Classificação Por Desempenho Laura Ibp 2014

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Classificação de ligantes asfálticos por desempenho Laura Maria Goretti da Motta Comissão de Asfalto novembro 2014

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pavimentos

Transcript of Classificação Por Desempenho Laura Ibp 2014

  • Classificao de ligantes asflticos por desempenho

    Laura Maria Goretti da Motta

    Comisso de Asfalto

    novembro 2014

  • Programa SHRP

    Strategic Highway Research Program

    Programa de pesquisa patrocinado pelo governo

    americano para desenvolver, entre 1985 - 1990:

    Novas especificaes de ligantes asflticos

    Novos ensaios de misturas asflticas

    Nova concepo baseada no desempenho

  • Introduo SHRP (Strategic Highway Research Program)

    1987-1992

    SUPERPAVE:

    SUperior PERforming Asphalt PAVEments

    (Pavimentos asflticos de desempenho superior)

    Produto final do programa de pesquisa em rodovias SHRP

    Brasil: em 1996 Curso no IBP

    (Leni, Rmulo, Laura)

  • SUPERPAVE

    Duas partes:

    Novo sistema de seleo e especificao de ligantes asflticos: por desempenho

    Novo procedimento de dosagem de misturas asflticas a quente: compactador giratrio e ensaios de desempenho.

  • Superpave Ligantes asflticos Maiores mudanas!

    Ensaios que medem as propriedades fsicas que se correlacionam com o desempenho, em toda a faixa de temperaturas correspondentes s de uso no campo

    Especificaes : PG (TCalta TCbaixa)

    Novos ensaios:

    PAV, RTFOT simulam envelhecimento

    DSR mede propriedade a temperatura alta e intermediria

  • Superpave Misturas

    O nvel de complexidade dos ensaios e especificaes est relacionada com nvel de trfego:

    1. Para trfego leve e mdio projeto volumtrico + requisitos dos materiais

    2. Para trfego elevado ensaios de comportamento mecnico das misturas que tenham correlao com o desempenho

    3. Modelos iniciais de previso e software

  • O Que Necessrio numa Nova Especificao de

    Ligante?

    Corrigir deficincias em especificaes correntes:

    Mtodo de simulao de envelhecimento em servio.

    Ensaios que meam propriedades fsicas que se correlacionem ao desempenho no campo.

    Aspectos de segurana e relacionados construo nicos ensaios mantidos das especificaes vigentes poca do incio

    do SHRP.

  • Como pode o Asfalto se Correlacionar ao

    Desempenho? O asfalto s uma parte do panorama.

    O projeto da mistura parte importante (se no a mais importante) do processo.

    Propriedades do ligante no podem suprir as deficincias da mistura ou baixa qualidade de agregados.

    No se pode esperar que somente uma nova especificao de ligantes resolva todos os problemas de desempenho.

  • Estratgia de Desenvolvimento de uma Especificao

    1 Identificar modos de ruptura crticos.

    2 Identificar propriedades fundamentais do material associadas aos modos de ruptura.

    3 Selecionar mtodos de ensaio que gerem propriedades fundamentais do material.

    4 Selecionar valores limites dos mtodos que so necessrios para uso na especificao.

  • Fatores Considerados no Desempenho

    Envelhecimento durante a mistura e colocao na pista.

    Envelhecimento durante a vida de servio.

    Afundamento resultante da inadequada resistncia ao cisalhamento da mistura.

    Trincamento trmico.

    Trincamento por fadiga devido a repetio das cargas.

  • Deformao Permanente

    Ocorre em temperaturas altas

    Influncia importante da graduao

    Influncia do ligante asfltico, do tipo e, principalmente, do teor

  • O Que Afundamento?

    Causado por trfego pesado.

    Deslocamento da massa entre pneus.

    Resulta de resistncia ao cisalhamento insuficiente da mistura.

    Modo de ruptura associado s cargas

  • Controle do Afundamento

    Em altas temperaturas de servio (>25oC).

    Deformaes permanentes acumuladas na vizinhana dos pneus.

    Relaciona-se com deformaes cisalhantes permanentes no ligante.

    Portanto:

    rigidez do ligante na temperatura mxima de servio como critrio na especificao;

    importncia do agregado no projeto da mistura.

  • Trincas Trmicas Ocorre somente em pases frios, geralmente em temperaturas inferiores a -10C

    influncia predominante do ligante.

    influncia menor do agregado.

  • O Que Trinca Trmica?

    Causada por baixas temperaturas (< -10oC).

    Um nico ciclo de baixa temperatura.

    Repetidos ciclos de baixa temperatura.

    Tem um padro de espaamento.

    Constitui-se em pontos de incio e propagao de trincas.

    Modo de ruptura associado s condies ambientais.

  • Trincas por Fadiga

    Ocorre a temperaturas intermedirias.

    no Brasil entre 30 e 40C

    nos EUA entre 20 e 30C

    Efeito do agregado e

    do ligante.

  • O Que Fadiga?

    Causada por trfego pesado.

    Causada por flexo repetida da mistura.

    Incio e propagao de fissuras.

    trincas interligadas.

    Modo de ruptura associado s cargas.

  • Controle de Trincamento por Fadiga

    Resulta da acumulao de danos a temperaturas intermedirias.

    Propriedades de fadiga ou fratura no so apropriadas para uso em especificao.

    Uso de reologia como uma propriedade alternativa.

    Controle da rigidez do ligante e da resilincia da mistura

    na temperatura intermediria de servio do pavimento.

  • Definio de Rigidez Limite x Temperatura Limite

    Temperatura na qual o ligante asfltico tem:

    rigidez especfica aps um tempo de carregamento especificado.

    Correntemente utilizava-se temperatura para a qual:

    a rigidez do ligante seja igual a 20kPa aps 2 horas de carregamento.

    Escolha do critrio sujeito a validao.

  • Especificao de Ligantes SUPERPAVE

    Sistema de classificao: nome dado com base no clima.

    PG 70-22

    grau de

    desempenho

    temperatura

    mnima de

    pavimento mdia das

    mximas de 7

    dias consecutivos

  • Intervalos PG

  • Comportamento a Alta Temperatura

    Alta temperatura

    clima desrtico

    vero

    Carregamentos prolongados

    caminhes a baixa velocidade

    interseces

    Lquido Viscoso

  • A Baixas Temperaturas

    Baixa temperatura

    clima frio

    inverno

    Carregamentos rpidos

    caminhes a alta velocidade

    Slido Elstico

  • Especificao Superpave

    Baseada em desempenho deformao permanente trincas por fadiga trincas a baixas temperaturas

    Propriedades fsicas critrios permanecem os mesmos Varia a temperatura em que se obtm o valor

    da propriedade medidas no ligante envelhecido

  • Superpave Ligantes asflticos Novos equipamentos e ensaios:

    DSR remetro de cisalhamento - mede propriedade a temperatura alta e intermediria

    RV viscosmetro rotacional mede propriedade a temperatura alta

    PAV, RTFOT simulam envelhecimento

    BBR remetro de viga mede propriedade a temperatura baixa

    DTT ensaio de trao direta - mede propriedade a temperatura baixa

  • Superpave

    Propriedades a temperaturas intermediria/alta

    remetro de cisalhamento dinmico (DSR)

    viscosmetro rotacional (Brookfield)

    Propriedades a baixa temperatura

    remetro de fluncia de viga (BBR)

    teste de trao direta (DT)

    Propriedades ligadas durabilidade

    estufa de filme fino rotativo (RTFOT)

    vaso de envelhecimento sob presso (PAV)

  • Comportamento do Asfalto

    Comportamento

    Viscoelstico.

    Correlao entre

    tempo/temperatura.

  • Mtodos de Envelhecimento de Asfalto

    Estufa de Filme Fino Rotativo (RTFOT)

    Simula o envelhecimento que ocorre durante a usinagem.

    Determina a perda - evaporao e/ou ganho de peso - oxidao.

    J adotada no Brasil!

  • RTFOT

  • Mtodos de Envelhecimento de Asfalto

    Vaso de Envelhecimento

    sob Presso (PAV)

    simula o

    envelhecimento

    em servio (cerca

    de 10 a 15 anos)

    Resultado

    amostras

    envelhecidas para

    testes no DSR, BBR

    e DTT

    Vaso de presso

    estante

  • PAV

    estante

    Uso somente para grau frio! No caso do Brasil: poderia ser dispensado!

  • Viscosmetro Rotacional (Brookfield)

    JA ADOTADO NO BRASIL!

    Cilindro interno

    Motor Torque

    Cmara de

    condicionamento

    Thermosel

    Controlador

    digital de temperatura

  • Viscosmetro: para projeto mistura

  • Remetro de Cisalhamento Dinmico (DSR)

    Frequncia de oscilao do DSR

    10 rad./s

    1,59 Hz

  • Equipamento DSR

  • rea para

    banho trmico

    Motor

    Placas paralelas

    com amostra

    Equipamento DSR

  • Placa 25mm com Amostra

  • Remetro de Fluncia em Viga BBR

    (s necessrio para baixas temperaturas! Portanto: no precisaria no Brasil)

    Determina o mdulo de

    rigidez (S) e mdulo de

    relaxao (m), a baixa

    temperatura.

    Est correlacionado a

    formao de trincas

    trmicas devido a

    contrao.

    S = / .

    M = coef ang 60s (S x t).

  • Esquema do Remetro de Flexo de Viga

    Ar

    Clula de carga

    Transdutor de deflexo

    Banho

    Computador

  • Ensaios Usados na Especificao PG

    RV DSR BBR

    Construo

  • Afundamentos e Fadiga

    RV

    DSR

    BBR

  • Fadiga

    RV

    DSR

    BBR

  • Trincas Trmicas

    RV DSR

    BBR

  • PG graus de desempenho PG 46 PG 52 PG 58 PG 64 PG 70 PG 76 PG 82

    (Rotational Viscosity) RV

    90 90 100 100 100 (110) 100 (110) 110 (110)

    (Flash Point) FP

    46 52 58 64 70 76 82

    46 52 58 64 70 76 82

    (ROLLING THIN FILM OVEN) RTFO Mass Loss < 1.00 %

    (Direct Tension) DT

    (Bending Beam Rheometer) BBR Physical Hardening

    28

    -34 -40 -46 -10 -16 -22 -28 -34 -40 -46 -16 -22 -28 -34 -40 -10 -16 -22 -28 -34 -40 -10 -16 -22 -28 -34 -40 -10 -16 -22 -28 -34 -10 -16 -22 -28 -34

    Avg 7-day Max, oC

    1-day Min, oC

    (PRESSURE AGING VESSEL) PAV

    ORIGINAL

    > 1.00 kPa

    < 5000 kPa

    > 2.20 kPa

    S < 300 MPa m > 0.300

    Report Value

    > 1.00 %

    20 Hours, 2.07 MPa

    10 7 4 25 22 19 16 13 10 7 25 22 19 16 13 31 28 25 22 19 16 34 31 28 25 22 19 37 34 31 28 25 40 37 34 31

    (Dynamic Shear Rheometer) DSR G* sin

    ( Bending Beam Rheometer) BBR S Stiffness & m- value

    -24 -30 -36 0 -6 -12 -18 -24 -30 -36 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 0 -6 -12 -18 -24

    -24 -30 -36 0 -6 -12 -18 -24 -30 -36 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 0 -6 -12 -18 -24

    (Dynamic Shear Rheometer) DSR G*/sin

    (Dynamic Shear Rheometer) DSR G*/sin

    < 3 Pa.s @ 135 oC

    > 230 oC

    CEC

  • Como a Especificao Usada

    PG 46 PG 52 PG 58 PG 64 PG 70 PG 76 PG 82

    (Rotational Viscosity) RV

    90 90 100 100 100 (110) 100 (110) 110 (110)

    (Flash Point) FP

    46 52 58 64 70 76 82

    46 52 58 64 70 76 82

    (ROLLING THIN FILM OVEN) RTFO Mass Loss < 1.00 %

    (Direct Tension) DT

    (Bending Beam Rheometer) BBR Physical Hardening

    28

    -34 -40 -46 -10 -16 -22 -28 -34 -40 -46 -16 -22 -28 -34 -40 -10 -16 -22 -28 -34 -40 -10 -16 -22 -28 -34 -40 -10 -16 -22 -28 -34 -10 -16 -22 -28 -34

    Avg 7-day Max, oC

    1-day Min, oC

    (PRESSURE AGING VESSEL) PAV

    ORIGINAL

    < 5000 kPa

    > 2.20 kPa

    S < 300 MPa m > 0.300

    Report Value

    > 1.00 %

    20 Hours, 2.07 MPa

    10 7 4 25 22 19 16 13 10 7 25 22 19 16 13 31 28 25 22 19 16 34 31 28 25 22 19 37 34 31 28 25 40 37 34 31

    (Dynamic Shear Rheometer) DSR G* sin

    ( Bending Beam Rheometer) BBR S Stiffness & m- value

    -24 -30 -36 0 -6 -12 -18 -24 -30 -36 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 0 -6 -12 -18 -24

    -24 -30 -36 0 -6 -12 -18 -24 -30 -36 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 0 -6 -12 -18 -24

    (Dynamic Shear Rheometer) DSR G*/sin

    (Dynamic Shear Rheometer) DSR G*/sin

    < 3 Pa.s @ 135 oC

    > 230 oC

    CEC

    58 64

    Temperatura

    muda

    Requisito

    Constante

    > 1.00 kPa

  • Deformao Permanente PG 46 PG 52 PG 58 PG 64 PG 70 PG 76 PG 82

    (Rotational Viscosity) RV

    90 90 100 100 100 (110) 100 (110) 110 (110)

    (Flash Point) FP

    46 52 58 64 70 76 82

    46 52 58 64 70 76 82

    (ROLLING THIN FILM OVEN) RTFO Mass Loss < 1.00 %

    (Direct Tension) DT

    (Bending Beam Rheometer) BBR Physical Hardening

    28

    -34 -40 -46 -10 -16 -22 -28 -34 -40 -46 -16 -22 -28 -34 -40 -10 -16 -22 -28 -34 -40 -10 -16 -22 -28 -34 -40 -10 -16 -22 -28 -34 -10 -16 -22 -28 -34

    Avg 7-day Max, oC

    1-day Min, oC

    (PRESSURE AGING VESSEL) PAV

    ORIGINAL

    < 5000 kPa

    S < 300 MPa m > 0.300

    Report Value

    > 1.00 %

    20 Hours, 2.07 MPa

    10 7 4 25 22 19 16 13 10 7 25 22 19 16 13 31 28 25 22 19 16 34 31 28 25 22 19 37 34 31 28 25 40 37 34 31

    (Dynamic Shear Rheometer) DSR G* sin

    ( Bending Beam Rheometer) BBR S Stiffness & m- value

    -24 -30 -36 0 -6 -12 -18 -24 -30 -36 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 0 -6 -12 -18 -24

    -24 -30 -36 0 -6 -12 -18 -24 -30 -36 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 0 -6 -12 -18 -24

    (Dynamic Shear Rheometer) DSR G*/sin

    (Dynamic Shear Rheometer) DSR G*/sin

    < 3 Pa.s @ 135 oC

    > 230 oC

    CEC

    > 1.00 kPa

    > 2.20 kPa No envelhecido

    Aps RTFOT

  • Trincamento Trmico (baixas temperaturas)

    PG 46 PG 52 PG 58 PG 64 PG 70 PG 76 PG 82

    (Rotational Viscosity) RV

    90 90 100 100 100 (110) 100 (110) 110 (110)

    (Flash Point) FP

    46 52 58 64 70 76 82

    46 52 58 64 70 76 82

    (ROLLING THIN FILM OVEN) RTFO Mass Loss < 1.00 %

    (Direct Tension) DT

    (Bending Beam Rheometer) BBR Physical Hardening

    28

    -34 -40 -46 -10 -16 -22 -28 -34 -40 -46 -16 -22 -28 -34 -40 -10 -16 -22 -28 -34 -40 -10 -16 -22 -28 -34 -40 -10 -16 -22 -28 -34 -10 -16 -22 -28 -34

    Avg 7-day Max, oC

    1-day Min, oC

    (PRESSURE AGING VESSEL) PAV

    ORIGINAL

    > 1.00 kPa

    < 5000 kPa

    > 2.20 kPa

    20 Hours, 2.07 MPa

    10 7 4 25 22 19 16 13 10 7 25 22 19 16 13 31 28 25 22 19 16 34 31 28 25 22 19 37 34 31 28 25 40 37 34 31

    (Dynamic Shear Rheometer) DSR G* sin

    ( Bending Beam Rheometer) BBR S Stiffness & m- value

    -24 -30 -36 0 -6 -12 -18 -24 -30 -36 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 0 -6 -12 -18 -24

    -24 -30 -36 0 -6 -12 -18 -24 -30 -36 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 0 -6 -12 -18 -24

    (Dynamic Shear Rheometer) DSR G*/sin

    (Dynamic Shear Rheometer) DSR G*/sin

    < 3 Pa.s @ 135 oC

    > 230 oC

    CEC

    S < 300 MPa m > 0.300

    Report Value

    > 1.00 %

    Depois de PAV

  • Trincamento Trmico (baixas temperaturas)

    PG 46 PG 52 PG 58 PG 64 PG 70 PG 76 PG 82

    (Rotational Viscosity) RV

    90 90 100 100 100 (110) 100 (110) 110 (110)

    (Flash Point) FP

    46 52 58 64 70 76 82

    46 52 58 64 70 76 82

    (ROLLING THIN FILM OVEN) RTFO Mass Loss < 1.00 %

    (Direct Tension) DT

    (Bending Beam Rheometer) BBR Physical Hardening

    28

    -34 -40 -46 -10 -16 -22 -28 -34 -40 -46 -16 -22 -28 -34 -40 -10 -16 -22 -28 -34 -40 -10 -16 -22 -28 -34 -40 -10 -16 -22 -28 -34 -10 -16 -22 -28 -34

    Avg 7-day Max, oC

    1-day Min, oC

    (PRESSURE AGING VESSEL) PAV

    ORIGINAL

    > 1.00 kPa

    < 5000 kPa

    > 2.20 kPa

    20 Hours, 2.07 MPa

    10 7 4 25 22 19 16 13 10 7 25 22 19 16 13 31 28 25 22 19 16 34 31 28 25 22 19 37 34 31 28 25 40 37 34 31

    (Dynamic Shear Rheometer) DSR G* sin

    ( Bending Beam Rheometer) BBR S Stiffness & m- value

    -24 -30 -36 0 -6 -12 -18 -24 -30 -36 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 0 -6 -12 -18 -24

    -24 -30 -36 0 -6 -12 -18 -24 -30 -36 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 0 -6 -12 -18 -24

    (Dynamic Shear Rheometer) DSR G*/sin

    (Dynamic Shear Rheometer) DSR G*/sin

    < 3 Pa.s @ 135 oC

    > 230 oC

    CEC

    S < 300 MPa m > 0.300

    Report Value

    > 1.00 %

    Envelhecimento

    PAV

  • Requisitos Adicionais PG 46 PG 52 PG 58 PG 64 PG 70 PG 76 PG 82

    (Rotational Viscosity) RV

    90 90 100 100 100 (110) 100 (110) 110 (110)

    (Flash Point) FP

    46 52 58 64 70 76 82

    46 52 58 64 70 76 82

    (ROLLING THIN FILM OVEN) RTFO Mass Loss < 1.00 %

    (Direct Tension) DT

    (Bending Beam Rheometer) BBR Physical Hardening

    28

    -34 -40 -46 -10 -16 -22 -28 -34 -40 -46 -16 -22 -28 -34 -40 -10 -16 -22 -28 -34 -40 -10 -16 -22 -28 -34 -40 -10 -16 -22 -28 -34 -10 -16 -22 -28 -34

    Avg 7-day Max, oC

    1-day Min, oC

    (PRESSURE AGING VESSEL) PAV

    ORIGINAL

    > 1.00 kPa

    < 5000 kPa

    > 2.20 kPa

    S < 300 MPa m > 0.300

    Report Value

    > 1.00 %

    20 Hours, 2.07 MPa

    10 7 4 25 22 19 16 13 10 7 25 22 19 16 13 31 28 25 22 19 16 34 31 28 25 22 19 37 34 31 28 25 40 37 34 31

    (Dynamic Shear Rheometer) DSR G* sin

    ( Bending Beam Rheometer) BBR S Stiffness & m- value

    -24 -30 -36 0 -6 -12 -18 -24 -30 -36 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 0 -6 -12 -18 -24

    -24 -30 -36 0 -6 -12 -18 -24 -30 -36 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 0 -6 -12 -18 -24

    (Dynamic Shear Rheometer) DSR G*/sin

    (Dynamic Shear Rheometer) DSR G*/sin

    CEC

    < 3 Pa.s @ 135 oC

    > 230 oC Ponto

    de fulgor

    Perda

    em massa

  • Como se especifica o PG PG 46 PG 52 PG 58 PG 64 PG 70 PG 76 PG 82

    (Rotational Viscosity) RV

    90 90 100 100 100 (110) 100 (110) 110 (110)

    (Flash Point) FP

    46 52 58 64 70 76 82

    46 52 58 64 70 76 82

    (ROLLING THIN FILM OVEN) RTFO Mass Loss < 1.00 %

    (Direct Tension) DT

    (Bending Beam Rheometer) BBR Physical Hardening

    28

    -34 -40 -46 -10 -16 -22 -28 -34 -40 -46 -16 -22 -28 -34 -40 -10 -16 -22 -28 -34 -40 -10 -16 -22 -28 -34 -40 -10 -16 -22 -28 -34 -10 -16 -22 -28 -34

    Avg 7-day Max, oC

    1-day Min, oC

    (PRESSURE AGING VESSEL) PAV

    ORIGINAL

    < 5000 kPa

    > 2.20 kPa

    S < 300 MPa m > 0.300

    Report Value

    > 1.00 %

    20 Hours, 2.07 MPa

    10 7 4 25 22 19 16 13 10 7 25 22 19 16 13 31 28 25 22 19 16 34 31 28 25 22 19 37 34 31 28 25 40 37 34 31

    (Dynamic Shear Rheometer) DSR G* sin

    ( Bending Beam Rheometer) BBR S Stiffness & m- value

    -24 -30 -36 0 -6 -12 -18 -24 -30 -36 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 0 -6 -12 -18 -24

    -24 -30 -36 0 -6 -12 -18 -24 -30 -36 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 0 -6 -12 -18 -24

    (Dynamic Shear Rheometer) DSR G*/sin

    (Dynamic Shear Rheometer) DSR G*/sin

    < 3 Pa.s @ 135 oC

    > 230 oC

    CEC

    58 64

    Temperatura do

    Ensaio muda

    Requisito permanece

    constante

    > 1.00 kPa

  • Rede rodoviria nos EUA 4 Milhes Km de rodovias pavimentadas

    500+ M Tons de misturas asflticas a quente

  • Bahia (2014)

  • Bahia (2014)

  • TEMPERATURA DO AR POR REGIO (C)

    EQUAO PARA CLCULO DA Tmx DO PAVIMENTO:

    Tmx = (Tar mx - 0,00618lat + 0,2289lat + 42,2)0,9545-17,78

    Tmn = TEMPERATURA MNIMA DO AR

    0

    10

    20

    30

    MX.=39,8

    MN. = 6,0MX.=43,7

    MN. = 6,1

    MX.=40,8

    MN. = -4,9

    MX.=42,5

    MN. = 0,3

    MX.=42,2

    MN. = -8,4

    MX.=41,8

    MN. = -8,0

    2

    Tonial e Leite (1998)

  • Temperatura Velocidade e Trfego

    A temperatura calculada, levando em conta a temperatura do ar (Tar) e a latitude do local (LAT), dada por:

    Tmx = 54,32 + [0,77585 Tar ] - [0.002468 LAT2] - [15,137log (H+25)] (a 2cm)

    Tmn = -1,56 + [0,71819 Tar] - [0.003966 LAT2] + [6,264 log (H+25)]

    A seleo do ligante por clima supe carregamentos de caminhes a velocidades altas: 10 rad/s, que corresponde a 90 km/h.

    Para compatibilizar situaes de baixa velocidade, o SUPERPAVE recomenda que o grau a alta temperatura seja elevado de 6 a 12C.

    Quando o trfego N exceder a 106 repeties do eixo padro, considera-se aumento de 1 PG no grau quente ou 6C.

    Quando o volume de trfego (N) exceder 107 repeties do eixo padro, considera-se aumento de 2 PG ou 12C no grau quente.

  • PG 64+2

    PG 70+2

    PG 64-10

    PG 70-10

    PG 64-10

    PG 70-4

    Fonte: Tonial e Leite (1998)

  • Avaliao de CAP PETROBRAS (Fonte: Tonial e Leite, 1998)

    CAP avaliados apresentavam-se classificados nas

    especificaes SUPERPAVE como PG 64-22, PG 64-16, PG

    70-16 e PG 70-22.

    CAP avaliados apresentavam-se com teor de fraes

    cristalizveis inferiores a 4%, considerado baixo pelos

    pesquisadores SHRP.

  • Classes de PG (Cunha et al, 2007)

  • Classificao PG tradicional

  • Exemplo Ligantes brasileiros Superpave (Magalhes, 2004)

    6470

    7682

    28 3134

    43

    -16 -16 -16-10

    -30

    0

    30

    60

    90

    CAP20* CAP40* CAP20 + 7,8%EVA RASF

    Tem

    pera

    tura

    , C

    G*/seno(delta) APS RTFOT G*seno(delta) APS RTFOT/PAV BBR

    Grau de desempenho PG

  • Nascimento, L. A. H (2008)

  • Classificao PG dos ligantes utilizados.

    MATERIAIS (Cavalcante, 2010)

    Ligante Classificao

    CAP 50/70 puro PG 64-XX*

    CAP 50/70 + 25% TLA PG 70-XX*

    CAP 30/45 puro PG 70-XX*

    CAP 30/45 + 2% WMA PG 70-XX*

    CAP 50/70 + 3% OMMT PG 64-XX*

    (*) No foram realizados os ensaios a baixa temperatura

  • (H. Bahia, 2014) IBP

  • Classificao revista em 2012

  • Reviso da especificao para incluir AMP

  • Novos ensaios: o mesmo equipamento DSR!

  • Ensaio no remetro DSR

  • Resultado Jnr: incluso do trfego no PG

  • Atualizao 2012

  • Jnr: valores com o DSR

  • LAS: novo ensaio para avaliar fadiga no DSR

  • DSR: tambm substituto do ensaio de dutilidade (ainda novidade

  • Dutilidade versus DSR

  • Bahia (2014)

  • Exemplo: resultados recentes feitos na COPPE

    CAP 30/45 Modificado Polmero: PG (S)70-16 CAP 30/45 Modificado Pellet 16,7%: PG (S) 70-22 CAP 30/45 Modificado Pellet a 30,8%: PG (H) 76-22

    S: Standard (Padro) - trfego menor do que 10 milhes (ESALs) e velocidade de

    trfego maior do que 70 km/h

    H: High (Alto) - trfego entre 10 e 30 milhes de ESALs ou velocidade de trfego

    baixa (20 a 70 km/h)

    V: Very High (Muito Alto) - trfego maior do que 30 milhes de ESALs ou trfego

    estacionrio (< 20 km/h)

    E: Extremely High (Extremamente Alto) - trfego maior do que 30 milhes de ESALs

    e trfego estacionrio (< 20 km/h) em locais como praas de pedgio ou instalaes

    porturias

  • Propriedade Norma AASHTO Temperatura de

    Teste (oC) Critrio Medida

    Ligante Original

    Ponto de Fulgor (oC) T 48 - > 230 oC 348

    Viscosmetro Rotacional

    Viscosidade Brookfield (cP) T 316 135 < 3.000 cP 830

    DSR

    |G*|/sen(d) (kPa) T 315

    64

    > 1,00 kPa

    4,19

    70 1,95

    76 0,94

    Ligante Envelhecido no Rolling Thin-Film Oven Test (RTFOT) - AASHTO T 240

    DSR

    |G*|/sen(d) (kPa) T 315

    64

    > 2,20 kPa

    7,11

    70 3,18

    76 1,69

    Variao de Massa (%) T 240 - < 1,0% 0,4

    MSCR - Jnr 3,2 TP 70 70

    S [2,0 < Jnr 3,2 < 4,0]

    2,2

    H [1,0 < Jnr 3,2 < 2,0]

    V [0,5 < Jnr 3,2 < 1,0]

    E [0,0 < Jnr 3,2 < 0,5]

    MSCR - Jnr diff (%) TP 70 70 < 75,00% 60,86

    Ligante Envelhecido no RTFOT + Pressure Aging Vessel (PAV) - AASHTO R 28

    DSR

    |G*|sen(d) (kPa) T 315

    25

    < 5.000 kPa

    6.661

    28 4.589

    31 3.064

    BBR

    Mdulo de rigidez (MPa) T 313

    -6

    S < 300 MPa

    140

    -12 353

    -18 549

    Coeficiente angular T 313

    -6

    m > 0,300

    0,424

    -12 0,320

    -18 0,233

  • Vantagens: Especificao por desempenho

    Desempenho relacionado diretamente aos defeitos mais comuns:

    envelhecimento precoce,

    deformao permanente

    trincas por fadiga.

    Permite selecionar o ligante mais apropriado para o pavimento a ser restaurado ou construdo, e escolher entre CAP convencional ou modificado.

    Relacionada ao desempenho (constante evoluo) e com correlao com campo

  • Especificaes europeias por desempenho

    Europa ainda no adotou, mas estudou por mais de 10 anos a substituio da sua especificao classificada por penetrao pela especificao por desempenho:

    em 2012 proposta com parmetros diferentes do SUPERPAVE MAS com os mesmos equipamentos.

  • Proposta das especificaes por desempenho Na Europa 2012

  • Objetivo desta apresentao

    Conscientizar a Comisso de asfalto sobre as especificaes por desempenho;

    Iniciar os debates sobre os tipos necessrios no Brasil;

    Propor em breve uma especificao SUPERPAVE brasileira (por exemplo sem grau frio!)

  • Objetivo desta apresentao

    Acompanhar especificao SUPERPAVE modelo brasileiro com ensaios de amostras de ligantes convencionais e modificados aplicados em trechos.

    Criar banco de dados em parceira: Universidades, rgos e Distribuidoras

    Obs: Algumas concessionrias j tem equipamentos

  • Consideraes finais EUA adota esta especificao desde 1995

    Muitos pases j esto migrando para a especificao SUPERPAVE, inclusive Unio

    Europeia

    O Brasil j adota dois dos equipamentos necessrios (Brookfield e RTFOT) e precisa

    de +1 somente (DSR)

    Os ligantes brasileiros no tero dificuldade de enquadramento

    H anseio da comunidade para mudana da especificao.