INFLUÊNCIA DA ENERGIA DE COMPACTAÇÃO GIRATÓRIA NAS

PROPRIEDADES VOLUMÉTRICAS E NA RESISTÊNCIA À DEFORMAÇÃO

PERMANENTE DE MISTURAS BETUMINOSAS

INFLUENCIA DE LA ENERGÍA DE COMPACTACIÓN GIRATORIA EN LAS

PROPIEDADES VOLUMÉTRICAS Y RESISTENCIA AL AHUELLAMIENTO DE LAS

MEZCLAS BITUMINOSAS

Dinis GardeteI. P. Castelo Branco

Luís Picado SantosTécnico - U. Lisboa

Silvino CapitãoI.P. Coimbra

Misturas Betuminosas UtilizadasMezclas Betuminosas Utilizadas

Mistura AC 20 base 35/50 (MB)

•Agregados de origem granítica / betume 35/50o Áridos graníticos / betún 35/50

•Mistura de granulometria contínua / mistura densao Granulometria continua / mezcla densa

•Utilizada em camadas de base (ligação e regularização)o Utilizada en capas de base (ligacion y regularizaíón)

SMA 12,5

•Agregados de origem granítica / betume 35/50.o Áridos graníticos / betún 35/50.

•Granulometria marcadamente descontínua (de acordo com a EN 13108-5).o Granulometria muy desciontínua (seguindo la EN 13108-5).

•Camadas superficiais.o Capas superficiales.

•Elevada percentagem em betume. o Elevado contenido en betún.

- Método de Formulación

•Misturas temperadas

- Mezclas templadas

Métodos de Formulação Tradicionais Metodos de diseño tradicionales

AC 20 base 35/50 (MB)

•Método de Marshall (Compactação com 75 pancadas/face).

o Método Marshall (Compactación 75 golpes por cara).

• Percentagem ótima de betume de 4,9%.

o Contenido optimo en betún de 4,9%.

SMA 12,5

• Análise da porosidade em provetes Marshall compactados com 50 pancadas/face.

o Análisis de los huecos en pruebas Marshall compactadas com 50 golpes por cara.

• Provetes selados com parafina.

o Pruebas selladas com parafina.

• Percentagem ótima em betume de 6,5% (porosidade alvo de 4,0%).

o Contenido optimo en betún de 6,5% (4,0% de huecos).

Formulação Volumétrica Diseño volumétrico

• Utilização do compactador giratório. Pressão de compactação 600 kPa. Ângulo interno dinâmico de 1,16º. Velocidade de rotação de 30 rpmo Compactador giratório. Pession de compactación de 600 kPa. Ângulo de giro de 1,16 (ângulo interno). Tasa de giro de

30 rpm.

• Provetes com 150 mm de diâmetro e 115 mm de altura.o Pruebas com 150 mm de diámetro y 115 mm de altura.

• Porosidade alvo de formulação de 4% para ambas as misturas.o Contenido en huecos para diseño de 4%.

• Foi utilizado um procedimento de envelhecimento de curto prazo (2 horas à temperatura de compactação).

o Se utilizó un procedimiento de envejecimiento de corto plazo (2 horas a la temperatura de compactación)

Formulação VolumétricaDiseño volumétrico

• Mistura AC 20 base 35/50 (MB)

• Para a mistura AC 20 a compactação foi efetuada até um nível de 125 giros. Valores entre 50 e 75 giros conduzem a propriedades volumétricas similares às obtidas

no método de Marshall.o La mezcla AC 20 se compactó acia los 125 giros. Valores entre los 50 y 75 giros llevam a propriedades volumétricas de las mezclas semellantes a las obtenidas en el método

Marshall.

• Uma percentagem ótima em betume de 4,9%, correspondente à obtida no método Marshall, seria obtida com 60 giros.o Para 60 giros se obteneria un contenido optimo en betún de 4,9% (igual al obtenido en el Marshall)

0

20

40

60

80

100

120

140

4,3% 4,8% 5,3%

Núm

ero

de g

iros

Betume [%]

Optimum Bitumen Content

Percentagem ótima em betume

0,0%

2,0%

4,0%

6,0%

8,0%

10,0%

3,5% 4,0% 4,5% 5,0% 5,5%

Poro

sida

de %

]

Betume [%]

50 gir.

75 gir.

100 gir.

125 gir.

Marshall

Formulação Volumétrica Diseño volumétrico

• SMA 12,5

• Foi utilizado um nível de compactação de 50 giros. Para este nível de compactação obteve-se uma percentagem ótima de betume de 6,6%, esta percentagem é

semelhante ao valor obtido nos provetes Marshall com 50 pancadas/face (6,5%). o Se utilizó un nivel de compactación de 50 giros. Se obtuvo un contenido en betún optimo de 6,6%, semellante al obtenido en las pruebas Marshall con 50 golpes por cara

(6,5%).

• A mistura SMA apresentou propriedades dentro dos valores esperados cumprindo o exigido em documentos de referência.o La mezcla SMA presentó propriedades dentro del rango esperado y cumplió los requisitos de los documentos de referencia.

Locking Point: Locking Point:

• Mistura AC 20 base 35/50 (MB)

• Valores do Locking Point encontram-se entre os 74 e os 81 giros.o Valores del Locking Point entre los 74 y 81 giros.

• Observou-se um aumento do valor do Locking Point com o incremento da percentagem em betumeo Se observó un aumento del valor del Locking Point com el incremento del contenido en betún.

• SMA 12,5

• SMA 12,5 não se alcançou o Locking Point em nenhum dos provetes aos 50 giros. Por extrapolação os valores estarão entre os 120 e os 135 giros.o .En el SMA no se há llegado al Locking point con 50 giros en nenhuna de las pruebas. Por extrapolación de los valores se encuentrarán entre 120 y 135 giros.

Trabalhabilidade: Trabajabilidad:

• A trabalhabilidade da mistura AC 20 e do SMA aumentou com incremento da percentagem em betume.o La trabajabilidad de la mezcla AC 20 y del SMA aumentó com el aumento del contenido en betún.

• A comparação das misturas utilizadas, com tipologia significativamente diferente nem sempre é coerente indicando que que

parâmetros como o CC e o WI podem não ser adequados a este tipo de análise.o La comparación de las mezclas utilizadas, com características muy diferentes, no és siempre lógica lo que indica que

parámetros tales como el CC e el WI pueden no ser apropiados para este tipo de análisis.

• O CEI tem resultados mais coerentes na comparação das duas misturas. A variação do CEI no AC 20 é muito superior ao

observado no SMA.o El CEI tiene mejores resultados cuando se comparan las dos mezclas. La variación del CEI en el AC 20 és mucho mayor que en

al SMA.

Deformação permanente:Ahuellamiento:

• Resultados obtidos só para a mistura AC 20.o Solo se han obtenido resultados para la mezcla AC 20.

• Ensaiaram-se 3 percentagens em betume de 4,5%, 5,0% e 5,5% a 50ºC e 60ºC.o Se ensayaron 3 contenidos en betún, 4,5%, 5,0% y 5,5% a 50ºC y 60ºC.

• Os resultados obtidos indicam uma redução da resistência à deformação permanente com o aumento da

percentagem em betume. Esta redução é mais sensível quando a temperatura aumenta de 50ºC para

60ºC.o Los resultados obtenidos indican una reducción en la resistência al ahuellamiento con el aumento del

contenido en betún. Esta redución és más sensible quando la temperatura aumenta de 50ºC a 60ºC.

0.0

2.0

4.0

6.0

8.0

10.0

12.0

14.0

4.0 4.5 5.0 5.5 6.0

PRD

AIR

[%]

Percentagem em betume [%]

PRDAIR

AC20 60ºC

AC20 50ºC

Conclusões:Conclusiones:

• Para a mistura AC20 a gama de valores de Ndesign apropriados situar-se-á entre 50 e 80 giros, obtendo-se percentagens em betume entre

os 5,3% e os 4,7%. o Para la mezcla AC 20 la gama de valores adecuada para el Ndesign estará entre los 50 y los 80 giros, obteniendo-se contenidos en betún

entre los 5,3% y los 4,7%.

• Essa variação da percentagem em betume influencia fortemente as propiedades da mistura. Com 4,7% a mistura AC 20 tem uma

resistência à deformação permanente cerca de duas vezes superior à mistura com 5,3%. o Esta variación en el contenido de betún tiene una gran influencia en las propriedades de la mezcla. Con 4,7% en betún la mezcla AC 20 tiene

una resistência al ahuellamineto alrededor de dos veces de la mezcla con 5,3%.

• A mistura AC 20 com 4,7% em betume tem um CEI 8 vezes superior indicando uma trabalhabilidade muito inferior à mistura com 5,7 %

em betume. o La mezcla AC 20 con 4,7% en betúm tiene un CEI cerca de 8 veces mayor indicando una trabajabilidad mucho más baja que la mezcla com

5,7%.

Conclusões:Conclusiones:

• Para a mistura SMA um Ndesign de 50 giros permitiu obter propriedades volumétricas semelhantes às que se obtiveram na

metodologia tradicional com provetes Marshall compactados com 50 pancadas por face. o Para la mezcla SMA un Ndesign de 50 giros há permitido obtener propriedades volumétricas sellantes à las obtenidas com la

metodologia de diseño tradicional com pruebas Marshall com 50 golpes/cara.

• No entanto, a avaliação das propriedades mecânicas desta mistura requer a realização de mais ensaios.

o La avaliación de las propriedades mecânicas desta mezcla requere más ensayos.

• A escolha de um Ndesign adequado permite otimizar o comportamento das misturas betuminosas maximizando-se as

propiedades consideradas mais importantes face às condições de serviço esperadas.o La elección de un Ndesign adecuado permite optimizar el comportamiento de las mezclas betuminosas maximizando las

propiedades que se consideren más importantes en lo que respecta a las condiciones de servício esperadas.

OBRIGADO PELA ATENÇÃO.GRACIAS POR SU ATENCIÓN.