: ASTM C127 - AASHTO T85

DNER ME 081/94 - NBR 9937

Gsa = A Densidade Real

A - C

Gsb = A Densidade Aparente

B - C

a = (B - A) x 100 Absorção

A

A – Peso do agregado seco em estufa

B – Peso do agregado na condição Saturada

Superfície Seca

C – Peso do agregado imerso em água

Ensaios para Determinação da Densidade de AgregadosEnsaios para Determinação da Densidade de Agregados


AGREGADO GRAÚDODNER-ME 081/98 e

ASTM C 127-88

Ensaios para Determinação da Densidade de AgregadosEnsaios para Determinação da Densidade de Agregados


No Laboratório - Enxugamento da superfície dos AgregadosNo Laboratório - Enxugamento da superfície dos Agregados


Agregado Miúdo Agregado Miúdo

Amostragem – amostra deve ser representativa;

Segregação é menor;

Granulometria (igual ao graúdo);

Densidade e Massa específica real e aparente;

Angularidade (FAA);

Matéria Orgânica;

Equivalente de Areia.


Densidade Real dos Grãos (Dr)Densidade Real dos Grãos (Dr)

Utilização do Picnômetro

Onde: A: Picnômetro vazio

B: Picnômetro + Material

C: Picnômetro + Material + Água (ºC)

D: Picnômetro + Água (ºC)


AGREGADO MIÚDODNER-ME 084/95

(Picnômetro de 500 ml)

Densidade Real dos Grãos (Dr)Densidade Real dos Grãos (Dr)

A

B

C


Densidade Efetiva – (dosagem de mistura asfáltica) – NBR 12891Densidade Efetiva – (dosagem de mistura asfáltica) – NBR 12891

quando absorção <1%

quando absorção >1%


É a relação entre a massa e o volume do

material sem levar em conta os vazios de ar.

Utilizado para transformar unidades

volumétricas em gravimétricas e vice-versa.

Massa Específica Aparente – DNER ME 195/97Massa Específica Aparente – DNER ME 195/97


A perda por abrasão Los Angeles consiste em submeter cerca de 5.000g de agregado a 500 até 1.000 revoluções no interior do cilindro de uma máquina Los Angeles. 10 esferas padronizadas de aço são adicionadas ao agregado, causando um efeito danoso a este quando a máquina é ligada. Com auxílio de uma análise granulométrica calcula-se a perda por abrasão:

Perda por AbrasãoPerda por Abrasão

Parâmetro fundamental em Tratamentos Superficiais e Britas Graduadas.

LA = Perda por abrasão Los Angeles (%)

mi = massa inicial

mf = massa final


Utilização da Máquina Los AngelesUtilização da Máquina Los Angeles


Exemplos da Máquina Los AngelesExemplos da Máquina Los Angeles


Utilização da placa de lamelaridade;

Índice que varia de 0 (cúbico) a 100 (lamelar);

Agregados muito lamelares levam as misturas a ter uma grande rigidez e podem romper-se durante a compactação, deixando algumas faces do agregado sem cobertura betuminosa.

Forma de AgregadosForma de Agregados


Placa de LamelaridadePlaca de Lamelaridade


Aparelho para a medida das dimensões dos agregados para o cálculo da lamelaridade.

Metodologia SuperpaveMetodologia Superpave


O ensaio de impacto ou choque

consiste em dar uma série de golpes

com um soquete padrão no

agregado colocado dentro do cilindro

do aparelho Treton. Calcula-se a

perda de massa após o impacto.

Resistência ao Choque - DNER ME 399/99Resistência ao Choque - DNER ME 399/99


TretonTreton


O ensaio de esmagamento mede a resistência

do agregado submetido à compressão de uma

carga variável de até 40tf, aplicada

uniformemente sobre os agregados colocados

dentro de um cilindro. A razão de carga é de

4tf/min. Determina-se a carga que conduz a uma

quebra de 10% do material.

Esmagamento -DNER ME 197/97Esmagamento -DNER ME 197/97


10% finos10% finos


Visa determinar a resistência do agregado à desintegração química – intemperismo;

O basalto, por exemplo, se deteriora formando argila que não é desejável em uma mistura asfáltica;

O ensaio consiste em atacar o agregado com uma solução saturada de MgSO4 (Sulfato de Magnésio) ou Na2SO4 (Sulfato de

Sódio) por cinco ciclos de 16 a 18 horas a 21ºC. O resultado é expresso como a perda de peso que deve ser inferior a 12%.

Sanidade -DNER ME 089/94Sanidade -DNER ME 089/94


Sanidade Sanidade


Sanidade Sanidade

ApósAntes


A resistência ao cisalhamento depende da textura superficial.

Superfície específica alta – maior consumo de ligante asfáltico.

Textura ou MicrotexturaTextura ou Microtextura

macrotextura

microtextura


Capacidade de uma mistura de se manter coesa durante toda sua vida de serviço.

AdesividadeAdesividade

Ensaios visuais – DNER ME 078/94 e ME 079/94.

Ensaios mecânicos – Lottman Modificado, AASHTO T-283, entre outros.


Massa AparenteMassa Aparente

É a relação entre a massa e o volume do material, sem levar em conta os vazios de ar;

Utilizado para transformar unidades volumétricas em gravimétricas e vice-versa;

Utilizar caixa de madeira com 12cm de lado.


Equivalente de Areia (EA)Equivalente de Areia (EA)

Tem por finalidade a identificação de finos plásticos no agregado miúdo.

Colocar o material na proveta com solução padronizada; deixar em repouso; agitar; ler a altura da suspensão (h1) e da sedimentação

(h2). Para misturas asfálticas,

EA>55%.

Agregadosedimentado

Argila em suspensão

Solução floculada

Proveta graduada

Leitura da suspensão h1

Leitura da sedimentação h2


Equivalente de Areia (EA)Equivalente de Areia (EA)

Agregadosedimentado

Argila em suspensão

Solução floculada

Proveta graduada

Leitura da suspensão h1

Leitura da sedimentação h2


Matéria OrgânicaMatéria Orgânica

Comparação de coloração de uma amostra com branco após 24 horas de imersão em ácido tânico.

Em misturas a quente, a matéria orgânica é queimada no secador da usina.


Material de Enchimento - FílerMaterial de Enchimento - Fíler

Amostragem - amostra deve ser representativa:

Evitar grumos;

Densidade Real – Frasco Le Chatelier;

Superfície específica;

Exemplo: Cal, Cimento, Pó de Pedra, etc.


Produção e ControleProdução e Controle

Qualidade equipamentos

estocagem

maciço


Produção e Controle Produção e Controle


FracionamentoFracionamento


EstocagemEstocagem

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